技術(shù)控福音!上海車展直擊 - 技術(shù)狂魔比亞迪帶來了什么黑科技?

由上海車展的新車陣容來看,今年絕對是中國新能源車的大年。而在所有中國品牌甚至全球汽車巨頭中,比亞迪由于起步早,在新能源車領(lǐng)域經(jīng)過長期的技術(shù)積累,厚積薄發(fā)。
跟其它大部分品牌不同的是,比亞迪布置了共二層的立體展位,二層展位以幾大技術(shù)平臺的模型展示為主,在技術(shù)層面要向外界訴說的東西比大部分其它品牌都要多,低調(diào)地秀著其渾身上下的發(fā)達肌肉,很符合理工男的氣質(zhì)。
EA1
本屆車展比亞迪帶來了其重磅新車EA1,由EA1展車的數(shù)量就能看出其重要性。因車展時還沒有正式命名,所以官方也只能用其代號EA1去稱呼它。

EA1的外觀設(shè)計同樣由沃爾夫?qū)癫俚?,采用了全新的海洋美學設(shè)計理念取代了我們更為熟悉的Dragon Face設(shè)計語言,并首度用上了BYD全新的品牌標識。整臺車用圓潤簡單的線條勾勒出科技感,兩廂車造型下卻有著相當厚重的車身,某些角度會令人誤會成一臺MPV。

其實EA1的更多猛料隱藏在看似平平無奇的外表之下,與以往比亞迪通常是一車通吃純油+DM+純電多平臺不一樣,EA1是首款基于比亞迪全新e平臺3.0的車型,自然與汽油、發(fā)動機、混合動力等扯不上半點關(guān)系,此外包括電子電氣架構(gòu)、車用操作系統(tǒng)在內(nèi)的關(guān)鍵核心都為全新開發(fā)。

據(jù)工作人員介紹,比亞迪在車展現(xiàn)場帶來了都市版、越野版和賽道版等幾款不同版本的展車,分別賦予了EA1不同的個性,但我個人認為未必展出的所有版本都會量產(chǎn)上市,此外遺憾的是本次車展比亞迪仍未開放EA1的內(nèi)飾。搭載與漢EV同款刀片電池的EA1,將在量產(chǎn)初期便提供500km左右的續(xù)航里程。

e平臺 3.0
來到二層展臺,欣賞完賽道版的EA1接著便來到e平臺 3.0技術(shù)平臺的展示區(qū)。

e平臺 3.0擁有全新的電子電氣架構(gòu)和比亞迪自主研發(fā)的車用操作系統(tǒng)BYD OS,令電動車能實現(xiàn)更強大的自動駕駛能力。e平臺 3.0的關(guān)鍵模塊在性能與能耗方面均有提升,且重量與體積更小,在e平臺33111的基礎(chǔ)上,電驅(qū)系統(tǒng)由3合1升級為8合1模塊。
在車頭位置我們能看到位于前橋的8合1電驅(qū)系統(tǒng)。

車頭的右側(cè)布置熱管理集成模塊IMTM。

包括智能域控制器i-DCU、左車身域控制器L-DCU與右車身域控制器R-DCU在內(nèi)的域控制置被布置在前橋驅(qū)動模塊與動力電池之間。

刀片電池的布局在車身底部相當貼近地面的位置,有利于重心的降低與車內(nèi)空間的提升,更低的重心則有利于操控性能的提升。

動力域控制器布置在后橋驅(qū)動模塊之上,可見e平臺3.0原生就支持更高性能的全時電四驅(qū)。

e平臺 3.0的帶來的變化同時體現(xiàn)在外觀設(shè)計方面,基于新平臺的車型將擁有更短的前懸和后懸,令車輪更接近車身的四個角,有利于布局更長的軸距,結(jié)合乘員艙縱向高度的增長,實現(xiàn)更寬裕的車內(nèi)空間。圓潤平滑的車身線條為究極的空氣動力學設(shè)計成果,風阻系數(shù)可低至0.21Cd!從EA1展車身上便能印證e平臺 3.0車型在外觀設(shè)計層面的種種特征。

比亞迪稱將來基于e平臺 3.0的量產(chǎn)車型可實現(xiàn)快至2.9秒的百公里加速性能,以及最大超過1000公里的續(xù)航里程。毫無疑問,比亞迪專利的磷酸鐵鋰刀片電池將成為e平臺 3.0的“標配”。
磷酸鐵鋰刀片電池
基于磷酸鐵鋰穩(wěn)定的材料晶體結(jié)構(gòu),加上獨創(chuàng)的刀片硬鋁殼結(jié)構(gòu)設(shè)計,比亞迪的磷酸鐵鋰刀片電池首先在安全的層面達到了三元鋰電池暫時無法企及的高度。
在e平臺 3.0展區(qū)旁我們就能看到穿刺實驗后的三元鋰電池與刀片電池實物展示。沒有觀看穿刺對比實驗的朋友們建議一看,過程還是比較震撼的。

針刺試驗?zāi)M電芯內(nèi)部極板上因質(zhì)量問題或者充電不當引起結(jié)晶鋰枝刺破隔膜導(dǎo)致的內(nèi)部短路,或制造時有雜質(zhì)混入引發(fā)內(nèi)部短路導(dǎo)致的熱失控。相比三元鋰電池迅速鼓包并燃燒,刀片電池可在該試驗中保持穩(wěn)定。

電池包采用無模組刀片電池作為結(jié)構(gòu)件融入車身的一體化設(shè)計,可使車身扭轉(zhuǎn)剛度提升一倍,碰撞安全性也得到同步提升。
DM-i平臺
已在今年年初發(fā)布的比亞迪DM-i超級混動平臺同樣是本次車展的重頭戲,技術(shù)亮點爆棚。DM-i為插電混合動力平臺,是以大功率高效電機驅(qū)動+大容量動力電池供電為主,超高燃效發(fā)動機為輔的電混架構(gòu)。

驍云-插混專用1.5L發(fā)動機
最高熱效率達43.04%的驍云-插混專用1.5L自然吸氣四缸電噴發(fā)動機的亮點多得可以用耀眼來形容。
1.采用了自吸混動系統(tǒng)中常見的進氣門晚關(guān)的阿特金森循環(huán),膨脹比大于壓縮比的設(shè)定能減少壓縮行程的能量消耗,使燃氣做功更充分,提高燃氣能量的利用率;
2.實現(xiàn)高達15.5的超高壓縮比,卻只需添加92號汽油;
3.EGR率高達25%的低溫EGR廢氣再循環(huán)系統(tǒng),有效減少了氮氧化物NOx的生成與排放,并能有效降低燃燒室溫度,并減少中低負荷工況下的進氣損失,有利于壓縮比的提升,最終使得發(fā)動機的熱效率得以提升;

4.1.5L發(fā)動機并未采用時下更主流的缸內(nèi)直噴技術(shù),而是采用了看似倒退了的多點電噴技術(shù),實際上是為了達至43.04%終極熱效率的更好選擇。比亞迪采用了雙軌8噴嘴的設(shè)計,每氣缸分別在靠近進氣門和遠離進氣門的位置布置了噴油嘴,兼顧瞬時相應(yīng)和高混合效率,省去了高壓直噴系統(tǒng)高壓油泵的損耗,同時經(jīng)過優(yōu)化的進氣高滾流技術(shù)可以有效提高混合效率,也令發(fā)動機能更從容地同時兼容超高壓縮比與低標號汽油,進一步降低用車成本;
5.分體式冷卻技術(shù)。應(yīng)用了電子水泵與電子雙節(jié)溫器,實現(xiàn)了缸蓋與缸體的分體式冷卻,結(jié)合集成式雙流道缸蓋,對于長時間處于停機狀態(tài)的混動發(fā)動機能更快進入工作溫度相當有利;

6.為了追求極致的熱效率,發(fā)動機采用了低粘度機油、低張力活塞環(huán)、DLC涂層活塞裙、電控2級可變排量機油泵等手段實現(xiàn)降摩,并采用了無輪系的全電子化設(shè)計。

多種手段的結(jié)合最終使1.5L發(fā)動機在81kW的最大功率與135N·m峰值扭矩的動力輸下實現(xiàn)了難以置信的最高43.04%熱效率,并能在1400rpm~3300rpm之間,以及85N·m~135N·m之間,約覆蓋15~40kW輸出功率的發(fā)動機線工況落點密集區(qū)域內(nèi),均實現(xiàn)超過40%的熱效率。
驍云-插混專用1.5Ti渦輪增壓發(fā)動機
驍云1.5Ti直列四缸缸內(nèi)直噴發(fā)動機是為了讓DM-i技術(shù)能覆蓋C級車而研發(fā),采用了更適用于渦輪增壓的進氣門早關(guān)的米勒循環(huán),壓縮比高達12.5,仍只需添加92號汽油,應(yīng)用了可變截面渦輪增壓器和智能熱管理技術(shù)??勺兘孛鏈u輪增壓器可在更寬的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)提供增壓,并能更好地兼顧低轉(zhuǎn)速的增壓效果以及高轉(zhuǎn)速的排氣能力。

如果單看動力輸出水平,1.5Ti發(fā)動機峰值功率102kW和峰值扭矩231N·m的帳面數(shù)據(jù)并不出彩。但它的目的同樣是追求高熱效率,最終達成的40%超高熱效率同樣令人瞠目咋舌。對于一臺動力更強,壓縮比更低的渦輪增壓發(fā)動機來說熱效率已經(jīng)是高得可怕的水平。
EHS電混系統(tǒng)
EHS電混系統(tǒng)是DM-i平臺的核心,將推出EHS 132、EHS 145與EHS 160三款不同功率的型號,分別對應(yīng)132kW、145kW和160kW的峰值功率,并分別對應(yīng)316N·m與325N·m的峰值扭矩,其中EHS 132和EHS 145與驍云1.5L發(fā)動機搭配,EHS 160與驍云1.5Ti發(fā)動機搭配,適配A級至D級全部車型。

DM-i傳承了比亞迪第一代DM技術(shù)串并聯(lián)雙電機與單檔直驅(qū)的設(shè)計理念,并以電驅(qū)動為中心進行了重新設(shè)計及全面優(yōu)化,應(yīng)用了基于比亞迪自主IGBT 4.0技術(shù)的雙電控的集成化設(shè)計,相比DM1電混系統(tǒng)體積減小了30%,重量降低了30%。其電控的綜合效率高達98.5%,電控效率超過90%的高效區(qū)占比高達93%,極大降低了電控損耗,提升了效率。

EHS系統(tǒng)的雙電機為并列式設(shè)計,發(fā)電機直連發(fā)動機,通過離合器和減速器與減速齒輪相連,驅(qū)動電機則直接通過減速齒輪與減速器相連。
雙電機均為應(yīng)用了比亞迪最新扁線成型繞組技術(shù)的高轉(zhuǎn)速電機,最高轉(zhuǎn)速可達1600rpm,槽滿率可達70%以上,散熱性能更好,質(zhì)量功率密度達到5.8kW/kg,升功率密度提升至44.3kW/L。

此外直噴式轉(zhuǎn)子油冷技術(shù)的應(yīng)用,也使電機能在滿負荷工況下的穩(wěn)定工作時間更長。

多種新技術(shù)的應(yīng)用使EHS電機的最高效率達到97.5%,90%以上的高效區(qū)占比高達90.3%,95%以上的高效區(qū)也有近6成的占比。
DM-i超級混動專用功率型刀片電池
比亞迪在一節(jié)刀片電池內(nèi)串聯(lián)了6節(jié)軟包卷繞式電芯,單節(jié)20V的高電壓設(shè)計保證了低容量的混動電池包有足夠電壓以保證驅(qū)動效率。采用卷芯軟鋁包裝+刀片硬鋁外殼的二次封裝大大提升了安全性。

DM-i超級混動專用功率型刀片電池提供了8.3kWh到21.5kWh的電池包電量,覆蓋了不同種類車型50~120km的純電續(xù)航里程。具體產(chǎn)品層面,秦PLUS DM-i已上市55km與120km純電結(jié)航的車型,宋PLUS DM-i則已上市51km與110km版本。
Dm-i專用功率型刀片電池為全球首款搭載脈沖自加熱技術(shù)的動力電池。電池控制器控制電池在短時間大功率充放電,使電池內(nèi)部發(fā)熱達到自加熱的目的。相比傳統(tǒng)先加熱冷卻液再加熱電池包的方式,脈沖自加熱效率提升10%以上,安全性高且加熱均勻性好。
為了對動力電池進行更高效的散熱,DM-i系統(tǒng)采用了全球領(lǐng)先的冷媒直冷技術(shù),冷媒直接流經(jīng)電池包上層的冷卻板,冷卻板直接對電芯進行冷卻,相比傳統(tǒng)的水冷系統(tǒng),換熱能力和換熱效率都更高。

細心的朋友應(yīng)該已看到冷媒直冷管道上方的12V小電池。從14年的第一代秦開始,比亞迪就在新能源車上全面使用全球唯一實現(xiàn)徹底無鉛化的12V磷酸鐵鋰電池,擁有獨立的BMS電池管理系統(tǒng),實現(xiàn)了智能的充放電控制,相比鉛酸電池系統(tǒng)綜合效率提升了13%。
DM-i的工作模式
DM-i系統(tǒng)能于EV純電模式、減速制動工況的能量回收模式、城市虧電工況的HEV串聯(lián)(增程)模式、高速巡航工況的發(fā)動機直驅(qū)模式和高負載工況HEV并聯(lián)模式之間智能切換。

熟悉油電混合技術(shù)原理的朋友對于這些工況都很好理解,而對于插電式混合動力車,動力電池完全虧電下的工況更能體現(xiàn)混動系統(tǒng)的效率。在虧電城市工況下,DM-i能以僅18%的串聯(lián)工況+1%的并聯(lián)工況下產(chǎn)生的電量就足以令車輛在剩余的81%工況下實現(xiàn)純電行駛。同時因為串聯(lián)工況下車輛僅以電動機驅(qū)動車輛,所以車輛純電機驅(qū)動的占比達到了99%,整體駕乘體驗更接近純電車型。

而在NEDC含有長距離的高速行駛工況,發(fā)動機并聯(lián)的工況由虧電城市工況的1%大幅增加至12%,這也解釋了媒體實測油耗比NEDC油耗還低的現(xiàn)象。
DM-i超級混動能達至極致的燃油經(jīng)濟性,其中很重要的一點在于于其大容量、大功率的動力電池。傳統(tǒng)油電混合動力電池容量在1kWh左右,如SOC調(diào)整范圍在50%左右,能由系統(tǒng)調(diào)動的電量實際只有約0.5kWh;而最小電池包容量為8.3kWh的DM-i系統(tǒng),SOC智能調(diào)節(jié)范圍在20%~70%,相當擁有至少4kWh的可調(diào)度電量,發(fā)動機啟動一次發(fā)更多的電,讓車輛可以在更長時間純電行駛,減少了頻繁啟停發(fā)動機以及發(fā)動機在效率低下的暖機過程中的能量損耗,還能有效優(yōu)化排放。
高效的EHS系統(tǒng)使DM-i車型不需以犧牲動力性能來取得極致的燃油經(jīng)濟性,搭載1.5L驍云發(fā)動機+EHS 145系統(tǒng)的秦PLUS DM-i能實現(xiàn)7.3秒的百公里加速,擁有相同動力系統(tǒng)的宋PLUS DM-i則能跑出7.9秒的成績。

DM-p平臺
如果說DM-i平臺傳承第一代DM技術(shù)追求極致的效率,仍未上市的DM-p平臺則繼承了DM 3.0技術(shù)的三擎四驅(qū)動力架構(gòu),更注重動力性能。通過全面的細節(jié)優(yōu)化,DM-p平臺在動力性、平順性、經(jīng)濟性及NVH方面都有所提升。

與DM-i系統(tǒng)最明顯的不同之處在于,DM-p系統(tǒng)加入了功率高達25kW、扭矩高達60N·m的高壓BSG電機,可以看作是DM-p系統(tǒng)核心的黑科技。

配合傳統(tǒng)P4或P3+P4位置的三合一電驅(qū)模塊,能實現(xiàn)P0+P4的雙擎四驅(qū)或P0+P3+P4三擎四驅(qū)的動力架構(gòu)。
以三擎四驅(qū)為例,在HEV并聯(lián)模式下,發(fā)動機+BSG電機(P0)+變速箱后電機(P3)+后橋電驅(qū)模塊(P4)一起驅(qū)動車輛,使基于DM-p平臺的車型擁有4.3秒的百公里加速性能。

Overall
在今年上海車展的比亞迪展位,我深深地感到自主品牌在技術(shù)領(lǐng)域的強大與崛起,已大幅縮窄了與國際汽車巨頭之間的差距。
單從車展展出的技術(shù)平臺,比亞迪已成為了國內(nèi)甚至全球都為數(shù)不多在汽油機、插電式油電混合動力及純電動車多個領(lǐng)域擁有領(lǐng)先核心技術(shù),并能實現(xiàn)核心部件自研自產(chǎn)的車企,如全新DM-i超級混動架構(gòu)就做到了動力系統(tǒng)及控制系統(tǒng)100%自主研發(fā)。有了這些非比尋常的底氣,接下來“技術(shù)狂魔”必將好戲連連,我們拭目以待。

————The End————
