感謝比亞迪的邀請(qǐng),有幸參加9月8日晚在比亞迪深圳總部舉行的e平臺(tái)3.0發(fā)布會(huì)。
參加“技術(shù)狂魔”的發(fā)布會(huì),除了最新的行業(yè)動(dòng)態(tài),重要的是干貨滿滿,值得我們這些技術(shù)控們一再品味,最后我們還與比亞迪當(dāng)晚首秀的新車來了一次超近距離的親密接觸。廢話不多,直播開播:
發(fā)布會(huì)一開始,比亞迪股份有限公司董事長兼總裁王傳福就DM-i車型交付慢的問題向用戶致歉,并承諾在第四季將提升產(chǎn)能以應(yīng)對(duì)交付慢的問題。
對(duì)于此次發(fā)布會(huì)的主角e平臺(tái)3.0,,在這里先說說比亞迪e平臺(tái)的發(fā)展歷程,比亞迪雖然啟用e平臺(tái)的命名不久,并且上來就是3.0,但追溯比亞迪的純電平臺(tái),實(shí)際上也經(jīng)歷了三代的演變。
e平臺(tái)1.0
比亞迪早在2003年就開始了基于純電平臺(tái)車型的技術(shù)探索,而當(dāng)時(shí)汽車市場仍是燃油車的天下,電動(dòng)車還是科研機(jī)構(gòu)研究對(duì)象。經(jīng)過7年的技術(shù)攻關(guān),比亞迪2009年發(fā)布了中國首臺(tái)量產(chǎn)純電動(dòng)乘用車——比亞迪e6(參數(shù)丨圖片),并于2011年上市。
要實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車的量產(chǎn),首先要解決在電機(jī)性能、電控效率和電池安全領(lǐng)域取得關(guān)鍵技術(shù)突破,所以比亞迪在e6身上帶來了大功率高轉(zhuǎn)速電機(jī)、雙向逆變充放電式電機(jī)控制器和高電壓架構(gòu)高安全高能量能力電池。幾大關(guān)鍵技術(shù)突破使e6的綜合續(xù)航里程達(dá)300km,百公里加速能在10秒內(nèi)完成,最高車速達(dá)140km/h,百公里電耗為21.5kWh。
e平臺(tái)2.0
熟悉比亞迪的朋友對(duì)“33111”這串?dāng)?shù)字應(yīng)該會(huì)朗朗上口,2018年比亞迪在北京車展發(fā)布的e平臺(tái)2.0就以“33111”為技術(shù)特點(diǎn)。
“33111”分別指的是電驅(qū)動(dòng)三合一模塊、充配電三合一模塊、高安全高比能電池、DiLink智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)和深度集成控制模塊。如果再將其細(xì)分,電驅(qū)動(dòng)三合一模塊指的是驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控和減速器的集成;充配電三合一模塊指的是OBC/車載充電器、DC-DC/直流轉(zhuǎn)換模塊和PDU/配電控制箱的集成;深度集成控制模塊指的是將儀表、空調(diào)、音響和智能鑰匙等10個(gè)控制模塊集成到1塊PCB電路板的多合一電氣控制。通過“33111”高集成化系統(tǒng)設(shè)計(jì),最大限度地壓縮空間,有利于開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化模塊,提升平臺(tái)標(biāo)準(zhǔn)化程度。
e平臺(tái)2.0的首款車型是2018年的秦EV450。
e平臺(tái)3.0
比亞迪將e平臺(tái)3.0定義為全球開放共享的下一代智能電動(dòng)車基礎(chǔ)解決方案,并擁有智能、安全、高效、美學(xué)幾大核心優(yōu)勢,基于e平臺(tái)3.0的首款量產(chǎn)車型海豚(EA1),已于成都車展正式上市。
作為面向未來的電動(dòng)化平臺(tái),e平臺(tái)3.0在哪些方面作出了變革?
全面采用架構(gòu)化、模塊化設(shè)計(jì)
全新e平臺(tái) 3.0從底盤層、高壓層、低壓層、車身層出發(fā),將比亞迪在新能源汽車領(lǐng)域的黑科技進(jìn)一步進(jìn)行架構(gòu)化和模塊化,架構(gòu)化,可靈活兼容前驅(qū)、后驅(qū)及四驅(qū)多種動(dòng)力布局,并可實(shí)現(xiàn)從小型車到大型車全覆蓋。
e平臺(tái)3.0首款車型海豚,定位小型車,采用了前驅(qū)布局,但其軸距達(dá)到緊湊級(jí)車的2700mm,且空間利用率極高,在A0級(jí)的車長上提供B級(jí)車的乘員空間。
而這次發(fā)布會(huì)上仍蓋著幕布的新車則定位A級(jí),兩驅(qū)版本側(cè)采用了后驅(qū)布局,請(qǐng)繼續(xù)往下看。
電驅(qū)綜合性能提升
全球首款量產(chǎn)的八合一電動(dòng)力總成
從1.0時(shí)代的分散獨(dú)立設(shè)計(jì),到2.0時(shí)代的電驅(qū)動(dòng)三合一&充配電三合一,e平臺(tái)3.0突破動(dòng)力總成電-磁-力-熱-聲多物理場耦合制約難題,在e平臺(tái)2.0的基礎(chǔ)上再次進(jìn)化,開發(fā)出全球首款集驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器、車載充電器、直流變換器、配電箱、整車控制器(VMS)和電池管理器(BMS)于一體的八合一深度集成電動(dòng)力總成。
動(dòng)力部件深度集成的優(yōu)點(diǎn)在于可有效減小系統(tǒng)的重量、體積和占用空間,降低能量損耗,系統(tǒng)零部件的精簡有利于提升NVH表現(xiàn),也使功率密度和效率得到提升。高度集成化的八合一電動(dòng)力總成最終可實(shí)現(xiàn)270kW的電機(jī)峰值功率,360N?m峰值扭矩,16000r/min電機(jī)最大轉(zhuǎn)速,且系統(tǒng)噪音低于76dB,同時(shí)功率密度獲得20%的提升,系統(tǒng)綜合工況效率高達(dá)89%!要取得如此亮眼的數(shù)字,少不了八合一電驅(qū)動(dòng)總成中的各路“明星”。
扁線電機(jī)
相對(duì)于傳統(tǒng)繞線式電機(jī)結(jié)構(gòu),比亞迪自主設(shè)計(jì)制造的發(fā)卡式扁線電機(jī),具備低損耗、高效率、高散熱性能的特點(diǎn)。扁線電機(jī)采用超薄高性能硅鋼片,突破了繞線電機(jī)的瓶頸,使槽滿率提升了15%,線包減短,用銅量減少11%,電阻下降22%。通過優(yōu)化磁路設(shè)計(jì)降低電機(jī)鐵損,散熱性能大幅提升,電機(jī)額定功率提升40%,最高效率可達(dá)97.5%。
從官方給出電機(jī)效率MAP圖可以看出,與多數(shù)標(biāo)榜最高熱效率達(dá)到百分之多少的內(nèi)燃機(jī)不同,97.5%最高效率并非只存在于MAP圖中的某一點(diǎn)或極小的一片工況區(qū)域之內(nèi),在MAP圖中占據(jù)的面積并不小;此外鮮紅色的高效區(qū)也覆蓋了除深踩電門起步(低轉(zhuǎn)速高扭矩輸出)和高轉(zhuǎn)速極低扭矩輸出的工況外的絕大部分日常用車工況。
出于對(duì)能效的極致追求,比亞迪在e平臺(tái)3.0的雙電機(jī)四驅(qū)車型上采用了后置永磁同步電機(jī)+前置異步電機(jī)的方案。雖然前后雙電機(jī)四驅(qū)架構(gòu)能大幅提升加速性能,但對(duì)于中高速平穩(wěn)行駛來說單電機(jī)就能滿足動(dòng)力需求。永磁同步電機(jī)工作效率高于異步電機(jī),但空載轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)磁阻損耗會(huì)大幅增加。e平臺(tái)3.0可智能地協(xié)調(diào)雙電機(jī)工作,在加速工況下雙電機(jī)輸出動(dòng)力,實(shí)現(xiàn)最快2.9秒百公里加速的極致動(dòng)力體驗(yàn);在穩(wěn)定行駛工況下,系統(tǒng)智能斷開異步電機(jī),僅以效率更高的永磁同步電機(jī)以后輪驅(qū)動(dòng)的方式驅(qū)動(dòng)車輛,同時(shí)兼顧了四驅(qū)的高動(dòng)力性能與兩驅(qū)的低能耗。
e平臺(tái)3.0搭載了可適應(yīng)極寒和極熱工作環(huán)境的全氣候熱管理系統(tǒng),其中就包括全球首創(chuàng)的寬溫域熱泵系統(tǒng)和電池直冷直熱技術(shù)。
電動(dòng)車低溫續(xù)航里程衰減,除了電池活性降低,另一個(gè)原因是用以維持乘員艙采暖及電池溫度導(dǎo)致的能耗增加。純電動(dòng)車由于沒有發(fā)動(dòng)機(jī)本身冷卻系統(tǒng)攜帶的大量熱量,需要消耗電池能量以維持乘員艙采暖及電池溫度,導(dǎo)致冬季續(xù)航里程進(jìn)一步衰減。熱泵空調(diào)可將將低位熱源的熱能強(qiáng)制轉(zhuǎn)移到高位熱源的裝置,能量利用率更高,但受限于134a冷媒的搬運(yùn)能力,在零下10℃或以下熱泵的制熱效率會(huì)大幅降低,甚至無法有效工作。
e平臺(tái)3.0上全球首創(chuàng)的寬溫域熱泵系統(tǒng)通過熱泵將乘員艙、動(dòng)力電池、電動(dòng)力總成的深度集成的熱泵系統(tǒng)架構(gòu),電動(dòng)力總成的余熱回收后為熱泵提供輔助熱源,即使在零下-30℃的極端天氣,熱泵仍然能夠正常工作,滿足乘員艙采暖需求,使得使e平臺(tái)3.0的熱泵系統(tǒng)具備了-30~60℃的寬溫域工作的能力。
比亞迪這套熱泵系統(tǒng)擁有11種工作模式,包括單電池加熱模式、單乘員艙采暖模式、乘員艙采暖+電池加熱模式、單電池冷卻模式、單乘員艙制冷模式、乘員艙制冷+電池冷卻模式、乘員艙采暖除濕、乘員艙采暖除濕+電池加熱、乘員艙采暖除濕+電池冷卻、乘員艙制冷+電池加熱模式、乘員艙加熱+電池冷卻模式,覆蓋用戶所有采暖制冷使用場景,熱泵空調(diào)能降低采暖能耗損失,有效提高電能到熱能的轉(zhuǎn)換率,可達(dá)2~4的冬季制熱能效比(COP)相比市面上普遍使用的PTC加熱方式能效經(jīng)有著多倍的提升,低溫續(xù)航里程最高可提升20%,緩解低溫續(xù)航衰減焦慮。
此外,比亞迪首創(chuàng)電池直冷直熱技術(shù),減少能量傳遞環(huán)節(jié),進(jìn)一步提升電池?zé)峁芾憝h(huán)節(jié)的能量利用效率,實(shí)現(xiàn)了最高20%的效率提升。冷媒直冷技術(shù)通過冷媒直接流經(jīng)電池包上層的冷卻板,冷卻板直接對(duì)電芯進(jìn)行冷卻或加熱,相比傳統(tǒng)水冷系統(tǒng)換熱能力和換熱效率都更高。全天候的智能熱管理系統(tǒng)使e平臺(tái)3.0高端車型續(xù)航突破1000公里成為了可能。
自主研發(fā)高性能SiC(碳化硅)電控
比亞迪自主研發(fā)的碳化硅功率半導(dǎo)體芯片,攻克了高功率密度SiC芯片可靠封裝的難題,并成功開發(fā)出全球首款量產(chǎn)的SiC功率模塊控制器。比亞迪Sic功率模塊規(guī)格為1200V-840A,具有高效率、高耐壓與強(qiáng)過流能力。與傳統(tǒng)IGBT控制器相比,SiC電控開關(guān)損耗降低70%以上,最高效率達(dá)99.7%,功率密度提升近3倍。此外,高性能氮化硅AMB板、全新的銀膏燒結(jié)工藝和集成高靈敏NTC傳感器的加持,使得e平臺(tái)3.0的SiC功率模塊和控制器水平在世界遙遙領(lǐng)先。
全球首創(chuàng)電驅(qū)升壓快充技術(shù)
目前普及的低壓充電樁使電動(dòng)車充電性能受限,提升平臺(tái)電壓是提升充電功率及效率的有效手段,所以高電壓是未來大功率充電的主流技術(shù)路線。在e平臺(tái)2.0上,比亞迪采用了獨(dú)立的升壓充電裝置提升充電功率;在e平臺(tái) 3.0上,基于電機(jī)電控的電路拓?fù)浔蒙潆姌峨妷旱乃悸罚葋喌祥_發(fā)了充電和驅(qū)動(dòng)復(fù)用的深度集成高電壓架構(gòu)——獨(dú)立升壓DC充電拓補(bǔ),將驅(qū)動(dòng)模塊的大功率元器件用在大功率充電上,攻克高電壓車型大功率充電的難題。
前瞻性的800V高電壓平臺(tái)、寬SOC大功率充電,使e平臺(tái)3.0實(shí)現(xiàn)充電5min,最大續(xù)航150km的超級(jí)充電性能。
刀片電池
比亞迪一直認(rèn)為:“安全是電動(dòng)車最大的豪華”,對(duì)動(dòng)力電池的針刺測試已經(jīng)成為其企業(yè)標(biāo)準(zhǔn),后續(xù)e平臺(tái)3.0純電動(dòng)車也將全面采用比亞迪專利的刀片電池。
在比亞迪禮賓樓就能看到的針刺實(shí)驗(yàn)就相當(dāng)震撼。相比三元鋰電池包瞬間鼓包、冒煙并爆燃的電光火石,刀片電池在經(jīng)過針刺后平靜得過分,電壓緩慢下降,表面溫度并無明顯提升,其安全性令人印象深刻。
在結(jié)構(gòu)強(qiáng)度上,獨(dú)特的刀片電池也天生安全,首先是單片刀片電池采用了類蜂窩的結(jié)構(gòu)強(qiáng)化了電池的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度。
平行排列的刀片電池使得電池本體既是能量體,也是結(jié)構(gòu)件,實(shí)現(xiàn)電池車身一體化,使得整車剛度提升一倍,最大扭轉(zhuǎn)剛度達(dá)到40000Nm/°,水平與行政級(jí)豪華車相當(dāng)。
同時(shí)刀片電池作為車身結(jié)構(gòu)件也有效抑制了地板振動(dòng),相比普通電池地板VTF在六十多赫茲的低頻段有著10db的改善。
與三元鋰動(dòng)力電池怕撞擊的特征恰恰相反,得益于重疊排列的刀片電池能作為結(jié)構(gòu)件的特性,可同時(shí)提升車體抵御正面撞擊和側(cè)面撞擊的強(qiáng)度,因此比亞迪為e平臺(tái)3.0設(shè)計(jì)了純電平臺(tái)特有的撞擊力傳遞路徑,將部分撞擊力引導(dǎo)至動(dòng)力電池的前方。
因此e平臺(tái)3.0的車型能輕松達(dá)到以往頂級(jí)燃油車型上都很難達(dá)到的強(qiáng)度,面對(duì)C-IASI、NCAP、IIHS等全球法規(guī)具備超五星安全的能力,讓比亞迪董事長王傳福在發(fā)布會(huì)上自信地提出:“讓燃油汽車結(jié)構(gòu)強(qiáng)度的上限,成為純電動(dòng)汽車的下限”。
域控制器——從分布式向集中式電子電氣架構(gòu)演變
針對(duì)分布式電子電氣架構(gòu)存在算力小、效率低、協(xié)同難的固有問題,比亞迪在控制架構(gòu)上不斷向域控制演進(jìn),以往分散于車身各處的控制模板如今被若干個(gè)高度集成的域控制器取代,比亞迪也藉此成為了中國首個(gè)量產(chǎn)域控制器的企業(yè)。
智能域控制架構(gòu)包含智能車控域、智能動(dòng)力域、智能駕駛域和智能座艙域控制器。在e平臺(tái)3.0的展示模型中,我們能看到智能車控域-左(L-DCU)、智能車控域-右(R-DCU)智能駕駛及座艙域(i-DCU)和動(dòng)力域控制器(P-DCU)。
其中,智能車控域(DCU)集成了BCM(車身控制模塊)、安全網(wǎng)關(guān)、密鑰中心、空調(diào)控制、胎壓監(jiān)測、儀表控制、駐車輔助、智能鑰匙等模塊;
智能動(dòng)力域集成了VCU(整車控制器)、BMS(電池管理系統(tǒng))、MCU(微控制單元)、OBC(車載充電器)、DC-DC(直流轉(zhuǎn)換器)等模塊;
智能駕駛域集成了自動(dòng)駕駛、ACC(自適應(yīng)巡航控制)、AEB(自動(dòng)制動(dòng)系統(tǒng))、LSS(智能安全系統(tǒng))、BSD(盲區(qū)監(jiān)測系統(tǒng))、APA(自動(dòng)泊車)等功能;
智能座艙域集成了用戶語音、觸控、感知、健康、顯示屏等功能。
顯然,以往的單ECU單一功能進(jìn)化為處理能力更強(qiáng)的多核CPU域控制器,相似功能模塊的深度集成,區(qū)域控制交互響應(yīng)時(shí)間大幅縮短,有如為整車信息處理修建了高速路網(wǎng),算力獲得跨越式提升。
CPU融合使整車的算力獲得30%的提升,功能整合使交互效率有著50%的提升。例如整車控制功能的融合使扭矩響應(yīng)速度由傳統(tǒng)方案的100ms提升至e平臺(tái)3.0的10ms,在極端情況下有著更快的整車響應(yīng)速度。
自主研發(fā)的車用操作系統(tǒng) - BYD OS
比亞迪自主研發(fā)的基于車用操作系統(tǒng)BYD OS采用面向服務(wù)的軟件架構(gòu)SOA(Service-Oriented Architecture),使用確定時(shí)延引擎和高性能IPC(進(jìn)程間通訊)兩大技術(shù)解決現(xiàn)有系統(tǒng)性能不足的問題,通過在任務(wù)執(zhí)行前分配系統(tǒng)中任務(wù)執(zhí)行優(yōu)先級(jí)及時(shí)限進(jìn)行調(diào)度處理,應(yīng)用響應(yīng)時(shí)延降低25.7%。
BYD OS還實(shí)現(xiàn)了軟件與硬件之間完全分層解耦,操作系統(tǒng)細(xì)分為應(yīng)用層、服務(wù)層、操作系統(tǒng)層、硬件驅(qū)動(dòng)層,跟我們?cè)谟玫碾娔X十分相似。
對(duì)于BYD OS,比亞迪將開放標(biāo)準(zhǔn)化軟件接口,豐富應(yīng)用生態(tài),得益于軟硬件完全解耦,BYD OS為全球開發(fā)者提供了基礎(chǔ)的硬件調(diào)用操作平臺(tái),開發(fā)者可以基于OS的標(biāo)準(zhǔn)接口,調(diào)用車輛的執(zhí)行功能和數(shù)據(jù),大幅提升應(yīng)用開發(fā)速度、迭代速度和用戶體驗(yàn),并支持高級(jí)別駕駛開發(fā)的核心能力,可實(shí)現(xiàn)應(yīng)用程序的跨硬件的即插即用。按照比亞迪的說法,BYD OS使得功能迭代周期縮短70%,使電動(dòng)車常用常新。
開放是比亞迪近年來的主旋律,從100萬輛新能源車下線儀式的技術(shù)論壇到這次的e平臺(tái)3.0發(fā)布會(huì),比亞迪一直強(qiáng)調(diào)其“開放共享”的新能源車生態(tài)共建,如今其“朋友圈”已有奔馳、豐田、日野、滴滴等知名企業(yè),通過未來與更多合作伙伴持續(xù)與深化的合作,比亞迪提出“讓全球智能電動(dòng)車發(fā)展提速3年”的目標(biāo),并利用整合太陽能電站、儲(chǔ)能系統(tǒng)和新能源車的新能源整體解決方案為地球降溫1℃。
全新概念車Ocean-X發(fā)布
其實(shí)這次的e平臺(tái)3.0發(fā)布會(huì)原本應(yīng)該在海豚上市前舉行,無奈受疫情影響一再推遲。海豚作為e平臺(tái)3.0的首款車型,首次采用了比亞迪全新“海洋美學(xué)”設(shè)計(jì)理念,同時(shí)也是首款采用比亞迪全新LOGO的量產(chǎn)車。
而這次發(fā)布會(huì)的尾聲,比亞迪還為我們帶來了一個(gè)重磅炸彈,就是一直躲于揭幕布之下的Ocean-X概念車。在揭開幕布的一刻,我跟現(xiàn)場的小伙伴都被驚艷到了,這就是比亞迪未來量產(chǎn)車的雛形啊!
Ocean-X是比亞迪海洋系列的第二款車型,兩驅(qū)版將采用后置后驅(qū)的動(dòng)力布局,后視鏡的消失令車身側(cè)面線條極為簡潔流暢,輪轂與車身融為了一體,車身整體有如一條極度修身且速度感十足的海豚,肉看可見的極致的空氣動(dòng)力學(xué)性能,僅0.21Cd的風(fēng)阻系數(shù)令人驚嘆。
車頭有點(diǎn)保時(shí)捷Taycan的即似感,點(diǎn)陣式LED燈加上立體分層式的前保險(xiǎn)杠,頗具侵略性。
貫穿的點(diǎn)陣式LED尾燈與流暢的車尾線條相當(dāng)迷人,充分體現(xiàn)了海洋設(shè)計(jì)理念的神韻。
得益于純電平臺(tái)結(jié)構(gòu)方面的先天優(yōu)勢,e平臺(tái)3.0車型都會(huì)使用超大軸距車長比的設(shè)定,所以細(xì)品后會(huì)發(fā)現(xiàn),Ocean-X采用了短后懸+超短前懸的設(shè)計(jì),四個(gè)車輪盡可能被放置到車身的四個(gè)角,前輪幾乎已經(jīng)被放到車輛的最前方,以A級(jí)車的車長實(shí)現(xiàn)C級(jí)車的軸距,大大提升車廂空間,且在外觀上帶來有如跑車般的視覺沖擊。
雖然我們心里十分清楚這只是一個(gè)模型,但它仍向我們傳遞了話多設(shè)計(jì)師團(tuán)隊(duì)想向我們展示的未來。
總結(jié)
通過這次e平臺(tái)3.0的發(fā)布會(huì),我們能更透徹地體會(huì)到,“技術(shù)狂魔”比亞迪通過技術(shù)的不斷創(chuàng)新,進(jìn)一步鞏固了其在新能源車領(lǐng)域的領(lǐng)先優(yōu)勢。e平臺(tái)3.0將實(shí)現(xiàn)從小型車到大型車在智能、高效、安全、美學(xué)幾大領(lǐng)域打出了漂亮的組合拳,解決新能源汽車在安全和低溫續(xù)航方面等用戶體驗(yàn)痛點(diǎn),大幅提升智能駕駛體驗(yàn)。
另外,通過繼續(xù)對(duì)行業(yè)開放共享,e平臺(tái)3.0將有望成為下一代電動(dòng)汽車基礎(chǔ)解決方案,并有望將全球智能電動(dòng)車的發(fā)展進(jìn)程提速至少三年。
————The End————
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