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比亞迪DM-i超級混動:匱電油耗3

剛剛過去的5月份,在深圳坪山區的比亞迪廠房區內,一輛紅色的比亞迪漢緩緩駛出。在全國各地數百家媒體的見證下,比亞迪股份有限公司董事局主席兼總裁王傳福鄭重宣佈:比亞迪第100萬輛新能源汽車正式下線交付!

從1995年比亞迪初創,到成為首個完成100萬輛新能源乘用車下線的中國車企,比亞迪用25年的時間悄悄努力,然後驚豔了所有人。如今的比亞迪,從電池原材料到新能源汽車三電系統核心,再到整車製造,全都完成了“自給自足”。

6月16日,“我迪朋友們 DM-i超級混動技術解析會”在上海舉行,來自比亞迪的技術專家與媒體人士深入探討了比亞迪DM-i超級混動技術的奧秘。今天就帶大家來看看,有了比亞迪DM-i超級混動系統的加持,消費者能得到一臺什麼樣的車。

“能效之星”:驍雲系列專用發動機

首先,作為國內新能源汽車領導者,比亞迪率先對插電混動技術進行了戰略細分,包括DM-p和DM-i兩種平臺。其中,DM-p平臺的“p”指的就是powerful,意味著該平臺主打動力強勁、極速,能夠滿足消費者對高效能的追求;而DM-i平臺中的“i”則是intelligent的象徵,中文含義“智慧、聰明”,DM-i平臺的推出,是為了滿足人們對低能耗的需求。

在最考驗混動系統的匱電狀態下,消費者能買到一輛百公里最低油耗只有3。8L的秦PLUS DM-i,或者是百公里最低油耗4。4L的宋PLUS DM-i,又或者是搭載了1。5Ti的,百公里油耗低至5。3L的唐DM-i。

我們以秦PLUS DM-i搭載的這臺插混專用1。5L驍雲發動機為例,作為專為DM-i超級混動技術打造的插混專用高效發動機,一經問世便獲得了中汽研華誠認證中心頒發的產品認證證書,以43。04%的熱效率獲得“能效之星”稱號。

那麼,這臺比亞迪驍雲-插混專用1。5L高效發動機的背後都有哪些黑科技呢?首先,這臺發動機擁有15。5的超高壓縮比,業界標杆豐田發動機的壓縮比也僅為14。這臺發動機增大了衝程-缸徑比、採用阿特金森迴圈、配備EGR廢氣再迴圈系統以及採取了一系列降摩擦措施,並針對高熱效率目標優化了發動機控制系統。

其次,令人印象最深的一點就是,發動機的前端沒有了普通發動機上的皮帶,整個發動機的前端顯得簡潔很多。空調壓縮機、水泵都採用電驅動,這樣做可以透過簡化機械結構,從而減少發動機的動力損耗,這一點和豐田的高效發動機有著異曲同工之處。

最後,比亞迪在這款發動機上首次啟用了發動機分體冷卻技術,透過對缸蓋和缸體的溫度控制,按需為缸蓋和缸體精準提供冷卻,使缸蓋和缸體都能處在最佳工作溫度,提升了發動機效率。冷啟動暖機過程縮短15%-20%的時間,降低了暖機過程中的油耗和排放,從而進一步提升了效率。

比亞迪參會工程師表示,DM-i超級混動技術有五大優勢:快、省、靜、順、綠,搭載DM-i超級混動系統的秦PLUS DM-i,實現了百公里匱電油耗3。8L,綜合續航里程更是達到了1245km。

“大腦中樞”:EHS電混系統

其次,作為DM-i超級混動系統的核心部件,智慧高效的EHS超級電混系統可謂是整套系統的“大腦中樞”,經過複雜的耦合機構從而實現了超低匱電油耗。

EHS是“Electric Hybrid System”的縮寫,從名稱可以反映出這是“以電為主”的混動系統。作為DM-i超級混動系統的核心部件,EHS超級電混系統對於發動機、發電機和驅動電機的智慧功率分配,讓整個系統更多處於高效區內工作,配合上插混專用的1。5L驍雲發動機,從而大幅降低了整車能耗。只有提高電機的能耗,才能最終實現超低的油耗。

那麼如何提高效率降低能耗呢?從架構上看,DM-i超級混動以高效能大功率扁線電機為設計基礎,主要依靠大功率高效電機進行驅動,汽油發動機的主要功能是在高效轉速區內發電,高速工況適時直驅。由此可見,電機在整個系統中扮演了極為重要的角色。

傳統電機採用的繞組為多股線並行纏繞,空間浪費多,散熱較難,發熱量較大,功率密度很難進一步提升。EHS電混系統動力電機採用最新的扁線繞組技術,散熱效能好,空間利用率高,功率密度提升至44。3kW/L,最高效率達到97。5%。同時採用先進的油冷技術,大幅提高散熱效率,最高轉速可達16000轉,峰值功率達160kW,峰值扭矩達325N·m。

扁線電機不僅峰值功率、扭矩更高,恆功率區間也更廣,後備功率更充足,並且高效區間覆蓋了更多的工況,覆蓋範圍大大超出了普通電機,為DM-i超級混動優秀的能耗表現打下堅實基礎。

同時,EHS電混系統的雙電控搭載比亞迪第四代IGBT技術,電控綜合效率高達98。5%,並且使得電控高效區佔比高達93%,極大降低了電控損耗。比亞迪就是透過每一處的精打細算,讓DM-i超級混動的能耗降到了驚人的地步。

在NEDC和WLTC工況下,DM-i超級混動電機驅動佔比分別高達88%和82%,真正做到了以電為主。

“佩刀而來”:專用功率型刀片電池

最後,也就來到了新能源車最為重要的安全性上。比亞迪的刀片電池早已成為比亞迪新能源車的一張名片,獲得了許多消費者的關注和喜愛,所以關於刀片電池技術在此也不再贅述。

而比亞迪針對DM-i超級混動車型,還專門研發了功率型刀片電池。這一全新的脈衝自加熱技術,基於主動控制電芯高頻充放電次數和功率,使得電芯內部產生熱量,達到自加熱效果,在冬季寒冷的東北地區也可使用。

傳統混合動力電池容量僅有1度電左右,只能在0。5度電的範圍內做排程。DM-i超級混動專用功率型刀片電池容量最小也有8。3度電,至少可在4度電的範圍內做排程,能夠充分儲存系統的串聯發電和能量回收電能,即使在匱電情況下,也能實現超過80%的電驅動佔比,城市工況的電驅動佔比近乎100%。

不僅如此,DM-i超級混動專用刀片電池也透過兩次密封,讓整體安全更進一步。專用刀片電池採用串聯式電芯技術,即一節刀片電池內有多節卷繞電芯串聯而成,卷繞電芯採用軟鋁包裝形成一次密封,刀片電池採用硬鋁外殼包裝形成二次密封,安全等級大幅提升,並可以透過對安全效能要求十分苛刻的“穿刺”測試。

透過不斷地自主創新,專用功率型刀片電池在高安全、長壽命的基礎優勢之上,還擁有了大容量、長續航、直流快充、不懼寒冬等亮點,也讓DM-i超級混動在綜合性能層面,足以碾壓所有競品生產的PHEV車型。

大師觀察

從2004年啟動相關新能源車型的研發,到2008年成功推出全球首款正式量產的插電式混動汽車——F3DM。再到如今搭載刀片電池技術、DM-i超級混動技術的王朝系列車型,比亞迪DM技術經過十餘年進化,從電機、電池、電控、IGBT功率半導體,再到純電動車專用平臺,讓比亞迪幾乎掌握了新能源車全產業鏈的核心技術,也積累了大量經驗和專利,這都是其他車企無法比擬的,甚至是特斯拉。所以,我們有理由相信,以比亞迪為代表的中國汽車品牌,有朝一日也會成為像豐田、大眾一樣的全球知名汽車品牌。