比亚迪增程式电动汽车的动力系统如何工作?,

深蓝汽车“原力”增程技术解析


尽管增程技术路线被某些汽车业内人士斥为“落伍”,但近来却有转向“真香定律”的趋势。不说远的就在这几天,继吉利星越L发布插电混动版并命名为“增程电动车”(推出了双电机串联锁定技术,可全程增程行驶)、哪吒发布了“浩智增程”(取消了发动机的飞轮,将曲轴跟发电机的转子直连)之后,深蓝汽车也发布了自己的“原力技术”,其核心也是围绕“增程”而展开。

大众熟悉“原力”这个词,其实出自《星球大战》,指的是一种创造万物的、无处不在的超自然能量。深蓝汽车此次发布的“原力技术”包括两个板块,即“原力增程”和“原力超集电驱”。不过此次发布的“原力技术”,更多是对深蓝SL03增程版车型上搭载技术的总结和提炼,并无太多更新。那为什么深蓝汽车要在SL03的纯电版和增程版发布之后,将增程技术作为一项单独的战略而提出?这其实是迎合市场选择、以及对未来做出预判的结果。


深蓝汽车厂家人士在采访中表示:根据市场的实际销售数据结合自身判断,他们预判深蓝汽车增程和纯电的占比,轿车是60%增程、40%EV,SUV这一比例预计会是7:3,增程版将占到绝对主力。


那么,深蓝汽车的这套原力增程有没有竞争力?结合市面上的同类竞品,我们可以做一个技术解析以及横向比较。



增程系统的优劣对比


评价增程技术有几个核心指biao:油耗(也就是系统效率)、动力、NVH以及对极端工况的适应能力。


首先看油耗也就是系统效率。增程系统工作流程是油转化为电的这样一个单向、串联过程。判断效率高低,一是看增程系统的油电转化效率,二是看电驱动(从发电机、电池到动力电机)的工作效率。


判断一款增程系统的水平高低,我们首先看集成度,其次看发电功率和发电效率。值得注意的是,深蓝汽车无论增程还是纯电,都出自EPA1平台,而EPA1平台其实是纯电平台,增程只是这个EPA1这棵树上开出来的另一朵花。所以和e-POWER这样原生的增程技术相比,e-POWER是将增程系统和电驱部分整合在一起,而深蓝则是将其分开单独开发,所以单论增程系统的集成度,并不如原生的增程式动力(譬如DMi、e-POWER等等)。


但这样的设计也不能说错,毕竟纯电和增程是并行的两条技术路线,谁都不可偏废,分开设计有利于后期根据产品的尺寸构型,来进行灵活组合(能想见深蓝未来产品都会是增程、纯电两个版本)。不过只看原力增程系统本身,其发动机、发电机、逆变器集成在一起,可直接输出高压直流电,本身集成度也不错。


此外,原力增程公布其发电机zui高效率达到96%,但没有公开其增程系统的发电功率。不过据说车主手册里已经写明:发电机zui大功率62kW、额定功率42kW(一个是短期内能达到的峰值功率、一个是正常工作时的功率)。如果属实,横向比较算是比较好的水平。首先,发电机常见功率区间在5-25kW,能覆盖从0到时速120公里/小时,42kW的额定功率足够满足保电需求,如果激烈驾驶62kW的zui高发电功率也足以支持。其次横向比较,前不久发布的哪吒“浩智增程”,其发电功率为40kW,理想ONE此前的1.2T增程器发电额定功率为52kW,考虑到哪吒和理想ONE的尺寸重量都要大于SL03,SL03 42kW的额定功率显然有足够冗余。这就决定了即使没电跑高速这种增程车zui头痛的工况场景,SL03也不会太吃力。


另外再看一个数据,原力增程的发动机采用阿特金森循环和高压缩比,油电转化比为3.3度电/1L油,馈电油耗做到4.5L。相比比亚迪晓云1.5L发动机的3.41度电/1L油的效率,要略差一点,不过都是业内领先水准。此前我做过测算,按照主流发动机40%左右热效率的水平,大致能做到1L油转化为3度电,这应该是目前行业平均水准。


虽然油电转化效率不差,那长安为什么没有公布增程器的热效率呢?厂家人士表示,热效率只是体现个别工作点的ji限效率,并非消费者常规使用过程中所能感受得到。所以长安不会进行个别工作点的热效率标定,“因为这个点可能并不是我们用户使用过程中,能量管理策略需要的工作点”。


此外在能量管理策略上,插电混动车(不管是PHEV还是可插电增程)一般都只提供智能保电或强制保电两种模式。而原力增程则进一步细化,点开SL03的中控大屏,你会发现有山区模式、高速模式和市区模式三种可选,这背后就是基于实时路况的能量管理,是一套软件算法在起作用。这种设计至少体现了算法的先进性。


至于增程器的NVH表现,此前在新疆试驾SL03增程版时,一个鲜明的感受就是发动机介入时,几乎感受不到噪音和震动,增程版和纯电版在驾驶体验上,基本上无差别。



电驱动部分的优劣对比


说完了增程系统,我们来看电驱部分,此前长安在技术日发布时将其命名为“七合一超集电驱”,而这次换了一个名字叫“原力超集电驱”,东西是一样的,叫法不一样了。此外不管是深蓝增程还是纯电,其电驱总成都是同一套东西。


这套系统相比普遍的三合一电驱,集成度更高。和比亚迪e3.0平台的八合一电驱相比,集成度至少是相当。为什么这么说?比亚迪的八合一电驱是集成了驱动电机、电机控制器、减速器、充电机、DC/DC变换器、配电箱、整车控制器、电池管理系统八个模块。但电池管理系统和整车控制器,其实不属于电驱总成,虽然集成起来当然更好,但严格来说比亚迪电驱部分应该是六合一而非八合一。


而长安这套七合一电驱是集成了驱动电机、电机控制器、减速器、充电机、DC/DC变换器、DC/AC逆变器、高压分线盒(即配电箱),七个模块都属于电驱动总成的核心部件。所以单论电驱总成本身集成度不输比亚迪。此外,95%的电驱效率,平均效率也达到了90%,超过了比亚迪八合一电驱89%的zui高效率。


这套电驱还有个“电池自加热”的技术,通过IGBT功率模块进行极速开关,在电池内部快速产生正负切换的大电流,利用锂电池在低温下电阻较高的特性,当电流通过时产生热量,让电池自己热起来。虽然长安称是业内首创,但实际上比亚迪此前已经推出了类似的脉冲自加热技术。不过其原理和长安不同。比亚迪是利用IGBT和DC/DC变换器在两组电池中产生不同的高低电压,让电流在不同电池之间流动从而产生热量实现自加热效果。


两种自加热方式哪种效率高现在还不得而知,但至少能判定不管是哪种自加热方式,都能够解决电驱动在低温下(例如零下30度)电池容量和放电功率变低、无法正常使用的难题。相比目前主流的电阻加热(PTC)和热泵系统加热这种通过外部系统来“捂热”的方式,电池的“自加热”不受外界环境影响,效率会更高。



驾值观


据了解长安最早开发EPA1是将其作为一个纯电平台来打造,开发两年之后才把增程技术纳入进来,如今增程技术日益受宠也证明了当初选择的正确,而EPA1也已重新定位为“全电平台”。此外这种与纯电同时开发的增程动力,两者共享动力架构,一个重要特征就是电机后置(相似例子就是问界M5增程版和哪吒S增程版)。

普通增程式动力要缩短电机和发动机的距离都会选择电机前置(例如轩逸e-POWER或者接近于增程的DMi),此外主流插电混不管是DHT还是P2结构,电机也都要前置。所以相对而言,这种后置电机的增程架构跟纯电的渊源更深,相比主流DHT和老版本的增程,也更能体现后驱的优势。

深蓝汽车之所以将增程板块单拎出来赋予了“原力技术”的形象,应该是看中了增程技术的未来前景,有意将其脱离纯电平台的框架,打造成一个独立的技术品牌,从配角将其变成主角。DMi和理想、问界的热销都已证明了增程技术是目前混动阵营最适合中国市场的技术路线。近期的星越哈哈是大法官户籍科零.21L增程电动车、哪吒发布的浩智增程、长安的原力技术,都体现了车企对技术路线选择的敏锐嗅觉。就像长安在发布会上所说:科技的意义不在于领先,而在于普及。新能源动力技术路线没有优劣,只有适合。谁能给消费者带去好的产品体验,谁就能得到市场认可。


2024-08-26

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