深度:預判搭載1+2組扁線電驅動系統的比亞迪漢GT技術狀態

2021-01-08 騰訊網

新能源情報分析網結合2015年、2018年、2020年以及2021年比亞迪發售的搭載不同技術級別的電機、電控和電池以及車型預判,漢GT極有可能在最新「e++平臺」架構下,由1組Sic電控200千瓦級「3合1」電驅動系統(1組前置軸間驅動電機),2組應用扁線(發卡)繞組技術150千瓦「3合1」電驅動系統(2組後置輪邊驅動電機),以降低體積為側重點的新狀態「2合1」充配電系統總成和低導電率專用冷卻液伺服的刀片電池系統構成的解決方案,以獲得0-100加速2.9秒的技術設定。

本文結合比亞迪自2014年至2020年量產的EV車型搭載的電驅動、電控系統和電池系統,預判漢GT的的技術狀態。當然,對於漢GT的車型名稱以及最終技術狀態,以比亞迪官方發布的信息為準。另外,文章有點兒長,還請耐心閱讀。

備註1:結合比亞迪官方釋放的漢GT實車狀態看,筆者更傾向於採用EV驅動設定。2.0Ti汽油機系統帶來的動力提升,不如後置2組150千瓦「3合1」電驅動效率更高、更能節省空間以及減重效果更好

備註2:「e++平臺」的定義是新能源情報分析網根據,唐EV(包括秦Pro EV)車型應用的「e平臺」和漢EV車型應用的「e+平臺」的延續而給出的定義

1、比亞迪EV車型用電驅動技術的進化:

2013年比亞迪第2款EV車型e6搭載1套12000轉/分、90千瓦級「2合1」驅動電機總成(集成了電機和減速器)。

2014年-2018年間,比亞迪先後發布秦EV(e5)、宋EV以及元EV等車型,搭載的是相同的12000轉/分、160千瓦級「2合1」電驅動總成(集成了電機和減速器)。

2019年-2020年間,比亞迪先後發布了秦Pro EV、宋Pro EV、唐EV和漢EV等車型。以唐EV四驅版為代表車型,搭載的是2組完全相同的15000轉/分、180千瓦級「3合1」電驅動系統總成(集成電機、減速器和電控)。

以漢EV四驅版為代表車型,前驅動橋採用15500轉/分、163千瓦「3合1」電驅動系統總成;後驅動橋採用15500轉/分、由SiC電控的200千瓦「3合1」電驅動系統總成。

2021年,比亞迪發布了1款150千瓦級,應用扁線(發卡)繞組技術的「3合1」電驅動總成。這款橫向體積明顯縮小(橫向長度縮短、縱向高度降低)自重降低的150千瓦級「3合1」電驅動總成,大概率的轉速會從15500轉/分提升至16000轉/分並採用油冷散熱方式。

2014年-2021年,比亞迪為乘用EV車製造的電驅動系統,整合度從「2合1」進化到「3合1」;電機轉速從12000轉/分進化到15500轉/分甚至是16000轉/分;單級最大輸出功率從90千瓦進化到200千瓦,電機製造工藝從原先繞組技術進化到扁線(發卡)繞組技術;電機散熱技術從冷卻液進化到油冷。

最重要的是因為採用了扁線(發卡)繞組技術,使得電機的橫向和高度尺寸大幅降低、輕量化效果顯著,轉矩密度持續提升,可以很靈活的「向左」開發出以低電耗為導向的電驅動總成;「向右」開發出以高性能為牽引的電驅動總成同時,還可以將2組扁線電驅動系統並聯用於後驅動橋,控制在一定體積範圍內,提升動力儲備且大幅優化整車驅動性能(雙後驅動輪各由1組電機控制)!

2、比亞迪EV車型電控技術的進化:

2013年比亞迪第2款EV車型e6搭載1套「2合1」電控系統。

2014年-2018年間,比亞迪先後發布秦EV(e5)、宋EV以及元EV等車型,搭載的是相同「4合1」電控系統。

2019年-2020年間,比亞迪先後發布了秦Pro EV、宋Pro EV、唐EV和漢EV等車型。以唐EV四驅版為代表車型搭載了1套具備升壓功能的「3合1」高壓用電系統總成。

2020年發布的漢EV四驅版(包括兩驅版)搭載了1套兼容更大充電功率的「2合1」雙向充放電系統總成(保留了DCDC,將PDU和OBC進行了物理層面的整合)。

2020年晚些時候發布的D1電動網約車搭載了1套新狀態的「2合1」雙向充放電系統總成(保留了DCDC,將PDU和OBC進行了物理層面的整合)。在功能上與漢EV搭載的「2合1」雙向充放電系統總成一致,但是體積只有漢EV的一半左右;自重也將大幅降低。

最重要的是因為在體積和自重層面大幅降低,但是保留了基於升壓技術的大功率快充功能的新狀態「2合1」充配電系統總成的引入,可以「向左」布置軸距更短、成本更低的小型車;可以「向右」用於更大軸距、布置在前置行李艙下的以大空間為牽引的大型車同時,還可以用於對稱身姿態要求更高、以性能為牽引的轎跑車型。

3、預判基於「e++平臺」的漢GT技術狀態:

上圖為擱置在比亞迪六角大樓內1套「e++平臺」展具。集成了前電驅動總成、高壓電控系統、DLink系統、低壓用電系統、刀片電池系統和後電驅動系統的「e++平臺」架構,無疑代表了2020年12月前比亞迪新能源核心技術最高技術水平。

藍色箭頭:已經用於D1電動網約車的「2合1」雙向充放電系統總成

黃色箭頭:疑似採用扁線繞組技術的150千瓦「3合1」前置電驅動總成

黑色箭頭:支持更多擴展功能的DLink系統(中置大屏)

綠色箭頭:採用IBCM技術的「多合1」處理系統

白色箭頭:刀片電池系統

作為一個用於純粹展示的展具,僅通過目測「e++平臺」前後驅動橋及電控系統狀態看,前部動力艙的高度(白色箭頭所指)可以控制在更「小」的範圍內。

上圖為漢EV實車側向圖,前部動力艙縱向空間十分充沛,受車型風阻係數影響,使得動力艙高度被限定在較「小」範圍內。而前部動力艙容納電驅動系統和電控系統的有效高度更被限定在更「小」範圍(白色箭頭所指)。

上圖為漢GT實車側向圖,整車姿態角漢漢EV更低,前部動力艙縱向空間被明顯「壓縮」同時,用於容納電驅動系統和電控系統的高度(白色箭頭所指)空間進一步減少。

紅色區域:前置電驅動系統佔用空間

藍色區域:後置電驅動系統佔用空間

漢GT採用雙排座椅設定,為了讓載員艙擁有更大空間而採用更大的軸距,更大程度的「擠佔」了前部動力艙和後部驅動系統空間。通過目測漢GT車型結構,前置電驅動系統會布置在較低的位置,而電控系統總成將被布置在前輪靠後、防火牆靠前的「間隙」。對於前部動力艙狹小的空間而言,無論電驅動系統還是電控系統,體積都要大幅減少同時還不能降低性能。

上圖為「e++平臺」後向結構特寫。沿著中心區域(紅色箭頭所指)向左右兩側「延展」出較大空間。框型後副車架承載著後置「3合1」電驅動系統總成(綠色區域);如果更換成2組扁線「3合1」電驅動總成並排布置,或不再因為體積原因受影響。

黃色箭頭:容納右側基於扁線繞組技術「3合1」電驅動總成的區域

藍色箭頭:容納右側傳動半軸的區域

上圖為漢GT實車後向圖,綜合整車寬度比對,似乎並排「容納」2組長度更短的應用扁線(發卡)繞組技術的「3合1」電驅動系統以及長度縮短的傳動半軸並不是什麼單問題。

藍色區域:2組扁線電機

綠色區域:2組減速器

白色箭頭:2組傳動半軸

量產2年有餘的2018款唐EV四驅版,配置了2組完全一致的180千瓦級「3合1」電驅動系統(最高轉速15000轉/分)和NCM三元鋰電池系統。

漢EV四驅版0-100加速時間為3.9秒,這是在將驅動電機轉速提升至15500轉/分,後置「3合1」電驅動總成應用SiC電控技術(在長時間全功率放電時,更耐高溫)同時將最大輸出功率拉高到200千瓦後的結果(前置「3合1」電驅動總成最大輸出功率163千瓦、採用IGBT4.0電控晶片)

剛剛推出的2021款唐EV四驅高性能版上,保留了2020款唐EV適配的最大輸出功率180千瓦「3合1」電驅動總成(轉速15000轉/分?),換裝了漢EV搭載的採用SiC電控晶片、最大輸出功率200千瓦「3合1」電驅動總成(轉速15500轉/分?)以及刀片電池系統。

比亞迪為了不斷強化高端四驅EV車型的性能,一方面通過換裝轉速更高、更耐高溫、輸出功率更大的電驅動總成;一方面則在動力電池系統以安全為導向的強化。

2018款唐EV四驅版應用的「e+平臺」出現了技術瓶頸,在漢EV四驅版採用的「e+平臺」得到了解決(SiC電控晶片帶來的更高轉速更大輸出功率「3合1」電驅動系統),在2021款唐EV上完整的平移了「e+平臺」的SiC電控晶片的15500轉/分、200千瓦級「3合1」電驅動總成和刀片電池系統(包括低導電率專用冷卻液)。

在接下來或在2021年某個時刻推出的漢GT,全新的「e++平臺」架構下,搭載2組基於扁線(發卡)繞組技術150千瓦級油冷散熱「3合1」電驅動總成,似乎並不能達成的0-100加速2.9秒的技術標定。

綜合比亞迪過去近10年間,開發的電驅動總成向高轉速化和高功率化發展;在電控系統持續高度集成化時對總成的體積與重量進行持續輕量化。比亞迪為漢GT前驅動橋換裝1套200千瓦級15500轉/分SiC電控「3合1」電驅動系統,後驅動橋由2組並聯300(150+150)千瓦級、16000轉/分、油冷散熱、SiC電控基於扁線(發卡)繞組技術小型化「3合1」電驅動系統,以達成0-100加速2.9秒技術設定將會更加輕鬆。

當然,極致的加速優勢,帶來的整車操控安全性的提升。採用1+2組電驅動總成的設定,2組後驅動輪各由1組電驅動系統控制,這極大的提升行車層面的主動安全性。

而比亞迪早在2011年量產的K9系列電動客車上就開始採用2組輪邊電機設定,在2019年量產K12系列電動客車標配了4組輪邊電機。可以負責任地說,在過去10年間,具備乘用EV車和商用EV車功能模塊互換的比亞迪,已經完整的擁有了4X2、4X4、6X4和8X4軸間電驅動解決方案(涵蓋乘用車、電動客車、電動卡車);4X2和4X4輪邊電驅動解決方案(涵蓋不同級別電動客車)。

筆者有話說:

以上對漢GT採用1組200千瓦電驅動總成(前置),2組並列150千瓦扁線電驅動總成(後置),以降低體積和自重為牽引的新狀態「2合1」雙向充配電系統和刀片電池系統的技術狀態預判,應該十分接近實車量產狀態。只不過,是否採用2組並列設定的電驅動總成,或將成為最大疑點。但是,比亞迪在基於「e++平臺」的多種新車型全面採用效率更高的扁線繞組技術電驅動總成,毋庸置疑。

2021年比亞迪全部在售車型,都將以源自刀片電池系統的安全性為研發基準點,10-20完全的乘用EV車將以續航為市場支撐點;20萬元以上的乘用EV車型將以高性能的行駛品質為牽引點。

比亞迪高端EV車型尋求性能突破,不再單純的強調電機轉速和功率,極有可能在漢GT上配置1組前置電驅動總成+2組後置扁線驅動電機,在性能持續加持的同時,獲得更優秀的行車性能和操控層面的安全性。

再次強調,本文僅為新能源情報分析網結合比亞迪諸多技術與整車應用的可見證據,預判漢GT技術狀態。最終車型配置和技術狀態,以比亞迪官方發布的相關信息為準。

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