技术为王还是营销鬼才?解析比亚迪的DM-i超级混动的技术

如题所述

作为现象级车企,比亚迪在最近两年可谓是足足吸引了大众的眼球,在刚过去的第一季度累计销售50.87万辆,是当之无愧的销量王。在刚过去的5月销量破24万辆,单月销量再创历史新高。照这个进度今年冲击300万辆目标问题不大。


对于比亚迪的销量的爆火,很多吃瓜群众表示不理解,为什么在燃油车时代声量不大的比亚迪,在电气化时代却成为国货之光,把一众合资车企打的灰头土脸?其实总结起来就四个字“厚积薄发”。

早在2003年,当其它车企还在刚刚起步的时候,比亚迪就已经开始着手插电式混合动力的研发,在5年之后就推出了一代DM混合动力系统,搭载的车型为比亚迪F3DM,比本田的i-MMD还要早。

可以说比亚迪一开始就押宝插电式混动系统,并没有走弯路,经过十几年的进化与不断发展,比亚迪的DM系统已经进化到第四代,也就是当下大名鼎鼎的DM-i超级混动。

这代DM混动技术以电驱为核心,采用了高热效率发动机+高功率电机+功率型电池+E-CVT的发展路线,我们以当下热度最高的比亚迪秦冠军版为例,看一下它有何技术亮点?


骁云发动机

首先就是高效率发动机,这台发动机最大功率81千瓦,最大扭矩135牛·米,虽然牺牲了一点的升功率和扭矩,但换来了高达43.04%的热效率,要比混动前辈丰田的热效率还要出色,那它是靠是什么来实现的呢?首先就是它采用了更注重热效率的阿特金森循环,将压缩比提高到15.1:1

超高压缩比极大的提高了热效率,不过盲目的提高压缩比会造成发动机热负荷大和爆震的问题,为了解决这些问题,比亚迪为骁云发动机配置了EGR废气再循环系统,EGR废气再循环系统连接了排气系统和进气系统,对于排出的一部分废气进行冷却,然后再把他们导入到进气系统中。

一方面减少了燃烧室内的氧气浓度,降低了气缸内部的温度,达到了抑制爆震的目的,另一方面废气二次燃烧减少了氮氧化物的排放,更加环保。

除此之外,骁云这台发动机针对热管理也进行了单独的设计。常规的发动机冷却系统只能通过冷却液与发动机壁面通过热交换带走发动机燃烧产生的热量,降低发动机温度,但这种方法还是太简单粗暴。因为发动机运转时,发动机内部对于温度的需求并不相通,缸盖需要低温来减少爆震,而缸体需要高温来减少摩擦,对此比亚迪设计了两套冷却回路来解决这个问题,发动机有个舒适的运行温度,自然热效率就会提高。

与此同时,骁云发动机应用了多点电喷,也就是所谓的歧管喷射,相比现在主流的缸内直喷是不是减配了呢?其实缸内直喷更加适合功率取向的发动机,在性能中表现不错,但并不适合骁云。因为骁云的发动机更多的运行在低负载区间,在这个阶段歧管喷射的效率更高,更不容易产生积碳,同时材料成本和后期维护成本也要低一些。

最后它在整体的设计上做了“减法”,它取消了轮系,空调压缩机、机械真空泵、机械转向助力泵、机械水泵实现了电气化,为发动机做了减负。细节材料方面,采用低摩擦活塞涂层、低摩擦活塞环和油封,应用了可变排量机油泵和0W-20低粘度机油,令摩擦损失相比上一代产品降低了20%


高功率扁线电机

既然发动机追求极致的热效率,那么性能就要交给电机,秦PLUS 冠军版搭载了比亚迪的扁线电机,也就是常说的发卡电机,在同等体积下,它要比传统的铜线绕组电机槽满率要出色,功率密度更大,同时也因为更大的表面积让他的散热更好,保证了高强度加速下的持续性能需求。最终在一台入门级紧凑级轿车上,秦PLUS的电机功率145千瓦,峰值扭矩325牛·米,达到了2.0T燃油发动机的水平,百公里加速仅需7.9秒。


功率型刀片电池

电池是比亚迪的起家的基本盘,秦PLUS 冠军版搭载了比亚迪的功率型刀片电池,相比竞品电池,它有许多的优势,比如它的安全性、热管理技术、能量密度。

比亚迪的每组刀片电池内都有一个饼干状的极芯,整个电池由多个极芯串联组成,这种设计让整个电池包的面积更大,这种设计让热量不容易聚集在一起,极大减少了热失控的现象。

看过新能源冬测或者夏测的小伙伴都知道,电池像人一样喜欢在舒适的温度下,无论是过热还是过冷都会对性能造成一定的影响,对此比亚迪对刀片电池开了先进的热管理系统。在夏季,刀片电池采用冷媒制冷技术,让冷媒通入电池包让电池快速降温,相比液冷换热效率提升20%。

在冬季的时候,比亚迪为刀片电池开发了脉冲自加热技术,通过电池的高频充放电,让电池整体的温度提升,这种设计要比液体加热的方式提高10%的效率,在冬季的时候续航也会更扎实。

最后一点就是能量密度,众所周知刀片电池的电芯依旧是磷酸铁锂电池,虽然磷酸铁锂比较安全稳定,但能量密度不如三元锂电池,为此比亚迪刀片采用了CTP封装技术,减少了电池包内部的线缆和结构件,减少了电池包的体积并提高了能量密度,并且蜂窝状的铝板结构也提高了电池包的结构强度。


通过高效率的发动机、高动力的电机、功率型刀片电池三驾马车的加持下,比亚迪DM-i超级混动在绝大部分工况下下都是以电驱行驶,发动机的主要职责是高效转速区间发电,类似增程式电车。当高速行驶进入到内燃机高效区间之后,它的发动机接入轮系开启直驱模式。以秦PLUS DM-i冠军版为例,它的亏电油耗也只有3.8L/100KM(NEDC)的水平,即使没有充电条件,也和丰田卡罗拉双擎差不多,远超自主同级别插电式混动轿车。

当然DM-i技术只是比亚迪技术的冰山一角,它还有着更注重性能的DM-P系列、高端系列的易四方、云辇魔毯悬架系列,以及纯电动系列的刀片电池和e 3.0平台,他们共同组成的比亚迪的技术护城河,让比亚迪在竞争中立于不败之地。

写在最后:

比亚迪的崛起就像非洲草原上的尖毛草一般,一开始总保持着两三寸的高度,非常不起眼。但半年后,雨季到来,短短几天,它会迅速蹿到两米多高。直到人们刨开土地才发现,它的根部,竟然长达28米!原来,在之前长达六个月的时间里,它从未停止生长,只是在努力扎根土壤。它悄悄为自己积蓄力量,只为等待一场大雨的降临。大部分都看到比亚迪销量一飞冲天的光鲜亮丽,但实际那都是无数汗水的堆积。



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