宋楠:独家解析比亚迪独立研发“电四驱”技术的执着与野望(8)

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本文为新能源情报分析网独家撰写原创发布,比亚迪唐EV四驱版使用手册系列稿件第8篇。对比亚迪技术体系中,未批量使用的“电子四驱”技术、发展出超过5种技术状态的“超级电四驱”技术、用于5年验证的“智能电四驱”技术以及刚刚粉墨登场的“油电混合电四驱”技术发展和应用,进行跨越10年之久的深度解析。

1、比亚迪自行研发的“电子四驱”技术与整车应用:

2013年5月10日,比亚迪基地坪山的比亚迪工厂举行自主研发的2.0Ti发动机和湿式6速双离合变速器(6DT35)总成的下线仪式。比亚迪有意“低调”的推出了伺服“电子四驱”系统的6DQT35型四驱湿式双离合变速器与前置分动器总成。

2.0Ti发动机适配的6DQT35型四驱湿式双离合变速器与前置分动器总成(全部铝合金外壳、内部系统均为比亚迪自行研发)。作为“电子四驱”系统的关键节点,就是变速器与分动器的融合。而比亚迪将拥有全部知识产权的湿式6DCT,与分动器结合在一个总成内。理论上具备独立生产并与整车适配电子四驱系统的能力。

在随后的2014年北京国际车展,搭载比亚迪自行研发“电子四驱”技术的S7四驱版亮相。S7四驱版搭载的动力总成为2.0Ti发动机+6DQT35型四驱湿式双离合变速器与前置分动器总成+同为自行研发的四驱耦合器(与后差速器刚性连接)+连接前后驱动桥的主传动轴。

单从外观上S7四驱版仅有尾部“4WD”标识与两驱版车型不同。直到5年后(2019年9月13日本文截稿之时),更换了扭矩更大的动力总成,匹配了完整的“电子四驱”技术的比亚迪S7四驱版,凭借核心技术全部自主研发的优势,全面碾压以制造四驱SUV和皮卡的长城汽车(全部车型的四驱技术全部向美国博格华纳采购)。

上图为S7四驱版前驱动桥细节特写。

A:连接前驱动桥(6DQT35)与后驱动桥(四驱耦合器)的主驱动轴

B:6DQT35型四驱湿式双离合变速器与前置分动器总成,适配在前驱动桥技术状态特写。

S7四驱版后驱动桥由后差速器、后四驱耦合器和后驱动半轴(2组)构成。其中,后四驱耦合器、6DQT35型四驱湿式双离合变速器与前置分动器总成和主传动轴,构成1套完整的“电子四驱”系统(技术)。这套同为比亚迪自行研发的后四驱耦合器,采用与博格华纳提供给长城H6的分系统技术架构相似,为电控自适应多片离合器式技术。

备注1:2014年推出的S7四驱版技术验证车,的发动机、变速器、四驱系统的全部硬件和控制软件,完全为比亚迪自行开发和适配。

不过,在2014年北京国际车展,搭载“电子四驱”技术的S7四驱版和搭载第1种技术状态的“超级电四驱”技术的唐(80)闪亮登场。几乎与此同时,中国将新能源核心技术、整车平台与全产业链发展,作为重要国策进行全力推广。

搭载比亚迪首款“电子四驱”技术的S7四驱版的研发并不那么顺利,在解决了传动轴震动、控制策略兼容性等问题后,市场竞争力也是不得不考虑的重要因素。

可是,搭载第1种技术状态的“超级电四驱”技术的唐(80)在新能源政策的加持,无论售价还是性能以及可靠性,都达到了市场全面应用的能力。

2、比亚迪自行研发的“超级电四驱”技术与整车应用:

唐(80)的量产,标志着国产品牌首次将车型定价提高到20-30万元区间。性能“真香”之后,比亚迪开始根据车型将多种技术状态的“超级电四驱”系统进行关联和适配。

2015年开始,比亚迪进入了一个PHEV车型疯狂迭代的时期。先后推出唐100、宋DM、元DM(技术验证)、全新一代宋DM。这些车型的驱动系统全部为比亚迪自行开发的1.5Ti、1.5、2.0T发动机和干式6DCT、湿式6DCT、110千瓦和160千瓦驱动电机,交叉搭配而来。

在2018年至2019年,比亚迪PHEV技术进化到“DM3.0”状态,搭载2.0Ti发动机+湿式6DCT+15000转/分液冷BSG启停电机+前110千瓦驱动电机+后160千瓦驱动电机+带有完整热管理策略的NCM动力电池总成的全新一代唐DM(三擎四驱),无论铺装路面的加速能力,还是复杂路况的通过性,毫无争议的成为30万元级市场的霸主。

随后比亚迪将“e平台”技术与“DM3.0”技术进行交叉适配,推出宋Pro DM(双擎四驱)和全新1代唐DM(双擎四驱),将“e平台”技术体系中“3合1”电驱动系统整合!

3:比亚迪自行研发的“智能电四驱”技术与整车应用:

在2017年3月,笔者撰写了一篇解读搭载“智能电四驱”系统的宋EV电动汽车技术状态评测稿件。实际上,早在2015年晚些时候,宋EV四驱版技术验证车就被比亚迪工程院制造出来。

宋EV四驱版技术验证车适配的160千瓦级驱动总成,适配“4合1”电驱动控制总成,标配2套独立控制的高温散热和低温预热动力电池热管理策略。

上图为宋EV四驱版技术验证车后悬架及电驱动系统细节特写。

与唐(80)和宋DM通用的铝合金材质独立后悬架+160千瓦级驱动电机总成,采用的都是成熟的分系统。宋EV四驱版技术验证车前后各适配1组160千瓦级驱动电机总成+带有热管理系统的中置动力电池总成,构成了比亚迪第1代“智能电四驱”技术(系统)。

稍微遗憾的是,量产的宋EV电动汽车仅有两驱版(前驱),使用“智能电四驱”技术的宋EV四驱版,依旧承担针对续航、性能以及通过性等技术验证用途。

备注2:2018年之前量产的比亚迪系EV车型,全部采用由“2合1”电驱动总成与“4合1”电驱动控制系统组合的技术架构。

2019年2月,扣除补贴后售价设定在30万元区间的唐EV四驱版批量上市。这意味着比亚迪自行研发的“智能电四驱”技术,经过起码5年时间技术论证与整车应用的“智能电四驱”技术已经十分成熟,成为“e平台”技术架构下的重要组成部分。

“3合1”高压用电系统总成+前180千瓦级“3合1”电驱动总成+后180千瓦“3合1”电驱动总成+带有热管理系统的中置NCM动力电池总成,构成了唐EV四驱版应用的“e平台”技术解决方案。

从宋EV四驱技术验证车,到唐EV四驱版,比亚迪这套“智能电四驱”技术,先后集成在“4+2”技术架构和“e平台”技术解决方案体系下装车应用。无论哪种技术体系,“智能电四驱”技术都是与永磁同步驱动电机相适配。

相对2019年依旧在售、使用2组异步感应电机的特斯拉S\X和“造车新势力”的蔚来ES8,以及技术有所提升、采用1组异步感应电机、1组永磁同步电机构成的特斯拉3和蔚来ES6,2017年亮相的宋EV四驱技术验证车与2019年量产的宋EV四驱版,具备压倒性的技术优势。

搭载设计起始点在2008年前后的特斯拉S使用的异步感应电机,体积大、热量高、耗电大的缺点十分明显。而2018年并因为“四连烧”而召回的蔚来ES8,在技术状态上与特斯拉S/X十分相近。

2018年量产的特斯拉S和2019年量产的蔚来ES6,适配的前(后)异步感应电机、后(前)永磁同步电机的技术架构,明显为了提升续航里程,降低电耗,而牺牲了“全时四驱”设定。两种不同功率和扭矩曲线的电机装备在一个车型上,只能保证急加速时以四驱模式行驶,在巡航状态依赖能耗更低、发热量更小的永磁同步电机以两驱模式行驶。

而比亚迪早在2006年前后,比亚迪就制造车搭载永磁同步电机的F3e电动汽车;2015年确定搭载2组永磁同步电机用于宋EV四驱版对“智能电四驱”技术验证;2019年比亚迪量产使用前后各1组15000转/分高转速“3合1”电驱动系统的唐EV四驱版,将“智能电四驱”技术提升至十分成熟的状态。甚至在OTA的支持下,比亚迪可以推出倾向通过性(全时四驱)和倾向于经济性(适时四驱)的不同控制策略。

牢固掌控新能源核心技术、整车制造及全产业链的比亚迪,每推出一款PHEV和EV车型(尤其是2018年之后),都拥有者千丝万缕的关联。这种内在的关联,不仅仅是同一车族体系下的燃油、PHEV、燃油和EV车型的外观、内饰件具备的通用互换能力。

2018年比亚迪推出针对PHEV车型的“DM3.0”技术解决方案、针对EV车型的“e平台”技术解决方案,在2019年开始将这两种完全不同技术架构的技术解决方案交叉搭配使用。将已经量产的宋Pro DM和全新一代唐DM去掉前置110千瓦级驱动电机,后置110千瓦级和180千瓦级驱动电机保留并换装“e平台”体系下的15000转/分“3合1”电驱动系统。

笔者有话说:

从技术架构看,比亚迪已经独立研发并装车的伺服S7(燃油)的“电子四驱”技术;伺服全新一代唐DM(PHEV)的“超级电四驱”技术;伺服唐EV四驱版(EV)的“智能电四驱”技术,以及伺服宋Pro DM双擎四驱(PHEV)的“油电混合电四驱”技术。

从技术难度看,用于燃油车“电子四驱”技术依旧是所有中国品牌没有涉及,也不敢涉及的技术区域;用于三擎四驱PHEV车型的“超级电四驱”技术难度最高,也是众多合资品牌少有涉及的技术区域;用于EV车型的“智能电四驱”技术入门门槛较低,但是要想做到续航与性能均衡却很难;用于双擎四驱PHEV车型的“油电混合电四驱”技术难度较低,但是要与馈电能力突出的BSG电机配合的控制策略需要时间积累和完善。

可怕的是,以上提及的这四种不同类型“电四驱”技术,中国比亚迪已经完成了研发、测试、装车、应用及最长寿命周期(有别于全寿命周期意义)的终端市场可靠性积累。

自2014年中国将新能源核心技术、整车研发及全产业链作为重要国策,缩短了全球所有整车制造厂针对燃油车的生命周期,硬生生改变了这些厂商注重HEV和燃料电池等新能源技术及车型应用的策略。可预见的是,在中国这个全球范围增速最快、潜力最大的新能源整车市场中,燃油车必定要被新能源车在民用市场所取代。

基于这一大环境,对能源战略有着前瞻性的王传福,全面将比亚迪核心技术、整车研发的重点转向新能源领域。用电改变车辆的性能,并为PHEV车型推出一系列技术状态的“超级电四驱”技术,为EV车型推出提升潜力十分可怕的“智能电四驱”技术。

2019年9月,德国波尔舍推出搭载“电四驱”技术、250千瓦超充技术、0-100加速2.8秒、NEDC续航里程465公里的Taycan超级电动跑车。这款超级电动跑车,采用800伏高压平台、最大输出功率560千瓦、16000转/分高转速“3合1”永磁同步驱动电机总成。

可以确认的是,波尔舍Taycan超级电动跑车,适配的这套“电四驱”技术和控制策略,与比亚迪唐EV四驱版的“智能电四驱”技术和控制策略几乎相同。在全负载工况(诸如急加速和复杂路况),前后高转速“3合1”永磁同步电驱动系统处于“全时四驱”模式输出扭矩并根据轴间和轮间转速差进行扭矩再分配。在轻负载工况(诸如长途匀速行驶),“智能电控四驱”系统停止为前(后)驱动电机供电,在无阻力状态随动行驶,后(前)驱动电机负责驱动,以降低电耗延长续航里程。

如果说比亚迪唐EV四驱版与波尔舍Taycan超级电动跑车,在充电技术、电驱动技术、“智能电四驱”技术存在着性能相近的关联是一种偶然。那么比亚迪在更先进、更复杂的轮边驱动电机“智能电四驱”技术的探索达到了装车应用的状态。

从目前比亚迪快速推进的宋Pro DM、唐DM和秦Pro DM的双擎四驱版的策略看,比亚迪要的是尽快降低PHEV车型的成本,已获得与传统车的相同购买成本、并保持性能上的一定“溢价力”。而采用三擎四驱架构的PHEV车型,则主打性能,保持比亚迪系新能源车的市场标杆。

对于EV车型,唐EV四驱版搭载的“智能电四驱”技术(轴间4X4),与K12A超级电动客车使用的“智能电四驱”技术(轮边4X4),或为日后比亚迪系插电增程式油电混动大型越野车适配的不同“智能电四驱”技术的前瞻应用。

今天量产的全新1代唐DM(三擎四驱)搭载的“超级电四驱”技术、全新1代唐DM(双擎四驱)搭载的“油电混合电四驱”技术、唐EV四驱版搭载的“智能电四驱”技术,使得比亚迪在保持技术领先的前提下,抢占不同新能源整车市场的硬实力。

作为比亚迪量产的第1款搭载“智能电四驱”技术的车型,唐EV四驱版也只是一个开始。

文/新能源情报分析网宋楠

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