比亞迪的混動技術(shù)統(tǒng)稱為DM(Dual Model),意思就是雙模式,將純電模式與混動模式搭配組合。這套技術(shù)自2008年誕生起,已經(jīng)發(fā)展了十余年時(shí)間,更是不斷被比亞迪進(jìn)行中升級進(jìn)化。我們下面說要說到的DM-i技術(shù)就是延續(xù)了比亞迪第一代DM技術(shù)的思想,在有限的成本空間實(shí)現(xiàn)明顯的節(jié)油效果,打造更低的行車油耗。
2021年1月11日晚,比亞迪這個(gè)沉迷于技術(shù)的“理工男”,正式發(fā)布了他們?nèi)翫M-i平臺的超級混動技術(shù)??催^這場自信滿滿的發(fā)布會,不得不讓人感嘆,看來豐田也要被比下去了!然而,DM-i混動技術(shù)真有那么強(qiáng)?在這里,我來談?wù)勎业目捶ā?/span>
淺析DM-i混動系統(tǒng)
我們先大概了解一下什么是DM-i混動超級技術(shù)。DM-i的“i”即是intelligent,指智能、節(jié)能、高效,滿足“追求更低行車油耗”的用戶。這款混動系統(tǒng)主要由EHS雙電機(jī)混動系統(tǒng)、插混專用驍云1.5L高效發(fā)動機(jī)、DM-i混動專用刀片電池共同組成。
首先談?wù)勻斣?插混1.5L發(fā)動機(jī)。這款發(fā)動機(jī)幾乎實(shí)現(xiàn)了整機(jī)電動化,更加輕便、工作效率更高。具體來講,它背后蘊(yùn)含了下面這些技術(shù)。
1. 阿特金森循環(huán)。這一點(diǎn),和豐田的混動是一樣的。它的特點(diǎn)就是使發(fā)動機(jī)的做功行程大于壓縮行程,提高工作效率,減小能量損耗。簡單的說,就是少吃飯多干活。但是由于這樣的循環(huán)系統(tǒng),低速時(shí)的工況并不理想,所以不能用在傳統(tǒng)的純?nèi)加蛙嚿?/span>
2. 15.5高壓縮比。提到這個(gè),我不得不聯(lián)想到在這個(gè)領(lǐng)域玩的很溜的馬自達(dá)。馬自達(dá)的第二代創(chuàng)馳藍(lán)天發(fā)動機(jī),壓縮比可以做到18:1。提高壓縮比的好處,就是可以使汽油燃燒的更充分,動力更強(qiáng)勁,燃油經(jīng)濟(jì)性越高。不過,過高的壓縮比會使氣缸內(nèi)溫度過高,在火花塞點(diǎn)燃汽油之前使其先被壓燃,從而產(chǎn)生爆震導(dǎo)致發(fā)動機(jī)抖動。
所以,比亞迪采用了低溫廢氣再循環(huán)EGR技術(shù),控制氣缸溫度,以防止爆震。這個(gè)技術(shù),就是通過廢氣稀釋進(jìn)氣中的氧氣含量,來降低燃燒溫度,同時(shí)還采用了分體冷卻技術(shù),分別給缸蓋和缸體散熱,避免爆震產(chǎn)生的同時(shí)提高了工作效率。
3. 43.04%熱效率。這是什么概念呢?這么說吧,熱效率在37%之后,每提升一步都是異常困難的,而豐田此前的最高紀(jì)錄是42%,起步較晚的比亞迪做到這個(gè)成績是相當(dāng)不易了。而且,這款發(fā)動機(jī)也是世界上熱效率最高的1.5L發(fā)動機(jī)。
為什么可以做到這一點(diǎn)呢?原因在于比亞迪的工程師在這款發(fā)動機(jī)上做了“減法”。它去掉了傳統(tǒng)的12V發(fā)電機(jī)、機(jī)械真空泵、空調(diào)壓縮機(jī)等部件,省去整個(gè)前端輪系,意味著減少了整個(gè)發(fā)動機(jī)的工作負(fù)擔(dān),進(jìn)而減小燃油消耗量。同時(shí),還有高效的冷卻技術(shù),加強(qiáng)機(jī)體散熱,共同提高工作效率。不得不說,熱效率都達(dá)到43.04%了,還可以喝92號的油,真是個(gè)“廉價(jià)勞動力” !o( ̄┰ ̄*)ゞ
4. 低摩擦技術(shù)。這個(gè)發(fā)布會上沒有細(xì)說,不過應(yīng)該是通過改變材料、使用精度更高的加工儀器等方法,降低發(fā)動機(jī)工作時(shí)摩擦產(chǎn)生的阻力,進(jìn)一步提高效率。
看完發(fā)動機(jī),接下來看看EHS雙電機(jī)電混系統(tǒng)。這個(gè)電混系統(tǒng)分EHS132、EHS145、EHS160三款,峰值功率在132kw~160kw之間,峰值扭矩在316N·m~325N·m之間,峰值轉(zhuǎn)速為16000rpm。相比上一代混動產(chǎn)品,體積和重量都減少了30%,這又是怎么做到的呢?
1. 雙電機(jī)電控集成化設(shè)計(jì),也就是說,它可以做到兩個(gè)電機(jī)分別單獨(dú)控制;
2. 串并聯(lián)架構(gòu),發(fā)動機(jī)與電機(jī)的動力輸出模式可以隨時(shí)切換;
3. 單擋直驅(qū),模組由單擋平行架構(gòu)和濕式離合器組成,因?yàn)榇蟛糠止r都是電機(jī)輸出動力,就省去了復(fù)雜的變速機(jī)構(gòu)。普通的變速箱傳動效率最高也就是90%,而單擋直接驅(qū)動的傳動效率理論上會更高,燃油經(jīng)濟(jì)性更好;
4. 16000rpm高轉(zhuǎn)速扁線電機(jī),目前市面上用到這種類型電機(jī)的廠家不多,有保時(shí)捷Taycan和豐田第四代普銳斯,但Taycan的是人工裝配,DM-i的跟普銳斯的類似,采用自動化生產(chǎn)。這種電機(jī)可以減小電流的皺膚效應(yīng),提高空間利用率,原理類似刀片電池,通過增加表面積從而達(dá)到減小體積的效果;
5. 電機(jī)最高效率達(dá)97.5%,這個(gè)就不多解釋了;
6. 自主研發(fā)的IGBT4.0,學(xué)名叫“絕緣柵雙極型晶體管” ,比亞迪主要將其用于對電動車的電力進(jìn)行控制,實(shí)時(shí)調(diào)整電動車的扭矩和輸出功率;
7. 直噴轉(zhuǎn)子油冷技術(shù),因?yàn)殡姍C(jī)功率受散熱能力的影響,運(yùn)用油冷技術(shù),能夠提高散熱,以噴油的方式減小熱量,有效保證電機(jī)最佳的工作溫度,使得效率最大化。官方還稱,相比浸油式油冷,這種技術(shù)的油阻更小,傳遞效率更高。但是正常情況下,浸泡油液里的方式散熱性能更好,可能是比亞迪采用了一些特殊手段,使噴出的油溫度更低,不過發(fā)布會上并沒有提到;
然后跟大家說一下電池模塊。比亞迪在玩電上可以說是玩到了極致,之前讓自燃消失的刀片電池就是一個(gè)很好的例子。這次混動車型的電池采用的是DM-i混動專用功率型刀片電池,其主要特點(diǎn)是:
1. 卷繞電芯串聯(lián),將一個(gè)電池里封裝多個(gè)電芯,使電池包內(nèi)電芯數(shù)量下降,結(jié)構(gòu)更簡單,穩(wěn)定性更強(qiáng);
2. 二次密封,卷芯軟鋁包裝+刀片硬鋁外殼,里面是軟包,外面加了個(gè)硬殼,材料都是鋁的,可以提高電池的安全性;
3. 單節(jié)電壓高,單節(jié)電壓達(dá)到20V以上,以這種方式安裝,理論上只要比亞迪愿意,單節(jié)電壓想有多高就有多高;
4. 超長里程,電池電量為8.3~21.5kwh,電池續(xù)航為50~120km;
5. 電池的充放電電量區(qū)間控制在了20%~70%,不要小瞧這個(gè),這樣的充放電方式可以延長幾倍的電池壽命,進(jìn)而減小換電頻率。有人會問,比亞迪的換電不是免費(fèi)的嗎?說得對,這也變相減少了廠家的成本,同時(shí)還滿足了客戶需求,兩全其美;
6. 更安全、壽命更長,磷酸鐵鋰電池具有良好的穩(wěn)定性,加上更穩(wěn)定的刀片電池結(jié)構(gòu),使電池的安全系數(shù)得到了疊加。且磷酸鐵鋰電池具有非常穩(wěn)定的材料晶體結(jié)構(gòu),加上熱管理系統(tǒng),電池壽命得到保證;
7. 最后說說這個(gè)架構(gòu)的兩個(gè)黑科技吧。(1)脈沖自加熱,通過控制電池的高頻充放電,使其內(nèi)部達(dá)到了自加熱效果,避免傳統(tǒng)的先加熱介質(zhì)、再通過介質(zhì)加熱電池的過程,減少熱損耗。所以,這個(gè)方法少了中間商賺差價(jià),效率高,速度快;(2)冷媒直冷技術(shù),這應(yīng)該是個(gè)閹割版的功能,因?yàn)樗倭艘粋€(gè)熱泵,只有冷卻沒有加熱功能,目的是為了降低成本。畢竟,預(yù)售價(jià)格已經(jīng)很良心了,且本身已經(jīng)具有自加熱功能,能夠理解。
還有一個(gè)小的黑科技——12V磷酸鐵鋰小電池,具有壽命長、充放電效率高、無鉛化節(jié)能環(huán)保的優(yōu)點(diǎn),做到了整車使用壽命內(nèi)無需更換小電池。
簡單給大家概括一下。
第一,比亞迪DM-i大部分時(shí)間是純電行駛,發(fā)動機(jī)不參加驅(qū)動,而是為發(fā)電機(jī)供電。有人會問,這不就是增程車嗎?其實(shí)也不完全一樣,它的發(fā)動機(jī)必要時(shí),還是可以直接參加驅(qū)動的。
第二,這套系統(tǒng)可以通過使用情況的變化,隨時(shí)切換串并聯(lián),也就是純電行駛和混動行駛。所以,這套系統(tǒng)可以做到:
1. 電池為兩個(gè)電機(jī)供電,電機(jī)提供驅(qū)動力;
2. 發(fā)動機(jī)帶動一個(gè)電機(jī)發(fā)電給電池充電,另一部分電給另一個(gè)電機(jī)產(chǎn)生驅(qū)動力;
3. 發(fā)動機(jī)與兩臺電機(jī)同時(shí)輸出動力,電池放電。
總的來說,DM-i平臺是主張架構(gòu)互相協(xié)調(diào),整套系統(tǒng)圍繞著高效兩個(gè)字,做到油耗更低的同時(shí),純電行駛有更好的NVH表現(xiàn),動力性能也超過傳統(tǒng)的2.0T燃油機(jī),當(dāng)下比亞迪的“殺手锏”絕不為過。
跟豐田與本田的混動技術(shù)相比如何?
就賬面參數(shù)而言,相比豐田的THS混動系統(tǒng)以及本田的i-MMD混動系統(tǒng),DM-i的整體動力性能更好,燃油經(jīng)濟(jì)性更高,電機(jī)電控系統(tǒng)更優(yōu)秀,發(fā)電機(jī)充放電效率更高。
技術(shù)層面上,比亞迪的技術(shù)更加創(chuàng)新,有著自己的特點(diǎn),讓人眼前一亮。而豐田本田的混動技術(shù)同樣有著自己獨(dú)到的地方,再加上他們的這套系統(tǒng)已經(jīng)上市有一段時(shí)間,可靠性經(jīng)過了整個(gè)市場的長期驗(yàn)證。
非要說出一個(gè)強(qiáng)弱,我表示無能為力。畢竟比亞迪DM-i還沒有真正的進(jìn)入到我們的生活中,沒人知道它具體表現(xiàn)如何,一切評價(jià)都基于整個(gè)發(fā)布會分析的,所謂的提升沒人知道是否屬實(shí)。單看發(fā)布會的介紹,就說一款動力系統(tǒng)的好壞,是很不負(fù)責(zé)任的表現(xiàn)。當(dāng)然,有車以后也將第一時(shí)間拿到試駕車,對這款動力系統(tǒng)進(jìn)行全面的實(shí)測,敬請期待。
些許疑問
比亞迪這次確實(shí)給了我們一種 “還能這樣搞?”的感覺,但我認(rèn)為,造車實(shí)力更加雄厚,混動技術(shù)同樣不俗的豐田、本田,應(yīng)該早就想到這些點(diǎn)了。而且,做“減法”向來是日企的強(qiáng)項(xiàng),他們應(yīng)該都知道單擋結(jié)構(gòu)簡單傳動效率高、絕大部分工況下純電行駛最為理想、噴油式冷卻油阻更低等特點(diǎn),究竟是做了研究之后覺得不理想,還是他們固化了自己的思想而沒有想到這些?值得我們深思;
對DM-i的些許期盼
這次DM-i的上市,破除了日系長期在混動領(lǐng)域的壟斷,又一次“攪局”了汽車領(lǐng)域。與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比,更是做到了真正意義上的“降維打擊”,不講武德。這套主打經(jīng)濟(jì)性的混動系統(tǒng),我想比亞迪將會下放到更加入門級的家用車型上,給更低價(jià)位的市場帶來一次不小的沖擊。這次嘗試一旦成功,相信會改變合資企業(yè)在整個(gè)混動領(lǐng)域的布局。究竟會不會成真?讓我們拭目以待。
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