深度:从2019年的天齐锂业动荡,研判中国新能源全速大发展
2020年新能源汽车补贴退坡、政策制定趋于平缓,车用动力电池的污染和回收问题及中国锂矿藏锂行业发展实际情况,锂电材料头部选手天齐锂业在2019年亏损28亿元,300亿元有息负债压顶,还出现股价大跌流动性紧张。
援引广州日报2020年3月31日发布的《天齐锂业去年亏损超28亿元》一文部分内容:天齐锂业还在跌!截至3月30日,天齐锂业股价跌至18.41元,跌幅超9%。而2017年9月,天齐锂业的股价曾站在61元的高点,如今最新股价不到巅峰时的三成。
新能源情报分析网综合多方琐碎信息研读分析,溢价收购智利SQM23.77%股权,按照171亿美元估值收购,估值按照7.42倍pb溢价收购,而2017年碳酸锂市场价格最高约为16万元每吨,目前碳酸锂市场价格不足6万元每吨。由于投资资产减值导致的溢价降低,资产减值22亿元。对应的溢价收购产生的各项成本以及澳洲以及智利的相关税收政策增加企业税收开支加大了企业的成本负担。
作为中国锂电原材料龙头企业,控制全球优质矿产资源是最重要的工作,收购澳大利亚泰利森51%股权,收购智利SQM23.77%股权,是基于长期看好新能源汽车在全球汽车领域发做出的决定。
2019年,中国新能源汽车市场受制于中国新能源汽车补贴政策的影响,新能源汽车补贴大幅度退坡(最高达75%)中国新能源汽车增速首度出现负增长;
2020年,欧洲新能源汽车市场全面爆发,1、2月连续两个月平均增速超过90%以上,部分国家最大增速超60%,欧洲新能源汽车高速增长已成定局;
受全球新冠疫情影响,中国、美国两大新能源起车市场受短期疫情影响产销量受挫,欧洲3月新能源汽车销售停滞。但是新冠疫情影响都是短期的,长期看新能源汽车高增长是必然的。
除去资产减值、税费、资金成本等短期问题,中长期看收购泰利森以及SQM对于持续稳定的控制全球核心锂资源,都是极具价值的。泰利森锂辉石矿提锂全成本不到4万元每吨,SQM盐湖提锂全成本仅不到3万元每吨,相较于国内部分企业(江西锂云母约6万元左右成本)成本优势极其明显。
当下,天齐锂业遭遇的亏损和债务等危机,就必须要与中国新能源行业发展和补贴政策整体研判:
首先是新能源汽车补贴减少的问题,全球动力电池在以中国的宁德时代,南朝鲜的LG化学、SK、SDI,日本的Panasonic等动力电池龙头企业的一同努力下,以高镍8系列(NCM811)为主要发展、9系列(9:0.5:0.5)为前瞻探索方向的动力电池技术,在能量密度方面有了长足的进步。
2020年,宁德时代已经投入量产的高镍NCM811正极材料,采用CTP无模组封装技术的三元电池系统重量能量密度将突破200Wh/kg。实现了乘用车最大NEDC工况续航里程超过800km,平均续航里程超过600km以上的水平,同时,由于钴金属比例的进一步降低,动力电池成本将降至700元/kwh以下。
备注1:搭载技术指数相对保守的宁德时代CTP三元电池系统首款车型为BEIJING品牌的EU5 R550系列最新改型。
2020年,比亚迪在3月召开线上发布会,真实对外推出超级磷酸铁锂电芯+CTP无模组封装技术的刀片电池系统。由比亚迪旗下独立的佛迪分公司负责动力电池和涉及新能源整车核心技术研发、量产及对外销售业务。这意味着将安全作为基础方向牵引的刀片电池,将面向全球范围主流整车制造厂商(比亚迪与丰田组建的合资公司首款车型获将应用刀片电池系统)。
备注2:搭载能量密度160Wh/kg的刀片电池系统首款车型,为比亚迪6月推出的“汉”车族(包括EV和DM)。
新能源情报分析网有理由认为:
截至2019年,全球新能源汽车产销量相较于全球汽车产销量不到2%。在2020年晚些时候至2021年中,全球新能源汽车市场的紧凑级车型成本将基本与对应燃油车型成本区域一致,全球新能源汽车爆发即将到来。
随着三元锂动力电池成本进一步下探,电动汽车续航里程提升至最高800公里以上,符合最新中国国标350千瓦快充技术(车载端)逐步普及,以及2020年中国在新能源汽车充电基础设施上(充电桩端)的全面支持,新能源汽车在全球市场的渗透率将会大幅度的提升。
由于补贴政策的弱化磷酸铁锂动力电池再次回归,安全性更出众的“铁电池”出货量反弹,成本优势凸出性能不足,中国及全球范围新能源整车发展趋于更加理性和平稳,具备与传统车直接抗衡的根本。
2020年预估全球新能源汽车产销量将达到300万辆左右的水平,增长率超过50%。2021年增长率将进一步提升。中国以及全球范围新能源汽车全面替代将正式开启。
因此,与中国及全球新能源行业正转入良性且全速发展息息相关的天齐锂业于2019年遭遇的危机,不必过多解读。
文/新能源情报分析网宋
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
2019年10月,广汽新能源Aion LX电动汽车上市,扣除补贴后售价24.96-34.96万元,长宽高4786x1935x1685、轴距2920mm,搭载由宁德时代提供的590(Ah)规格811高镍三元锂电芯、装载电量93度电、能量密度180Wh/kg的动力电池总成,NEDC续航里程为650公里且具备Level3级别的自动驾驶辅助功能。
新能源情报分析网将对广汽新能源Aion LX四驱版的车型平台、电驱动系统(包括动力电池热管理策略)进行全向研判,并2020年结合中国新能源整车市场发展,以及来自造车新势力与合资品牌的竞争态势深度解析。
感谢广汽新能源广汽新能源北京鑫敏恒体验中心(北京市大兴区金盛大街顶佳文化创业园西门)提供的NEDC续航里程600公里Aion LX四驱版试乘试驾车用于深度评测。
广汽新能源Aion LX采用正向研发的车型平台,长宽高4786x1935x1685、轴距2920mm。作为一款中大型电动四驱SUV,广汽新能源Aion LX的2920mm轴距,最大好处就是可以用来布置装电量更多、且完全“吸纳”在车身焊接内的动力电池总成同时,让车内乘员空间更充沛,后排地板更平直。
从Aion LX底部实际状态看,前驱动桥下护板、中置动力电池下护板处于1条直线。动力电池总成最低端与车身焊接侧边梁的最低端持平,用来提升来自侧向碰撞时的防护能力。
在拆卸前驱动桥下护板时,要先松开10余条分布在周边和中央的固定螺栓。在前驱动桥下护板的中央(红色区域)设定1组可单独拆卸开启的检修窗口。而这10余条固定螺栓(蓝色箭头),不仅用来固定周边,还起到对中央位置的固定和防止下沉。目前,笔者在以往评测过的众多电动汽车注意到,不少车型虽然原厂配置了塑料或复合材质的下护板,但是长久使用或多或少都出现因中央未进行固定而下沉和行车时剐蹭的现象。
上图为前驱动桥下护板拆卸掉,裸露出铝合金材质框型副车架及A型下摆臂等技术细节状态特写。由于前散热器下护板不影响评测为进行拆除。
上图为Aion LX四驱版前悬架技术细节特写。
蓝色箭头:铝合金材质前转向节
红色箭头:A型下摆臂
黄色箭头:铝合金材质A型下摆臂轴承固定
绿色箭头:铝合金材质框型副车架
上图为Aion LX四驱版前框型副车架技术细节特写。
红色区域:铝合金材质前框型副车架
蓝色箭头:框型副车架后端横梁
黄色箭头:用于“悬置”前驱动电机的横梁
绿色箭头:铝合金材质前框型副车架,为多个横梁和组件焊接集成
上图为“悬置”在铝合金材质前框型副车架的前置“3合1”电驱动总成特写。
黄色箭头:由降噪隔热套件包裹的驱动电机单机减速器
红色箭头:最大输出功率150千瓦、最大输出扭矩350牛米的“3合1”驱动电机总成
蓝色箭头:固定在前置“3合1”电驱动总成端的热交换器(冷却液)
绿色箭头:由博世提供、伺服电驱动系统的电子水泵
需要指出的是,抑制噪音的橡胶材质防尘套也反作用于散热。Aion LX配置的前“3合1”电驱动总成,只在产生噪音(齿轮与轴承)的减速器包裹了防尘套,不影响运行温度超过90摄氏度的永磁同步电机本体的散热效能。
广汽新能源Aion LX四驱版配置最高转速达到16000转/分、集成电机控制器的“3合1”驱动电机,标配1组热交换器用来提升散热效率。
由于Aion LX继承了一种全新的热管理策略,即将前置“3合1”电驱动总成产生的一部分热量,通过管路引入驾驶舱空调系统用来制暖。增设的源自驱动电机热量为动力电池低温预热的控制策略同时,还保留了通过2组不同功率的PTC控制模块,为电池低温预热和为驾驶舱提供空调制暖的控制系统。
上图为Aion LX中置的动力电池总成底部技术细节特写-1。
白色箭头:动力电池液液态热管理系统循环管路出水口
黄色箭头:动力电池液液态热管理系统循环管路出水口
蓝色箭头:通讯线缆接口
绿色箭头:高压线缆接口(至前驱动电机)
装载电量93度电、采用宁德时代提供的811高镍三元锂电芯的动力电池总成能量密度达到180Wh/kg。为了保证“高活性”电池系统的内部主动安全(通过热管理系统精准控制温度),还要具备更完善的外部被动安全设定(动力电池外壳体以及整车层面的固定与保护)。
作为原厂标配的一部分,Aion LX的动力电池底部安装了1组降噪与防异物的护板,并在中心位置通过6条螺栓(白色箭头)加固。这组护板在电池总成底部周边进行固定同时,中央位置纵向进行加固,为的是长久使用不受重力影响下沉。
上图为上图为Aion LX中置的动力电池总成技术底部细节特写-2。
红色箭头:动力电池总成的铝合金材外壳体
绿色箭头:铝合金材质前框型副车架的加强板
黄色箭头:与轮内衬一体化的衬板
蓝色箭头:前防火墙焊接与车身侧边梁及前地板焊接交汇处的蜂窝结构(加强与减重)
完全“镶嵌”进车身焊接的动力电池总成前端(靠近前驱动桥)的两角采用斜边处理。这部分“缺失”的空间,被铝合金材质前框型副车架的加强板占据,并用1组与轮内衬一体化的衬板遮蔽。总的来看,在遭受正面或25%偏置撞击时,向后溃缩的前轮预留相当的空间,以保证动力电池总成受到的冲击力抑制在预设范围内。
另外在这里不得不提及的是,广汽新能源Aion LX适配的动力电池总成由广汽新能源研究院主持开发并量产,590Ah容量的811高镍三元锂电芯由宁德时代提供。590Ah容量的电芯,应该算是市面主流软包、方形、圆柱电芯中的顶级规格。这使得装载电量93度电的Aion LX动力电池总成内部空间利用率更优秀,甚至可以更好的而控制整体高度以“扩大”车内乘员空间。
上图为Aion LX中置的动力电池总成底部技术细节特写-3。
红色箭头:空调冷凝水管
蓝色箭头:通过支架刚性固定冷能水管
为什么要单独将冷能水管组件拿出来说呢?显然,广汽新能源Aion LX在这一细微之处的设定都很用心。通过支架固定冷凝水管,保证冷凝水直接排除车外(护板),不会寄存在护板内部并不会让水管任性的摆动(制造异响)。
上图为Aion LX后置“3合1”电驱动总成技术细节特写-1。
Aion LX的前驱动桥采用铝合金材质全框型副车架,后驱动桥采用钢材质副车架(红色区域)以及铝合金材质的5连杆架构。“3合1”前驱动总成的减速器部分包裹防尘套,“3合1”后驱动总成的减速器部分则没有包括防尘套。
上图为Aion LX后置“3合1”电驱动总成技术细节特写-2。
蓝色箭头:驾驶员一侧传动半轴(短)
白色箭头:副驾驶员一侧传动半轴(长)
绿色箭头:3组铝合金材质悬置机构
蓝色区域:“3合1”电驱动总成热交换器
Aion LX的铝合金材质前框型副车架,通过3点“悬置”机构,托载“3合1”电驱动总成、DCDC+PDU“2合1”高压控制总成。后钢制副车架,通过3点“悬置”机构,吊装“3合1”电驱动总成。
在激烈的驾驶环境下,前驱动桥要经受纵向、横向与垂直向的力矩冲击和应对,因此用轻量化效果更好的铝合金材质全框型副车架托载的形式,固定与抑制的效果会更好。而后驱动桥只要应对纵向与垂直向距离冲击,采用刚性更强的钢制副车架悬吊形式即可满足设计需求。
另外,Aion LX的后“3合1”电驱动总成的高压线缆从动力电池总成后端引出,不再用更长的线缆从前部动力舱内引过来。这种采用更短高压线缆、发热量跟小、成本更低的设定,与“3合1”电驱动总成的引入有着较大关联。
上图为Aion LX后置悬架技术细节。
红色箭头:上摆臂
黄色箭头:上牵引臂
绿色箭头:后控制臂
蓝色箭头:下牵引臂
黑色箭头:下摆臂
白色箭头:转向节
Aion LX的后悬架采用国产车中极其少见的铝合金材质五连杆独立架构。相对同类型国产电动SUV车型,广汽新能源Aion LX的技术优势,超过了上汽荣威Marrl X、BEIJING品牌 ARCFOX ECF以及比亚迪唐EV。
采用正向研发的车型平台,高度集成的电驱动技术,和高密度动力电池总成,不仅为广汽新能源Aion LX带来更稳定的续航里程表现,间接的提升了被动安全型。
红色箭头:前驱动桥中心线
白色箭头:前保险杠外蒙皮
黄色区域:电驱动总成布设在前驱动桥后进防火墙的位置
蓝色箭头:碰撞溃缩区
Aion LX的电驱动系统和控制系统在上一代车型Aion S基础上进一步集成化和小型化,甚至可以被布置在前驱动桥靠后的位置,类似于传统车发动机中后置的设定。驱动系统位置向后转移,持续降低前驱动桥的负载,强化了转向效能,并增加了至前保险杠的碰撞溃缩区和安全性。
笔者有话说:
广汽新能源Aion LX使用的正向开发的车型平台(2920mm轴距)和全铝合金悬架的设定,从起点就超过了当红的特斯拉Model 3。而独特的动力电池安全设定和降低能耗的热管理策略,有助于稳定冬季开启暖风时续航里程的缩减。尤其在诸多终端车主看不到的技术细节上,广汽新能源处理的十分优秀。
后续将会推出《深度:综合研判广汽新能源Aion LX四驱版之车型平台篇》
新能源情报分析网评测组出品
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
新能源情报分析网在过去近半年时间、收集不同渠道获取的信息碎片追根溯源,吉利品牌下属的枫叶 汽车 将会在轴距达到2.8米的吉利嘉际MPV(已量产燃油版和PHEV版)车型平台基础上,推出可以更换电池(同时具备直流快充功能)的电动版,NEDC续航里程500公里、裸车售价或设定在8万元左右(不包括动力电池售价)的枫叶80V。
说限制纯电动 汽车 与传统燃油 汽车 直接竞争的核心问题是价格,相信很多人都没有异议。抛开充电桩等基础设施还不完备、充电效率远没有加油速度快等纯电动 汽车 尚待解决的问题之外,使用成本低廉、加速快、驾乘感受极佳对于很多的消费者由产生了难以割舍的体验优势。但是由于动力电池成本居高不下,动辄数万元的动力电池成本让纯电动 汽车 的主力销售市场往往局限在仅有的几个“双限城市”,为了获得“路权”,很多的消费者不得不花上相比燃油 汽车 价格一倍或以上的价格去购买一款与燃油 汽车 同款的纯电动 汽车 。与此同时,随着使用年限的增加、动力电池寿命的折损、动力电池技术的快速迭代。二手纯电动 汽车 的保值率低到“惨不忍睹”。
经过了国家巨额的财政补贴以及整个新能源 汽车 行业的共同努力,动力电池成本从原本的3000元/度电,降低到了目前的800元/度电左右。但是随着新能源 汽车 补贴政策的逐渐退坡,已经大幅下降的动力电池成本对于绝大部分的普通的消费者而言依然高不可攀。同一品牌的纯电动 汽车 相比同款燃油 汽车 价格高处一倍甚至一倍以上已经成为市场上的常态。而高昂的售价却根本无法平衡普通消费者整个使用期的燃料以及养护成本的节约。而超低的保值率更是让已经购买的消费者大呼“上当”。
难道我们只能再等上若干年,等待动力电池的成本降低到“白菜价”的时候再去讨论新能源 汽车 与燃油 汽车 直接竞争的话题?实际上,目前市场上已经有两家 汽车 企业在 探索 用全新的商业模式去解决目前纯电动 汽车 所遇到的这个核心痛点。其中一家采用了类似Baas概念的“新势力”造车企业正在紧张的筹备当中。而他们的全新产品以及配套的电池银行以及换电网络即将浮出水面。
枫叶 汽车 ,或许这个 汽车 品牌很多人根本没有听说过。如果说这是一个造车“新势力”或许言过其实。如果说这是一个中国 汽车 行业老牌龙头企业孵化的全新品牌或许更加的贴切。枫叶 汽车 隶属于吉利 科技 集团旗下,可以说是吉利 科技 集团旗下孵化包括时空道予(卫星)、太力飞行 汽车 (短途航空器)、曹操出行、耀出行(网约车、出行服务)的众多的 科技 型企业之一。
而全面共享吉利 汽车 的所有新能源 汽车 核心技术的枫叶 汽车 ,从发展伊始就在为全新的新能源 汽车 商业模式进行准备。车电分离、换电网络、电池银行等蔚来 汽车 Baas所有的核心概念枫叶 汽车 也同样具备。而采用与吉利嘉际近乎一致的造型设计的枫叶80V电动MPV,就是枫叶 汽车 的首款采用Baas概念的电动 汽车 。
车身尺寸4706×1909×1699mm,轴距为2807mm,拥有5、6、7座不同座椅配置的枫叶80V能够适用于不同家庭的出行需求。其采用的标准化动力电池电池总成,能够让不同技术阶段、不同装电量的动力电池,都能完美的适配这款车型。最终结果是,让消费者能够跟随动力电池的快速迭代,而不被快速发展的技术所淘汰。
新能源情报分析网综合研判:枫叶80V不包含动力电池的单车价格或在8万元起售
枫叶80V电动MPV采取车电分离的销售模式,车主仅需支付相比其他同级别纯电动 汽车 一半左右的购置价格,就能享受电动 汽车 使用成本低廉、加速快、驾乘感受极佳等诸多的体验优势。而首先推出的动力电池装载电量68度电,NEDC工况续航里程可以实现500公里,在与之配套的换电站能够实现1分钟以内完成动力电池更换的嘉际枫叶80V电动MPV。
8万元的起售价格,续航里程500公里,仅需不到1分钟的换电时间,2.8米轴距宽适的驾乘空间、优秀的驾乘体验,或许这就是消费者所需要的电动 汽车 应该具备的。或许也是真正能够跟燃油 汽车 竞争的纯电动 汽车 的真正条件。
新能源情报分析网新闻组出品
此前,新能源情报分析网对汉EV两(前)驱版的车型平台与基于“e+平台”的“2合1”充配电系统总成、伺服刀片电池的低导电率冷却液热管理系统,以及由2组最大转速15500转/分、最大输出功率分别为163千瓦(前置)和200千瓦(后置)“3合1”电驱动总成构成的第3代电四驱系统的控制策略进行深度解析。
本文将对汉EV四驱版搭载基于“e+平台”的“2合1”充配电系统为基础,在不同功率状态的直流充电桩的充电效率进行解读。
1、比亚迪汉EV四驱版技术状态:
2020年7月,比亚迪汉EV四驱版和两(前)驱版上市。基于“e+平台”的汉EV四驱版的前置“3合1”驱动总成最高转速15500转/分、最大输出功率163千瓦;后置“3合1”驱动总成最高转速15500转/分、最大输出功率200千瓦且由SIC电控抑制驱动电机功率过载与过热;搭载的刀片电池系统装载电量76.9度电、最大充电功率整100千瓦;整车自重2.1吨,NEDC续航里程550公里。
红色箭头:“2合1”充配电系统总成
蓝色箭头:电驱动系统及从配电系统总成共用的散热管路冷却液补液壶
黄色箭头:为刀片电池系统进行高温散热和低温预热的低导电率冷却液补液壶
由比亚迪制造的汉EV四驱版(包括两驱版)是全部国产品牌制造的电动 汽车 中,首次为动力电池灌装低导电率冷却液。由于汉EV全系车型全部标配以安全性见长的刀片电池系统(参照比亚迪刀片电池与宁德时代三元锂电池分别进行的电芯穿刺测试过程及结果),在适配低导电率的冷却液(较传统乙二醇冷却液,在应对电芯破裂或短路时,可以起到防止短路引发的安全事故,即有助于延长人员从车辆逃生的时间)不仅可以让电池本身更安全。
汉EV四驱版和两驱版搭载的刀片电池电压为569.6伏特、早些时候上市的全新一代唐EV四驱版和两驱版搭载的“622”配比的三元锂电池电压为612伏,这两款EV车型以及全新一代唐DM搭载的电池系统,都属于高电压平台,这样的设定带来了快充功率提高的同时,电流并没有增加、高压线缆以及充沛配电系统的发热量得到有效抑制的最直接好处。目前,也只有德国波尔舍的TYCAN电动 汽车 采用的是高电压平台技术,其他品牌在售的EV车型都采用350-380伏电池低电压平台。
高电压平台的刀片电池+低导电率冷却液的组合,表象提升了主被动安全系数,实际上可以认为更加安全的刀片电池本体,在低导电率冷却液的加持下,可以承受更大的充电功率、或可以让消耗电池自身装载电量的热管理系统被激活的温度阈值设定的跟高一些。
此前,新能呀情报分析网就撰写了《深度:升性能/降电耗之比亚迪汉EV技术汇总》一文,从车型平台、通用化的悬架、转速更高的模块化电驱动系统以及低导电率的冷却液等显性技术指标看,在提升性能同时还在寻求多种模式的降低电耗的技术设定。
2、比亚迪汉EV四驱版在国家电网60千瓦充电桩直流快充效率表现:
在60千瓦充电桩进行快充测试,刀片电池SOC值为21%、电芯温度为31摄氏度、需求电压为540伏、额定电压569.6伏(这与汉EV四驱版搭载的刀片电池输出电压相吻合)。
在国家电网提供的60千瓦充电桩直流快充至动力电池SOC值30%,车载端显示充电功率为54.1千瓦。
直流快充至SOC值30%,电芯温度提升至33摄氏度,此时室外(地表)最高温度为37摄氏度,用热成像仪检测刀片电池循环管路补液壶的温度处于35摄氏度,显然高温散热系统没有开启。
3、比亚迪汉EV四驱版在高速公路120千瓦充电桩直流快充效率表现:
仍然是在地表温度达到37摄氏度的午后2点,在高速公路服务区、由国家电网假设的120千瓦充电桩,对汉EV四驱版进行直流充电测试。
刀片电池SOC值从33%开始直流快充,车载端显示充电功率为58千瓦。
充电至SOC值36%时,汉EV四驱版动力舱内散热风扇自行启动,但是以低速模式为“2合1”充配电系统总成(冷却液)进行主动散热。
快充至SOC值达到42%,桩端显示额定电压569.6伏、需求电压540伏、电芯单体最高温度37摄氏度时,汉EV四驱版的刀片电池热管理控制系统的高温散热功能被激活。
用热成像仪对汉EV四驱版的2组循环管路补液壶和1组水冷板控制模组表面的温度变化进行观测,电驱动系统与充配电系统共用的循环管路补液壶表面温度保持在37-39摄氏度范围;刀片电池热管理系统循环管路补液壶表面温度降至19-22摄氏度;水冷板控制模组表面温度由于接受来自电动压缩机输出的冷量而降至15.2摄氏度。
红色箭头:刀片电池热管理系统循环管路补液壶表面温度降至19-22摄氏度
白色箭头:水冷板控制模组表面温度降至15.2摄氏度
截至2020年10月,由比亚迪制造的T系列电动卡车、秦/唐/宋/元系列DM和EV车型已经全部装备模块化的水冷板控制模组。起码比亚迪乘用新能源车型,BC系列电动压缩机与水冷板控制模组很好的为三元锂、磷酸铁锂和刀片电池系统提供了主动制冷散热伺服。
直接承载来自BC28系列电动压缩机输出的“冷量”,与刀片电池通过低导电率冷却液输出的“热量”进行转换,已达到在不同工况主动对刀片电池进行高温散热至预设不同温度的技术设定。
黄色箭头:由BC系列电动压缩机向水冷板模组输出冷量(冷却剂为载体)的“一进一出”管路
蓝色箭头:由动力电池向水冷板模组输出冷量(低导电率冷却液为载体)的“一进一出”管路
红色箭头:水冷板模组
水冷板模组直接承载来自BC28系列电动压缩机输出的“冷量”,与刀片电池通过低导电率冷却液输出的“热量”进行“冷热”转换,已达到在不同工况主动对刀片电池进行高温散热至预设不同温度的技术设定。
4、比亚迪汉EV四驱版在特来电150千瓦充电桩直流快充效率表现:
2020年7月,比亚迪组织的媒体试驾环节中,新能源情报分析网对汉EV四驱版的充放电策略、智能控制和第3种技术状态的电四驱系统进行了简短的测试。
在使用特来电提供的150千瓦快充桩进行充电测试时(室外环境温度不超过25摄氏度),刀片电池SOC值从5%开始,在APP端显示攀升到123千瓦的最大峰值充电功率;SOC值从12%-50%、充电功率平稳的保持在105.61千瓦。从充电伊始(包括最大峰值充电功率和平缓的充电功率状态),汉EV四驱版搭载的刀片电池电芯温升温速率均衡攀升至35摄氏度、充电电流为168.5安、充电电压为626.5伏。
在车载端显示汉EV四驱版快充至SOC值50%,充电功率为100.5千瓦,充至满电还需35分钟。在更高功率的直流充电桩,更能凸显汉EV全系车型搭载高电压平台带来的升压快充优势。
5、肇庆小鹏P7在国家电网60千瓦充电桩直流快充效率对比:
在2020年7月,新能源情报分析网对肇庆小鹏P7四驱版进行了全向测试,其中包括电驱动技术状态、电四驱控制策略以及充放电策略并推出一系列相关稿件。对肇庆小鹏P7进行的快充测试,使用与随后对比亚迪汉EV四驱版直流充电测试,采用同为国家电网提供的60千瓦充电桩进行直流快充比对。
肇庆小鹏P7在国网60千瓦充电桩直流快充,桩端信息显示需求需求电流243安、电压为408伏、额定电压为345.6伏,电芯单体最高温度32摄氏度。
在室外温度32-34摄氏度午后,肇庆小鹏P7搭载的动力电池电池的SOC值从67%开始进行快充(电芯温度为32摄氏度)。车载端显示充至满电需要55分钟、充电电流为115.1安、电压376.1伏、充电功率为43.3千瓦。肇庆小鹏P7的工程师们为充电设定了1个由驾驶员可调的SOC值选项。驾驶员可以自由选择日常充电至SOC值90%或100%,且系统自默认为90%,如果强制选择100%,系统将提示“本次充电后将回复至90%”。
SOC值从系统强制向车主自主控制的进化,并不是P7在国家电网充电桩充电功率仅为44千瓦的借口。从SOC值67%快充至79%,功率始终保持在44千瓦。
在肇庆小鹏P7的高级选项中,充电限制默认为90%,也可以在50%至100%间任意调整(通过触摸屏进行操作)。不同版本的车型搭载由亿纬锂能和宁德时代提供的160wh/kg和170wh/kg两种能量密度的动力电池总成。对于肇庆小鹏P7而言,无论选择哪个品牌电池系统,都要遵循统一的品控标准。不过,由驾驶员选择更宽泛的充电上限,透露出P7产品经理对当下新能源整车行业发展问题与关注度逐步提升的的安全焦虑。
笔者有话说:
汉EV在国网60千瓦充电桩直流快充功率可为54.1千瓦、需求电流为200安、需求电压为540伏、电池电压平台为569.6伏。在相同的国网60千瓦充电桩直流快充,肇庆小鹏P7直流快充功率为44千瓦、需求电流为243安、需求电压为243伏、电池电压平台为345.6伏。
汉EV在国网120千瓦充电桩直流快充功率并未超过100千瓦,只维持在58千瓦。但是,汉EV在特来电150千瓦充电桩直流快充功率最大值为123千瓦、充电电流为168.5安、充电电压为626.5伏。这说明在特来电150千瓦充电桩,汉EV可以充分发挥高电压平台的优势,即便电池充电电压提升至626.5伏、充电电流也保持在168.5安。
需要特别注意的是,比亚迪汉EV没有在系统上进行充电电量的限定,肇庆小鹏P7为车主提供充电电量的限定并可以手动选择。原因很简单,让车主自行选择充电电量的限定,一方面给车主提供更丰富的充电效率与安全性平衡;一方面还是源于对不同供应商提供的三元锂电池对安全性的影响。
比亚迪汉EV全部核心技术全部自行研发,且搭载的刀片电池+低导电率冷却液的组合,让整车安全性持续提升,以及高电压平台在全功率充电桩直流充电,在提升额度不大充电电流同时获得更少的发热量;肇庆小鹏P7的几乎全部核心技术依赖外购,且在单一车型搭载两款不同能量密度的三元锂电池+传统冷却液的组合,以及低电压平台在全功率充电桩直流充电,大电流产生的热量对车辆安全性的影响不可而知。
没有对比就没有伤害,在相同的充电桩对同为20-30万元售价区间比亚迪汉EV四驱版对比肇庆小鹏P7四驱版的充电效率对比,谁强谁怂用数据说话最清楚不过。
新能源情报分析网评测组出品
天美汽车是开沃新能源汽车集团旗下的全资子公司,其量产的首款车型天美ET5电动SUV,整车长宽高4698x1980x1696mm,轴距为2800mm;搭载1套最高转速15500转/分、最大输出功率150千瓦的“3合1”电驱动总成。最高配的天美ET5整车自重1.9吨、动力电池总成能量密度为170wh/kg、装载电量71.98度电、NEDC续航里程520公里;根据配置不同天美ET5共分为4个不同车型,但是全部车系搭载的动力电池系统全部标配独特的高温散热和低温预热功能。天美ET5电动SUV在智能驾驶方面可以实现ACC全速域自适应巡航、车道保持等L2级辅助驾驶功能。
新能源情报分析网,就天美ET5独特的电池技术,源自母公司制造的开沃系电动客车标配的的以安全为研发牵引点,第3代全铝箱体一体化液冷电池技术的内在关联深度研判。
1、天美ET5基础配置介绍:
轴距2800mm的天美ET5电动SUV原本设计为7座车型,经过调研改为大5座车型,这就为后排乘员提供相当充沛的腿部与头部空间。接近2000mm的整车宽度,完全体现在前排正副驾驶员座椅舒适性与后排座椅的宽度,且后排乘坐3个成年男人不会感到拥挤。
另外,2800mm的轴距在带来的空间优势和乘坐舒适性同时,为车身焊接底部悬置的动力电池提供更宽泛的布设区域,换来的事更多的装载电量与更稳定的续航里程。
横向贯穿整个仪表台的饰板与空调出风口组件营造出阶梯型的空间错落感,横置的中央显示屏提供全车全部分系统的控制与显示功能(不包括外后视镜调节功能),下端的开关控制组件为驾驶员在行车中控制空调与音响(也可以在多功能方向盘进行设定)提供更多的便利性和安全性。
天美ET5具备L2级智能驾驶控制能力,可以由驾驶员激活/关闭车道偏离和车道保持等关键功能选项。尤为重要的是,天美ET5的能量回收级别,仍然可以由驾驶员在20%-100%区间任意调节设定。另外,涉及充放电的设定选项中,还具备电池深度放电与充电保温功能。
天美ET5电动SUV标配的电池深度放电功能,对日常习惯快充的车辆,让各个电芯全部放电至一个较低的SOC值后重新充值满电,有助于稳定动力电池内各个电芯健康水平。而电池慢充保护模式的设定,仍然是为了在慢充工况让全部电芯的SOC值保持均衡,有效稳定电池安全状态。
这台装载电量71.98度电的高配天美ET5电动SUV的驾驶员用显示屏,可以输出行车速度、续航里程、最大功率、动力电池SOC值以及百公里顺势电耗等关键数据。
2、天美ET5电驱动技术状态:
上图为天美ET5前置动力舱各分系统细节状态特写。
红色箭头:“3合1”充配电系统总成(集成OBC\DCDC\PDU)
蓝色箭头:最大输出功率为7千瓦的PTC控制模组
黄色箭头:伺服动力电池热管理系统低温预热功能的水冷板控制模组
绿色箭头:电驱动系统与动力电池热管理系统共用的冷却液补液壶
白色箭头:电液一体化的iBoost制动总泵
拆除前部动力舱防尘罩,可以看到天美ET5的电驱动系统、整车控制系统以及附属的动力电池热管理分系统。需要确定的是,作为天美品牌第一款电动车型,天美ET5动力舱诸多分系统布设有些凌乱。但是,连接各个分系统的冷却管路铺设结构十分清晰。除了3组必要的不同功率电子水泵,全车只有2组“3通”阀体。
黄色箭头:“3合1”充配电系统总成
红色箭头:整车控制系统
天美ET5电动SUV的整车控制系统以及集成了OBC\DCDC\PDU的“3合1”充配电系统,全部由开沃集团中央研究院自行开发和量产。作为天美上级单位,开沃集团制造的多款在售的电动公交车、电动旅游车以及电动卡车,都装配了由开沃集团中央研究院研发的“X合1”充配电系统总成以及整车控制系统。相对电动客车与电动卡车所需要的更大功率的管控需求,天美ET5电动SUV的“3合1”充配电系统技术表现区域稳妥。
在天美ET5的前至动力舱内,只设定1组以冷却液为载体、最大功率7千瓦的PTC控制模组,用于驾驶舱空调制热和动力电池低温预热功能需求。相对北京奔驰EQC、一汽奥迪eTron和上汽通用别克微蓝420等合资品牌电动汽车,采用2组冷却液为载体、不同功率PTC控制模组的技术架构,天美ET5的控制方式更简单。
上图为天美ET5电动SUV前至动力舱防火墙设定的1组水冷板控制模组技术状态特写。在整套动力电池热管理控制系统中,水冷板控制模组、PTC控制模组、电子水泵以及动力电池,串联成1组管路并通过被加热或制冷的冷却液为电芯提供低温预热和高温散热伺服。其中水冷板控制模组与电动空调压缩机关联并进行“冷量”交换,将制冷后的冷却液泵入动力电池内部为电芯散热。
天美ET5的“3合1”电驱动系统与“3合1”充配电系统总成共用1组散热管路,动力电池热管理系统单独使用1组循环管路。但是,天美ET5电动SUV并未将两组循环管路单独设定补液壶,而是采用“共享”方式。
红色箭头:动力电池热管理系统循环管路入水口
蓝色箭头:动力电池热管理系统循环管路出水口
绿色箭头:电驱动系统和充配电系统共用循环管路入水口
黄色箭头:电驱动系统和充配电系统共用循环管路出水口
对于天美ET5动力电磁热管理系统控制策略,将会在后文结合充电功率表现深度解析。
天美ET5电动SUV的制动系统采用iBoost技术,即通过电液一体化设定,将制动、能量回收以及ABS安全设定一体整合。针对电动汽车研制的iBoost制动系统,在具备真空助力需求同时,更多的是将能量回收的效率提升与制动感受变得更线性。
3、天美ET5动力电池热管理控制策略:
对天美ET5电动SUV的动力电池热管理控制策略的解读,在快充模式和高负载行车模式对比进行。在室外温度达38摄氏度的午后,使用开沃制造的240千瓦(双120千瓦)快充桩,对天美ET5进行充电测试。
隶属与开沃集团的南京创源天地动力科技有限公司,其业务范围主要为开沃制造的电动客车、电动旅行车、电动物流车、电动卡车以及天美品牌ET5和后续车型提供动力电池总成(包括模组)、驱动电机、和包括整车在内的全部分系统的控制策略。
由于用于测试的这台天美ET5电动SUV的动力电池SOC值为90%,快充电流只有54.8安,电芯温度23摄氏度,处于“涓流”状态,而未能达到满功率状态。
通过热成像仪检测,天际ET5的动力电池SOC值处于90%进行快充,充电功率达不到满负荷状态、电芯温度只处于23摄氏度,不能满足激活动力电池热管理系统的高温散热功能激活阈值。
绿色箭头:驾驶舱空调制冷功能启动后电动空调压缩机至冷凝管路温度下探至13.6摄氏度
白色箭头:水冷板控制模组表面温度处于23.5摄氏度
与此同时,天美ET5的前置动力舱补液壶表面温度为41.6摄氏度,内部冷却液温度保持在42-44摄氏度。
进行快充测试过程中,天美ET5唯一1组补液壶只有来自电驱动系统(包括充放电系统)管路内的冷却液进行循环(红色箭头),而来自动力电池热管理系统循环管路内的冷却液并未流入。
尽管动力电池充电电流并未持续上升,但是电芯温度从23摄氏度攀升至35摄氏度,此时天美ET5动力电池热管理系统的高温散热功能激活,水冷板控制模组引入来自电动空调压缩机输出的“冷量”被引入,经过冷却的冷却液由“泵入”动力电池总成内为电芯进行降温。
绿色箭头:驾驶舱空调制冷功能启动后电动空调压缩机至冷凝管路温度下探至8.6摄氏度
白色箭头:水冷板控制模组表面温度处于7摄氏度
需要注意的是,2020年在售的国产品牌主流电动汽车,采用以冷却液为载体的单一PTC控制模组用于电池低温预热,驾驶舱空调制暖采用电加热PTC控制模组的方式,制暖/预热效率更高(对于是否节能要在完成评测后给出结论)。
天美ET5的以冷却液为载体的单一PTC控制模组的技术,通过1组“3通”阀体控制被加热的冷却液,或流向驾驶舱空调系统用于制暖、或流向动力电池内部用于电芯低温预热。
红色箭头:从PTC控制模组向“3通”阀体的管路
蓝色箭头:“3通”阀体
黄色箭头:“3通”阀体至驾驶舱空调管路
白色箭头:“3通”阀体至动力电池管路
在低温充电工况,天美ET5利用来自充电桩端的电量激活PTC控制模组,为冷却液加热达到为动力电池低温预热。如果此时开启驾驶舱空调暖风,“3通”阀体会会将加热后的冷却液输送至驾驶舱空调和动力电池。由于动力电池低温预热所需要的的冷却液最高温度将不会超过20摄氏度(通常设定为15摄氏度),驾驶舱空调暖风所需要的冷却液温度可以达到70摄氏度或更高温度。
因此不具备温度调节功能的“3通”阀体,就将通往动力电池循环管路的冷却液流量控制更精准,已获达到通过减少流量,满足温度的技术需求。
对于天美ET5电动SUV采用的1组冷却液补液壶的设定,代表着电驱动系统循环管路和动力电池热管理循环管路,既要满足不同温度值的冷却液流动,又不能增加管路数量提升系统可靠性,这凸显的天美以及背后开沃品牌在过去多年新能源商用车应用与核心技术研发的综合硬实力。
3、天美ET5的动力电池安全性:
天美ET5电动SUV搭载的“3合1”充配电系统总成,以及其他悬挂开沃品牌的车型所搭载的“X合1”充放电系统总成、电驱动控制总成以及动力电池(包括BMS系统),全部由位于南京的开沃集团中央研究院开发并量产(部分动力电池系统由开沃集团旗下的创源天地动力科技有限公司制造)。
开沃汽车中央研究院,主要对不同种类的电芯,动力电池总成、多种策略的热管理系统、燃料电池系统和电驱动及混动多档位变速器等分系统进行预研、研发和量产前需要的所有技术支持。目前南京创源电池所有动力电池产品从开发设计,到产品试验认证,再到产品定型量产设计均由南京创源研发团队与中央研究院进行产品的全面评审和验证,保障产品的优秀品质。作为电动客车最重要的动力电池发展方向,开沃汽车中央研究院,与南京创源电池技术团队一起,始终对不同种类电芯及动力电池解决方案,进行行业层面的最前沿预测和研发,为客户提供优质的动力电池系统解决方案。
上图为开沃汽车设立于中央研究院公共技术服务平台的动力电池快速温变环境仓和电芯测试系统。
蓝色箭头:正在对软包三元锂电芯进行常温充放电循环测试
黄色箭头:正在对18650型三元锂电芯进行常温充放电循环测试
红色箭头:正在对方形三元锂电芯模拟高温环境进行充放电循环测试(动力电池快速温变环境仓)
开沃汽车中央研究院主要对不同种类的电芯,动力电池总成、多种策略的热管理系统、燃料电池系统和电驱动及混动多档位变速器等分系统进行预研、研发和量产前需要的所有技术支持。
圆柱形18650型三元锂电池多分为镍钴铝和镍钴锰2大类,前者用于特斯拉Model SModel X和Model 3,后者则被用于国产低端等非主流电动汽车。众所周知,搭载18650型、21700型圆柱三元锂电池系统的特斯拉全系车型,在全球范围已经发生近60宗涉及起火、燃烧和爆炸事故。
进行穿刺测试后的圆柱形18650型三元锂电芯,虽然没有爆炸但是烧灼的痕迹十分明显。对于圆柱形18650型或21700型类三元锂电芯,进行台架模拟全寿命周期充放电衰减测试,有助于厂家指定严禁且完整的动力电池热管理控制策略。但是先天存在的安全性不足的问题,是不能通过后期“软件”控制来弥补的。
对于软包类三元锂电芯的选择,开沃早于2014年就进行了安全与控制方面的测试。方形三元锂电芯的能量密度低于软包三元锂电芯的客观存在前,通过更完善的温度管理措施,可以有效的提升动力电池总成的能量密度,或增加续航里程、或降低自重。
红色箭头:方形三元锂电芯
黄色箭头:软包三元锂电芯
至2020年,开沃集团研究院为旗下电动客车和电动卡车,开发出3代车载动力电池解决方案。第1代电池系统(上图所示)基于风冷散热+电加热控制策略。主要用于夏季温度不高的中国北方城市和村镇。
第2代动力电池解决方案,是基于方形三元锂电芯(模组)+内置循环管路(冷却液)和温控系统的钢/铝制电池箱体。由于第2代动力电池系统的研发与第3代电池技术的发展有些重叠,并结合天际ET5电动SUV的立项,将第2代电池技术转向乘用车,全新的第3代电池技术则用于商用车。
红色箭头:设定在第2代动力电池箱体前端的冷却液进出口
黄色箭头:第3代全铝箱体一体化液冷电池内部的液冷板
上图为广泛用于开沃系电动客车的第3代全铝箱体一体化液冷电池特写。这种将液冷板直接融入铝合金电池箱体(底部)的技术,直接避免发生冷却液管路破裂造成短路的安全事故,且简化结构降低自重。对于安全性要求更高的电动客车(公交车)而言,模块化、轻量化且热管理保护严密的动力电池系统,并没有成为2020年中国电动客车的行业强制规范。
笔者有话说:
天美ET5电动SUV搭载的适用于乘用车动力电池技术,与开沃系电动客车采用的第2代液冷电池技术,3代全铝箱体一体化液冷电池技术,存在太多技术交叉点,并在终端市场进行了超过2年时间的实际应用。
与蔚来、理想、威马等造车新势力不同的是,天美ET5的首款车型,引入的电驱动技术、动力电池及控制策略并不是全新的状态,而是在不同车型进行长期终端市场可靠性的验证。
当然,成熟的分系统是否集成在全新的车型平台等于较好的可靠性,这还要以后续的市场表现为准。
新能源情报分析网评测组出品
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
“造车新势力”-威马推出的W6电动SUV于2021年上海车展上市,根据续航和配置的不同分5款车型,售价区间为16.98-25.98万元。此前,新能源情报分析网在吐鲁番对处于外观伪装状态的W6四驱版技术状态进行了研读和判定。
四驱版威马W6与两驱版的车型尺寸完全一致,长宽高4620/1847/1730mm、轴距2715mm,整备质量将超过1.9吨(两驱版自重1.815吨)。整车设计相比以往的威马EX5系EX6系车型有较大的改变。
四驱版威马W6与两驱版的车型尺寸完全一致,长宽高4620/1847/1730mm、轴距2715mm,整备质量将超过1.9吨(两驱版自重1.815吨)。整车设计相比以往的威马EX5系EX6系车型有较大的改变。
上图为威马W6前部动力舱诸多分系统技术状态细节特写。
蓝色箭头:单独设定的OBC(交流充电机)
白色箭头:单独设定的DCDC(逆变单元)
红色箭头:第1代博世iBooster电液一体化制动系统
绿色箭头:伺服电驱动和高压用电系统的循环管路补液壶,伺服动力电池热管理循环系统补液壶
黄色箭头:伺服动力电池的水冷板模块(高温散热)和制热的PTC模块
上图为威马W6电控分系统细节特写。
红色箭头:由深圳深圳英威腾提供OBC(交流充电机)
绿色箭头: 外置且单独设定的起到PDU(保险盒)作用的功能部件
黄色箭头:由汇川提供的DCDC(逆变单元)
蓝色箭头:最大输出功率160千瓦的“3合1”电驱动系统
在威马W6的电驱动系统技术状态,可以看到“别有一番滋味儿”控制策略设定。DCDCOBCPDU全部单独设定,只不过PDU的整体尺寸大幅降低,提供的仅是将电动空调压缩机、PTC控制模组高压线缆进行“整备”。
威马W6搭载的OBC(交流充电机)由深圳英威腾提供。英威腾(深圳市英威腾电气股份有限公司),自2002年成立以来,专注于工业自动化和能源电力两大领域,以"竭尽全力提供物超所值的产品和服务,让客户更有竞争力"为使命,向用户提供最有价值的产品和解决方案。公司于2010年在深交所A股上市(股票代码:002334),目前拥有15家控股子公司,员工超过3000人,在全球设有40多家分支机构及200多家渠道合作伙伴,营销网络遍布全球80多个国家和地区。
威马W6搭载的DCDC(逆变单元)由苏州汇川联合动力提供。2008年,成立汇川 汽车 电子事业部;2016年9月第十万台电机控制器产品下线,领先国内行业发展,并成立苏州汇川联合动力系统有限公司,开始独立运营新能源 汽车 零部件业务,同年与BRUSA达成战略合作;2017年8月,取得德国莱茵TÜV大中华区颁发的ISO26262功能安全管理体系证书,成为获得ISO26262体系认证的国内第一家电动 汽车 电机控制器零部件供应商。
威马W6的“3合1”电驱动系统最大输出160千瓦、最大输出扭矩225牛米,整车提供经济、舒适、运动三种驾驶模式,百公里加速7.9秒。
白色箭头:“3合1”电驱动系统的电控单元
绿色箭头:设定在驱动电机冷却管路接口
黄色箭头:钢材质托架
红色箭头:“搁置”在钢制托架上的苏州汇川提供的DCDC
上图为威马W6的2组循环管路分系统特写。
红色箭头:水冷板控制模组
蓝色箭头:PTC控制模组
白色箭头:疑似动力电池热管理控制系统补液壶
绿色箭头:疑似定驱动及高压电控系统高温散热循环管路补液壶
威马W6只设定1组PTC控制模组,或专用于动力电池热管理系统的低温预热、或用于动力电池低温预热通过兼顾驾驶舱制暖。比对威马EX5系列车型分为北方寒区版,额外设定1组PTC控制模组用于驾驶舱制暖;南方热带版只设定1组PTC控制模组用于电池低温预热,威马W6极有可能设定的1组PTC控制模组只用于电池低温预热,驾驶舱制暖用电加热PTC完成。
威马W6在制动系统方面采用了博世提供的1代iBooster电液一体化制动系统。
红色箭头:ibooster电液一体化制动系统主缸部分
蓝色箭头:ibooster电液一体化制动系统ABS阀体
黄色箭头:制动液储液罐部分
此前,新能源情报分析网在发布《研判:换装曼都iBau的威马E5电动 汽车 电驱动技术状态》一文中,指出适配南韩零部件供应商MANDU提供的集成了ABS阀体的电液一体化制动系统。在威马W6车型上,换装的是博世提供的未集成ABS阀体的电液一体化制动系统,感觉十分莫名其妙。
威马W6采用钢材质H型前副车架,用来承载“3合1”电驱动系统(红色箭头所指)和电动空调压缩机(黄色箭头所指),麦弗逊式下A型摆臂和前转向节都采用钢材质。
上图为两驱版W6前部动力电池系统接口特写。
红色箭头:OBC至充电口线缆
蓝色箭头:DCDC至动力电池的高压线缆
白色箭头:动力电池冷却液管路接口
可以确认的是,威马W6适配的三元锂电池系统采用的是380伏级电压平台,电芯来自宁德时代、动力电池总成由威马下属的公司制造。此前,发生过多宗威马EX5系列车型在短时间内连续发生多宗起火燃烧和爆炸事件,因为采用的电芯出现问题导致。
然而,作为“造车新势力”威马第3款车型,动力电池系统使用的是380伏级电压平台,意味着在120千瓦大功率直流充电时,充电电流或高达200安以上。这就意味着大功率充电时较低的电池系统电压平台,要用更大电池换取,导致电芯及电缆发热量更大,电芯一致性差异更大。
上图为两驱版、即在售的威马W6采用扭力梁式半独立后悬架设定,没什么可过多点评的。
在即将开始的2021年成都车展,威马将会发布一款0-100加速时间只用1.8秒的新车型。“冠军威马”在量产版威马W6基础上,完成了从造型设计到动力性能的全面升级。全面的轻量化设计覆盖到每个零件,全复合材料车身与充分性能化结构设计使整车质量降低到1250kg。源于国际顶级赛事的电池技术提供1400kw的最大放电功率。全碳纤维复材的电池壳体不仅大幅减重,更保证系统安全。400V双电机四驱系统提供超过800kw的最大功率。
新能源情报分析网在吐鲁番与这台“冠军威马”擦肩而过,遗憾的是没有注意到后悬架是否修改为多连杆独立架构、后驱动电机是否为“3合1”设定、动力电池系统电压平台是否升级至400伏。
笔者有话说:
较威马EX5系EX6系而言,量产版威马W6的电驱动系统进化为“3合1”总成,不过DCDCOBCPDU (起到相同作用的部件) 仍然单独设定,且全部向第三方外购。380伏电压平台的电池系统较350伏车型较为高级,较400伏电压平台车型表现的较为糟糕。相对2021年8月量产的主流车型技术状态比对,威马W6的技术方案处于较低水平。
另外,就在江淮蔚来ES6发生开启“无人”驾驶功能吧车主怼死的事故后,诸多“造车新势力”纷纷强调搭载的是“智能”驾驶辅助系统。恐怕威马W6也要将“无人”两个字儿替换掉了吧。
以上为个人主观看法,一切关于威马W6的技术标定以官方发布信息为准。
新能源情报分析网评测组出品
2020年1月,新能源情报分析网前往室外温度最低达到-28摄氏度的牙克石,对覆盖着重度伪装的比亚迪汉车族测试车进行全向技术评测。综合目前获得的相关信息研判,比亚迪汉车族将包括DM和EV(适配电四驱系统)两大车系。其中DM车系搭载超级电四驱系统 、EV车系则适配电四驱技术。
因配置IPB制动技术解决方案,使得汉车族的在安全层面的制动距离和相应时间的缩短,直接提升整车主被动安全性能;制动分泵的制动片和制动盘被标定为“零”接触,换来的是更低的行车电耗(针对汉EV车型)与更高的行车发电功率(针对汉DM车型)。
新能源情报分析网将会在持续推出比亚迪汉车族技术状态解读系列稿件,并对车型平台、电驱动技术、超级磷酸铁锂电池技术、动力电池热管理策略、充放电效率以及“3高”环境整车应用进行全向展示与分析。
红色箭头:汉EV
蓝色箭头:汉DM
由于比亚迪汉车族适配的各分系统技术状态依旧处于保密阶段,不过从在售的全新一代唐车族、宋Pro车族中DM和EV车系所搭配的电驱动技术进行参照。汉车族的DM车系和EV车系,在驱动技术应该立足于现有技术进行“不同幅度”迭代式提升,并与宋Pro DM车系那样交叉使用。
比亚迪在持续优化和提升DM和EV技术状态同时,为汉车族适配了与博世联合开发的IPB技术解决方案。这种,针对新能源车型开发的行车制动、能量回收、智能驾驶等需求的技术解决方案,将成为全行业首发。
1、什么是IPB制动技术解决方案:
IPB技术可以理解为,以电机作为驱动单元的制动系统,替代目前传统燃油车和大多数新能源车使用的由真空泵、储气罐、制动总泵构成的带有助力的制动系统。
IPB模组单体包括电机(动力源)、阀体(分配源)、电脑(控制源)、制动总泵(执行机构)和储液罐(能量载体)进行集成构成一个“电液一体化”的制动力发生、分配、传递总成。
集成在新能源车上的IPB制动技术解决方案,可以将能量回收、智能驾驶、车身姿态等诸多控制体系,与整车控制系统、电驱动系统进行“无缝连接”式的结合。
实际上,IPB制动技术解决方案的推出,为的就是让新能源汽车(不具备传统内燃机输出真空气体帮助制动总泵运行),通过“电液一体化”的制动系统,
首先,解决能量回收和制动力衔接的节点柔顺性,提升驱动电机端的能量回收效率,降低对制动分泵(制动片和制动盘)的依赖性(磨损程度)。
其次,直接与整车控制系统(VCU)通联,获取更高级别的数据,通过计算梯次释放控制力,让车辆在加速与制动过程的车身姿态更稳定,提升驾乘人员舒适性。
最终,在法规建立完善的前提下,使得整车复杂的都市早高峰,频繁的加速和制动工况下,既要与前车保持安全距离,又要警惕插队车辆时,保持己方行车安全。
2、现有新能源车制动系统技术状态:
目前,全球范围量产的燃油车装备的带有真空助力的制动总泵+ABS系统,构成简单、可靠的制动技术解决方案。只不过,根据车型的市场定位不同,带有真空助力的制动总泵+ABS系统+ESP系统的功能愈加完善,具备更精准的制动力分配、牵引力控制、轮速差抑制等保障主动行车安全的效能。
上图为郑州日产制造的纳瓦拉适配的代真空助力的制动总泵与ABS阀体的特写。真空助力器输出真空气体降低制动总泵反复踩踏时的力矩,制动液通过管路输入ABS阀体并经过计算,再分配不同力矩的制动液至全部车轮制动分泵,使得车辆加速与制动工况的姿态控制在安全范围。
但是,基于传统燃油车的制动系统和ABS系统(包括ESP系统),都依赖于传统内燃机输出的真空气体,只不过来自ABS系统的电液能量占比虽然有所提升,不能完全替代制动系统的机械能量。
在中国市场量产的大部分新能源车,出于成本和技术的考量,配置了类似燃油车使用的带有真空助力的制动总泵+ABS系统(包括ESP系统)。只不过,电动机替代内燃机真空气体就由真空阀体和储气罐替代与制动总泵配合,构成了一套完整的“机电”制动系统。
这种真空阀体制造的真空气体,通过储气罐存储并传递至制动总泵的架构,依旧没有摆脱传统燃油汽车在高海拔地区空气稀薄,或频繁制动导致真空气体消耗殆尽,引发的制动力助力效果降低的问题。
2017年,北京现代制造的伊兰特EV率先引入了由曼都提供的点液一体化制动技术解决方案。抛弃了真空阀体和储气罐,依靠电控压力单元与制动阀体,对整车制动系统和能量回收系统进行联合控制。这套被称为iBAU的制动技术解决方案,最显著的效能是提升能量回收效率,并替代一部分制动力。当能量回收产生的制动力不足,机械制动力介入时,车辆制动姿态更加线性。
上图为爱驰U5电动汽车集成,由博世提供的iBooster电液一体化制动总泵技术状态特写。这组2代iBooster技术解决方案,采用的是制动总成与ABS阀体单独设定架构。
上图为北京现代制造的昂希诺EV适配曼都提供的2代iBAU电液一体化制动总泵技术状态特写。相对2017年量产的伊兰特EV,2019年量产的昂希诺EV搭载的2代iBAU系统,将制动总泵与ABS阀体进行了整合,直接提升了信号反馈、计算、输出和执行的速度。
显然,为新能源车适配专用的车型平台和电液一体化制动总泵技术解决方案,无疑是符合科学发展规律的技术路线。
3、比亚迪为什么为汉车族适配IPB技术:
可以肯定的是比亚迪为汉车族配备的IPB制动技术解决方案中,将“AEB自动紧急制动”、“CRBS再生制动”和“CST舒适制动”功能作为标配。
通过这次牙克石高寒测试,笔者最直观的体验到集成IPB制动技术解决方案的汉车族中的DM车系和EV车系,在急加速时和紧急制动缓解,由于扭矩的纵向瞬间转移,前后驱动桥的悬架行程会产生拉伸或挤压动作。
在急加速时,车身重心向后驱动桥转移,前悬架拉伸、后悬架挤压;在紧急制动是,车身重心向前驱动桥转移,前悬架挤压、后悬架拉伸。
对于百公里加速X.X秒的汉EV四驱版而言,IPB制动技术解决方案的介入,在急加速时更精准的控制前后驱动桥牵引力分配,获得安全的行车姿态;在紧急制动时持续调节前后驱动桥制动力的分配,抑制重心向前转移幅度和扭矩的释放力度,使得前后悬架行程的拉伸和挤压幅度相近,提升驾乘人员舒适性。
无论汉DM还是汉EV由于配置再次提升的超级电四驱技术和电四驱技术,在不同附着力的路况进行加速时,相同驱动桥两侧车轮、不同驱动桥的车轮,扭矩在分配速度较唐80更频繁。
在不同附着力的路况进行紧急制动时,IPB制动技术解决方案的介入,力矩的分配更快速,始终将车姿态牢牢控制,保证驾乘人员安全。
IPB技术解决方案不可避免的需要比亚迪工程师们,考虑到不同车型的前后驱动桥负载,不同动力源动力输出切换过程中,带来的控制策略的应对。
集成IPB制动技术解决方案的汉车族,TTL(Time To Lock)<150毫秒(TTL越小制动响应越好)。相对传统车型,驾驶员制动时TTL降低50ms,对应的百公里制动距离相应减少了1.38米。制动响应时间短的另外一个好处是主动刹车AEB的性能会非常好,相对于传统车型,主动制动时TTL降低了150-350毫秒。围绕制动响应时间和制动距离缩短的结果,或将使汉车族在C-NACP测试中得到更优异的成绩。
一个附加功能,比亚迪为汉车族开发了一个BDW功能(制动盘擦拭)。雨季行车时,雨水溅到了制动盘上,导致摩擦力会受到影响,BDW功能的出现可以自动消除制动盘上的雨膜,保证制动力处于正常状态,为用户提供更安全的行车保障。
4、回归传统造车领域持续扩大汉车族技术优势:
前文提及IPB制动技术解决方案除了让制动力量更线性,能量回收效率更高的优势外,还有一项对于新能源车具有特别意义的贡献,那就是可以节省制动分泵(制动盘和制动片)的损耗。
当下采用传统真空助力的制动总泵、iBAU电液制动总泵、2代iBooster电液制动总泵的传统车以及新能源车,适配的制动盘和制动片都采用适中处于“接触”状态,行驶时候开始浮动,但依旧存在制动力的设定。无形中,来自制动系统的能耗,从技术根源上被设计师所忽略。
上图为全新一代唐DM在驻车状态,前制动分泵的制动盘与制动盘“啮合”状态特写。
汉DM或汉EV因为IPB系统的集成,能量回馈利用率达到>86%。在>90%的制动工况(都市用车模式)都可以通过驱动电机进行“反转”起到制动作用,基本上很少用到液压制动的部分,制动分泵的制动片使用率降至一个很小的状态。在车辆滑行时的能量回馈和制动工况的能量回馈的稳定性,全部由IPB制动技术解决方案进行处理,通过接轮速传感器,直接获取车轮动态,快速高效的处理保证车辆稳定性。
由此,电驱动系统的能量回收效率更高,制动分泵的使用效率将会降低。在行车过程中,制动分泵的制动片与制动盘可以被设定为完全脱离接触,不再被设定为“半联动”的浮动状态。
IPB制动技术解决方案与汉DM和汉EV的结合,彻底摆脱来自制动分泵带来的行驶中产生的油耗和电耗。这一突如其来的技术进化引发的能耗降低,在汉DM上转化成液冷散热的BSG行车发电效率的提升;在汉EV上转化成百公里综合电耗的降低。
截止笔者发稿之时,比亚迪汉DM和EV车型将成为全球首款使用IPB制动技术解决方案的中国制造的新能源车族。这也导致,IPB制动技术解决方案与技术更加复杂的DM车型的结合,没有成熟方案可以借鉴。为了将IPB制动技术解决方案与汉DM和汉EV结合的更自然,用起来更柔顺,比亚迪工程师们做了大量前期准备工作。
尤其将在售其他车族的DM车型和EV车型遇到的问题全部理了一遍,最后都转化到IPB系统控制策略里面,力图达到能量回馈利用率、稳定性、舒适性适配的最优状态。
笔者有话说:
几乎可以肯定的是汉车族仅包括DM和EV车型,燃油车将不再推出。此前,笔者撰写了《综合研判比亚迪汉车族电驱动及动力电池技术状态》一文。其中就汉车族的车型平台、电驱动和动力电池技术进行了预判。
比对,此次在牙克石对汉车族的高寒评测获取的相关信息比对,
汉车族在电驱动技术提升基于现有DM和EV技术不同幅度的提升和应用;采用全新的超级磷酸铁锂电池技术,相对e6和K系列电动客车适配的磷酸铁锂电池,更多的性能进化基于结构优化(间接提升能量密度)。
汉车族在车型平台技术的提升,源于正向研发的中大型平台的细化。在满足DM车型和EV车型设计标定同时,对不同尺寸超级磷酸铁锂动力电池、燃油箱和悬架的设定,以及IPB制动技术解决方案,比亚迪制造新能源的突破口再次从电驱动技术,转向传统造车层面。
基本上可以确定的是,汉车族的轴距接近3000mm,是否有利布置密度性和能量型超级磷酸铁锂电池总成,并保证车身诸多功能符合预设需求。
让人激动的是,比亚迪正在同和对外合作,寻求汉车族甚至改款全新一代唐车族以及后续推出的全新车族,操控性、舒适性的提升。为了迎合不同用车人群的需求,DM车型的经济性和EV车型极端气候续航里程稳定性的提升,也都将在汉车族上得到体现。
未完待续。。。
文/新能源情报分析网宋
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。
美国时间2月16日,一辆保时捷Taycan电动 汽车 在位于佛罗里达州的房屋内自燃。保时捷Taycan电动 汽车 在美国于去年12月份交付了首批130台,此次自燃爆炸的车辆就是这一批其中之一。目前笔者了解到的情况是保时捷Taycan在车主家车库中发生爆炸,同时车辆起火燃烧并且点燃了车主的房屋,损失严重。万幸的是家中成员及时逃离并没有人员受伤。目前厂家和调查相关人员已经进行了现场鉴定,只不过具体原因细节尚未公布。
从保时捷Taycan电动 汽车 在美国发生爆炸事故实际状态特写中可见,车身焊接得以留存,车顶及全车内饰以及车库内部的装饰材料被烧毁。因为不确认这台停放在车库内的保时捷Taycan电动 汽车 ,是否处于充电状态或完全熄火(下电)停放状态时引发的爆炸事故。
通过对不同工况,不同状态,不同类型电芯、不同热管理技术的电动 汽车 技术状态原因细分,可以判断出“整车”、“电池”、“充电”等层面的原因或缺陷,导致的燃烧或爆炸事故。
综合此前,适配松下提供的18650型锂电芯构成动力电池系统的特斯拉Model S电动 汽车 发生的数十宗,停放、充电、行驶、碰撞工况,引发的自燃、燃烧、二次燃烧机爆炸事故。显然,特斯拉Model S发生的事故原因和表现形式多样化,几乎涵盖了可以想象到的全部因素。而最归根结底的问题,恐怕是搭载7千余节松下提供的圆柱形18650型电芯的架构存在的先天性安全缺陷。尽管,在随后的特斯拉多款车型中,逐步将最早的18650型钴酸锂电芯、被18650型NCA(镍钴铝)电芯及21700型NCA(镍钴铝)电芯替代,但是电芯集成总数量依旧保持在7千余节、9千余节、4-5千余节。与续航里程同在400-500公里级别电动 汽车 比对,适配0.1千-0.2千余节的方形或软包电芯车辆的安全性更高。
搭载由宁德时代提供软包电芯构成动力电池系统的蔚来ES8电动 汽车 发生的4宗,停放时发生的起火和燃烧事故、连续发生“4连烧”至召回的蔚来ES8,适配的宁德时代提供的电芯及模组,但是根据蔚来提供的技术规范和需求进行设定与生产。与此同时,宁德时代也为好过10家中国车厂和超过3家合资车厂提供NCM(镍钴锰)电芯及模组甚至总成。但是连续在短短2个月内,集中发生同一品牌车型燃烧事故,或看排除电池厂商自身品质问题。
搭载风冷被动散热技术的三元锂电芯构成动力电池系统的长城欧拉R1电动 汽车 ,在充电场站停放时发生的起火和燃烧事故、长城欧拉R1电动 汽车 的三元锂电芯向多家公司采购,电池模组和总成由蜂巢 科技 能源 科技 公司组装。 在2019年8月13日发生燃烧事故的长城欧拉R1与IQ电动汽和一样,动力电池没有配置液冷散热控制策略,适配的是风冷被动散热技术。
目前量产的保时捷Taycan车型分为三款配置,分别是保时捷Taycan 4S、 Turbo和Turbos。三者者之间的差距主要集中在电机输出功率和综合工况续航上面。Taycan 4S标准版本匹配79.2度电动力电池,前后双永磁同步电机最大输出功率为390千瓦,选装93.4度电的电池包后,最大输出功率为420千瓦。Taycan Turbo最大输出功率500千瓦,百公里加速成绩为3.2秒,Turbo S最大输出功率为560千瓦,因此百公里加速成绩为2.8秒。Taycan Turbo和Taycan Turbos标准配置即是93.4度电动力电池包。保时捷Taycan车型的电池组供应商为LG化学,目前也并未得知自燃车型为哪种型号。
值得一提的是,保时捷Taycan为了保证强大的加速体验,在三款车型后驱电机上面集成了一个两档变速箱,最高转速支持16000转每分钟,起步阶段,这两档变速箱会切入一档保证整车加速度,当速度达到一定程度后自动切入二挡,并且在经济模式下,则会长时间使用变速箱二挡驱动行驶。
同时,保时捷Taycan电动 汽车 也是目前少数新能源车企采用高电压系统平台的车型,整车三电系统的运作是在800V高电压系统下执行的,同高压输电原理一样,高电压系统最大的优势在线路电损耗小,并且减轻线路重量。
目前全球范围内纯电动车型电压平台大致分为三种:
1、特斯拉系电动 汽车 使用的346V左右电压平台,电芯供应商为松下(目前特斯拉上海厂确定了电芯供应商增加了LG和宁德时代)。
2、比亚迪唐、汉电动 汽车 使用的600V高电压平台,电芯及全部动力电池总成和整车高压分系统全部为自行研发和量产。
3、保时捷Tayca电动 汽车 使用的800V高电压平台,电芯由LG提供、部分整车高压分系统由均胜提供。
电动 汽车 采用高电压平台在电损耗、线路减重和充电速度方面有着明显的优势,但是对于同样使用相同电压的电驱动系统和控制系统的制造成本和良品率有着较高的要求,并且伺服相关分系统的散热系统的品质与耗电量控制难度更高。目前全球范围只有德国保时捷和中国的比亚迪量800-600V高电压平台电动汽(包括插电混动 汽车 )。
在过去的2019年,来自南韩的LG、SK和三星SDI等锂电池厂商,纷纷展开与德国“BBA”传统 汽车 大厂就电动 汽车 动力电池系统的研发与生产,展开深度合作。与此同时,在中国新能源市场存在多年之久的电池“白名单”也被取消,使得LG、SK、三星SDI再次回归并与中国车厂迅速达成合作协议。
此次搭载南韩LG提供的电池系统的德国波尔舍Taycan电动 汽车 ,在北美发生燃烧及爆炸事故,是否由LG电池系统引发,亦或与整车适配的800V高电压平台有关不得而知。但是,微软比尔盖茨欣欣然对外界宣布购买1台在北美仅仅售出130台的波尔舍Taycan电动 汽车 发生了爆炸事故,从安全几率上看比总售出1.7万余台、发生4宗燃烧事故的蔚来ES8还要糟糕。
颇为讽刺的是,德国是最早将新能源技术军用化的国家之一。保时捷即波尔舍更是毫不犹豫的批量生产搭载2组增程式混动油电驱动技术的“费迪南”式坦克歼击车并用于对苏联红军“IS”系列重型坦克实战的整车制造厂。奈何,70余年后(1944年至2020年),波尔舍的首款高端超级电动 汽车 即发生了爆炸事故,这一故障率或许要超过了二战时期“费迪南”式坦克歼击车的战损率。
笔者有话说:
理论上看电动 汽车 的复杂程度和技术需求,远远低于传统 汽车 。但是电动 汽车 及动力电池在整车售价、续航里程、能量密度充电周期以及主被动安全层面发展矛愈加剧烈。
这不不仅仅是技术引入的便利性,研发的起点决定,而是需要前期庞大终端市场支撑,对整车和电池分系统循序渐进提升的验证、论证的“容错”与“试错”的包容能力决定。
起码,从2014年-2020年,中国新能源市场发展更趋于遵循客观规律、更理性;整车研发和电池技术突破方向更靠近安全层面。这也是用6年时间在一个巨大且真实的市场验证后得到的结论,这更是德国波尔舍整车厂与南韩LG电池厂所不具备,用大规模技术与可靠性验证的时间和空间换来的真实数据得到的技术定型能力。
文/新能源情报分析网评测组
2020年2月晚些时候,广汽丰田首款采用HEV(不可外接电量的油电混合驱动)技术中型SUV 威兰达双擎上市。其中,威兰达双擎入门及擎两驱版售价为20.58万元,最高配四驱版24.08万元。与此同时,广汽丰田也推出了采用搭载2.0自然进气发动机的威兰达车型在售。由2.5升排量自然进气发动机+1组E-CVT+2组驱动电机+1组镍氢动力电池构成的驱动系统,也是目前丰田全球范围主推的HEV技术方案,并在此基础上延伸出E-Four类电子四驱系统。
新能源情报分析网将对广汽丰田威兰达双擎版适配的E-Four类电子四驱系统控制策略解读。
1、威兰达双擎基础技术状态:
以广汽丰田威兰达双擎四驱版顶配车型为例,长宽高4665x1855x1680mm、轴距2690mm,整车自重1.725吨;搭载的直列四缸2.5排量自然进气发动机最大输出功率131千瓦、最大输出扭矩221牛米;E-CVT变速器具备模拟6前速手动换挡模式,且内置的“太阳轮”兼顾动力传动和行车发电能力;前置驱动电机最大输出功率80千瓦、202牛米,后置驱动电机最大输出功率40千瓦、最大声输出扭矩121牛米;动力电池组件装载电量6.5度电。
威兰达双擎的外观与传统动力版相差无几,内饰的线条简单且层次分明,不过本文围绕E-Four类电子四驱技术控制策略展开,不会涉及外观内饰方面的介绍。
广汽丰田威兰达双擎版的组合仪表为液晶+指针符合构成,左侧的能量表可以显示多种信息,右侧车速表兼顾燃油显示功能,中央显示屏可以输出EV/ECO/NORMAL/SPORT等行车状态,还有基于L2级“无人驾驶”功能提示。
白色箭头:行车电量回馈状态
红色箭头:行车能量输出状态(ECO)
绿色箭头:行车能量输出状态(NORMAL)
黄色箭头:行车能量输出状态(SPORT)
黄色箭头:EV模式指示
控制E-CVT的换挡面板还是以机械控制为主,在S挡位为模拟6前速手动换挡(上推为升档、后拉为降档),在镍氢电池电量充足时可以强制进入EV模式行驶;ECO/NORMAL/SPORT模式切换,针对的是能量/电量输出限定。
需要注意的是TRAIL模式主要针对复杂路况用于脱困。进入TRAIL模式,整车控制系统会为后驱动电机主动分配更多扭矩,但是消耗更多源自动力电池的电量。
当镍氢动力电池电量处于低位时,是不能能够进入EV模式,并在显示屏上提示。
威兰达双擎四驱版共有5种行车时状态,每种状态都以较为直观的能量流出现在中央显示屏。但是,这种能量/电量流的变化,也仅仅供驾驶员参考,而不能清楚的给出E-Four类电四驱技术实时控制状态。
上图显示威兰达双擎四驱版处于动力电池装载电量低位时,2.5排量发动机启动后通过E-CVT为动力电池“怠速”充电模式。
当车辆高速行驶或低负载模式行驶,只有2.5排量汽油机用于驱动车辆,如果动力电池转载电量过低并进入行车充电模式。
无论EV模式,还是油电混合驱动模式,只要松开油门踏板,依靠惯性滑行,整车进入馈电模式(间接起到制动功能,但是制动灯不会闪亮)。
上图显示威兰达双擎四驱版以轻负载(轻踩油门踏板)状态的EV模式。需要注意的是,在ECO/NORMAL/SPORT模式,车速在0-80公里/小时都可以EV模式行车。
上图显示威兰达双擎四驱版以全负载(轻踩油门踏板)状态的油电混合驱动模式。在起步或行驶中再加速时,根据油门踏板踩踏行程,汽油机输出一部分扭矩经过E-CVT输出至前驱动桥,一部分动力转化为电量为前后驱动电机输出扭矩,一部分动力转化为电量存储至动力电池。
上图显示威兰达双擎四驱版以全负载(轻踩油门踏板)状态的油电混合驱动模式。在起步或行驶中再加速时,电动机或汽油机根据油门踏板踩踏行程,协同输出扭矩至前后驱动桥,以最大动力输出的油电混合模式运行。
2、威兰达双擎车桥技术状态:
威兰达双擎版与传统动力版,都采用完全相同的车型平台以及悬架结构。无论搭载E-Four电四驱系统,还是电子适时四驱系统,都最大化的兼容相同的前后副车架。
威兰达双擎版的前副后车架、燃油箱以及部分底盘都被塑料护板完全遮蔽。唯一“裸露”在外的部件是贯穿于车身焊接底部的排气管组件。
威兰达双擎版的搭载2.5排量自然进气发动机采用阿特金森式技术,42%的热效率与节能见长。与2.5发动机并列设定的的E-CVT变速器,同构3组悬置机构固定在框型副车架(红色区域)。
如果是搭载电子适时四驱系统的车型,横置的自动变速器与分动器一体化设定,并通过1组传动轴(黄色箭头所指)将动力输送至后驱动桥的死去耦合器。
丰田独家拥有的集传动、变速、电驱动和发电一体化的E-CVT系统,内置1组驱动电机(黄色箭头所指),1组用于发电的电机(蓝色箭头所指)以及用于变速和传动的太阳轮组件。E-CVT技术解决方案的出现,直接简化了丰田双擎系HEV车型的结构和系统重量。最重要的是,E-CVT系统内置的2组电机无论驱动和驱动同时发电,车辆行驶品质与传统燃油车十分相近。
威兰达双擎版的前悬架分系统与燃油版通用,2.5排量发动机+E-CVT+高压电控系统的自重没有明显提升(超过燃油版车型的动力总成),而继续采用结构简单的麦弗逊独立架构。
黄色箭头:冲压+焊接钢制下A型摆臂
蓝色箭头:下A型摆臂通过3组螺栓固定下球销
红色箭头:钢制前转向节
上图为拆卸掉后驱动电机下护板后的后副车架及传动系统细节状态特写。威兰达双擎四驱版后副车架以及后悬架与传统动力版完全一致,唯独后驱动电机替代了后差速器、死去耦合器。因为采用的是E-Four电四驱技术转动轴被省略掉。
红色区域:钢制后副车架
蓝色箭头:后纵臂
黄色箭头:后下摆臂
绿色箭头:后置最大输出功率40千瓦的驱动电机总成
这台最大输出欧冠年率40千瓦、最大输出扭矩121牛米后置驱动电机,相对前80千瓦的驱动电机功率明显减少。但是根据广汽丰田官方对威兰达双擎四驱版的介绍看,前后驱动桥扭矩以20:80的比例进行在分配。从账面数据看,威兰达双擎四驱版的前驱动桥输出功率为211千瓦(131+80),后驱动桥输出功率40千瓦。鉴于丰田的E-CVT传动系统具备将动力直接传递至轮边(前驱动桥),而非增程式混合动力系统的发动机与发电及关联输出电量后再驱动电机的工作模式,威兰达双擎四驱版的前驱动桥扭矩分配还是呈现“前重后轻”的姿态。
笔者发现威兰达双擎版后悬架的后纵臂由2组“锚点”穿过,并固定在车身焊接的方式。如果采用1组不可分离的横拉杆进行固定,或许会更加可靠。
3、威兰达双擎E-Four类电四驱控制策略:
需要知晓的是,实际行驶在不同附着力(铺装路面、砂石、冰雪)路面,很难通过画面展示出前后驱动桥扭矩分配状态。将威兰达双擎版四驱举升,可以很直观的辨别出不同工况下,前后驱动桥扭矩分配状态。但是,对于采用分时电控四驱车辆而言,完全依靠轮胎附着力而自动选择2H或4H,且对于行车车速有限制(40公里/小时),举升状态并不能反映最为真实的前后驱动桥扭矩分配状态。
在ECO模式+铺装路面,起步全油门加速至40公里/小时,威兰达双擎四驱版的大多数扭矩被分配至前驱动桥,后驱动桥之获得一小部分扭矩,帮助车辆处于可控姿态。
在举升状态,ECO模式,油门踏板轻踩,威兰达双擎四驱版的扭矩优先分配至前驱动桥。随着油门踏板行程至最大状态,部分扭矩从前驱动桥分配至后驱动桥。
在TRAIL(强制四驱)模式+铺装路面,以全油门状态起步,后驱动桥得到的扭矩超过前驱动桥。从0至40公里/小时期间,后驱动桥被分配到的扭矩逐步减弱。
车速超过40公里/小时,全部扭矩至分配给前驱动桥,此时威兰达双擎四驱版只能以前驱状态行驶。
在举升状态,TRAIL(强制四驱)模式,油门重踩,威兰达双擎四驱版前后驱动桥都分配相应的扭矩,且持续保持四驱状态。
笔者有话说:
在实际使用过程中,威兰达双擎版四驱的驾乘感受与燃油版相当,只有镍氢动力电池处于低电量,发电机激活并进行怠速发电或行车发电,会产生额外的震动。行驶在不同附着力的道路上,E-Fou电四驱系统的介入还是在0-40公里/小时区间。在中高车速(60-100公里/小时),即便以全油门状态再加速,后驱动桥也不会分配至额外扭矩。
行车速度不超过40公里/小时+TRAIL(强制四驱)模式,E-Four电四驱系统会随着油门踏板深踩程度和路面附着力的变化,更活跃的将扭矩在前后驱动桥间进行分配。
无论采用何种操控习惯,这台广汽丰田威兰达双擎版四驱的平均油耗都没有超过5升/百公里。作为1台四轮驱动的都市SUV,威兰达双擎版四驱控制策略以应对湿滑路面提升安全辅助效能为主;作为1台搭载HEV技术的都市SUV,威兰达双擎版四驱的低油耗体现出丰田系混动技术低油耗的技术特色。
新能源情报分析网评测组出品
本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。