比亚迪摆出技术“大招”,E平台3.0推新纯电动车技术

【EVNEWS报道】如果您经常关注国内新能源汽车的销量,那么您一定熟知比亚迪。作为国内新能源车领域的自主品牌,比亚迪凭借刀片电池和纯电平台等技术,占据了一席之地。而在今年,比亚迪将推出哪些新技术和亮点呢?我们拭目以待。

什么是e平台3.0?

e平台3.0是纯电专属平台,基于高阶智能辅助驾驶、优化资源综合利用效率、提升整车安全的开发逻辑,将比亚迪在新能源汽车领域的黑科技进一步架构化、模块化,兼容多种布置方式(前驱、后驱及四驱),具有高拓展性,将启发整个行业对于汽车技术和形态变革的深刻思考,定义智能电动汽车,是真正的下一代电动车的摇篮。

不仅如此,e平台3.0不仅能打造一款有极致体验的车型,也能孵化各种尺寸的智能电动汽车,从A级车到D级车,全面覆盖。目前,基于e平台3.0已有三款产品上市,未来还将在多个品牌陆续推出新车型,以满足更多用户需求。

CTB技术的崛起

随着纯电动平台进入了一个蓬勃发展的时代,此时纯电动车的被动安全结构与燃油车存在明显差异,特别是车身底板变得更为平整,因此可以搭载更大的电池包,只是为保证车身结构强度,纵梁的一部分被挪至电池组内,相对地占据了一定的电池容积率。那么如何将电池包的电芯填满来提高整体的“使用面积”呢?这就是来自比亚迪e平台3.0打造的CTB即Cell to Body电池车身一体化技术了。

对于比亚迪而言,CTB技术是从“蜂窝“中找到灵感,结合刀片电池独有的长方体结构和超级强度,衍生出“类蜂窝铝”结构,带来电池成组技术里程碑式的革新,通过将刀片电池包与车身刚性连接,二为一形成完整体,并取消传统的车身地板设计,将地板(电芯上盖)-电芯-托盘三者与车身集成,形成高强度的“整车三明治”结构。刀片电池既是能量体,也是结构件,成为车身传力和吸能结构的一部分,在碰撞工况下,车身具备充足的吸能空间及更顺畅的能量传递路径,乘员舱形变大幅减小,给乘客创造了坚固安全的环境,逐步实现事故“零”伤亡。

除此之外,由于CTB技术采用的是车身地板纯平设计,以此宽体电池包两侧就直接装配在门槛梁上;采用贯通式闭口直梁进行Y向传力,并与电池包中间有效连接,极大提升侧碰能量传递和车身结构的稳定性。基于纯电专属平台独有的特性,对安全传力路径进行重新设计。通过“上中下”三条传力路径实现力的分流,快速分散碰撞能量,可以说相比于其他的电池一体化技术更为安全。据官方数据,地板和上盖板集成、释放空间、体积利用率提升66%。结构件参与整车传力,扭矩刚度比燃油车提升一倍,突破40000Nm/deg扭转刚度,基本上与劳斯莱斯幻影旗鼓相当。其中,正碰结构安全提升50%、侧碰结构安全提升45%,据官方视频介绍,比亚迪CTB电池用50吨的卡车碾压,完好无损,电池装回车上还可以继续行驶。

同时由于CTB技术采用全扁平结构的车身一体化设计,两者高度集成,相较于CTP技术,CTB技术下电池能量密度、体积利用率均实现显著提升,对提升续航里程带来实质性赋能。海豹车型作为全球首款搭载量产CTB技术的车型,在电池安全、整车安全、电池容量上有了大幅提升。

除了CTB还有什么?

对于现在的纯电动车而言,为了提高续航除了对电池容量进行优化扩容外,另一个解决的办法就是减重。当然,这里的减重并不是要牺牲车辆的关键零部件,它所做的无非就是三个字——集成化。

不久前,比亚迪发布了基于e平台3.0打造的全新八合一电驱动系统。其高度集成化八合一电动力总成,电机峰值功率270kW,峰值扭矩360N•m,最大转速可实现16000r/min,但系统噪音低于76dB。功率密度可提升20%,综合工况效率高达89%。搭载于海豹车型的八合一电动力总成,电机峰值功率230KW,峰值扭矩360N•m,四驱版本车型0-100km/h加速时间3.8秒。未来,八合一电动力总成将支持车辆实现0-100km/h加速时间2.9秒。

除此之外,为进一步降低能耗,前后双电机的四驱架构设计能大幅提升整车加速性能,但是对于中高速的稳定行驶,单电机就能够满足整车动力需求。同时,传统的永磁同步电机工作效率高于异步电机,在空载转动时,永磁同步电机的磁阻损耗反而会大幅增加,导致高速行驶能耗较高。在e平台3.0上,比亚迪将首次采用永磁同步组合异步电机的全新动力组合架构:加速工况,双电机同时发力;稳定行驶工况,异步电机断开,仅永磁同步电机工作,既能实现四驱的动力,又能实现近于两驱的能耗。

另外对于驱动电机而言,如果将它的性能全部爆发出来,一定少不了SIC碳化硅功率键的加持。因为它是提升能源效率的关键因素。高电流密度、高效率的SiC是公认优良的新一代电控功率芯片。e平台3.0攻克了高功率密度SiC芯片可靠封装的难题,并成功开发出全球首款量产的SiC功率模块控制器,实现SiC功率模块完全自主设计、封装和制造,具备完全自主的知识产权。

e平台3.0电驱动系统搭载的高性能SiC电机控制器,其SiC功率模块的规格是1200V-840A,具有高效率、高耐压与强过流能力。与传统IGBT控制器相比,SiC电控开关损耗降低70%以上,最高效率达99.7%;SiC电控的峰值功率可达230kW以上,功率密度提升近3倍。同时,SiC使用了高性能氮化硅AMB板和全新的银膏烧结工艺,并集成了高灵敏NTC传感器,使得e平台3.0的SiC功率模块和控制器水平在世界遥遥领先。

俗话说“要想跑快先要稳”,一台好的纯电动车除了拥有强悍的加速力,在遇到紧急情况下也要做到步伐扎实,才能保证驾乘人员的安全。因此在这方面,比亚迪还在e平台3.0上开发了智能扭矩控制系统iTAC(intelligence Torque Adaption Control),其可以将识别精度提升300多倍,可提前50ms以上预测车轮轮速变化趋势。在轮端抓地力出现异常但还未出现打滑时,系统就已经识别到抓地力异常并提前调整,让车辆恢复稳定。

而在控制策略上,传统控制策略在面对打滑时只能通过制动降低扭矩的方式来控制车辆。而iTAC在提前预判的基础上,针对电机响应速度快、转速调整更精确的特点,提供了转移扭矩、适当降低扭矩和输出负扭矩等多种方式。可以说,iTAC的出现能够让那些非专业赛车手的普通消费者体验到更为享受的驾控体验,并保证车辆在行驶中的安全。

纯电动车之所以在冬天续航里程被衰减,除了电池本身活性降低后能量下降外,另一个主要原因是能耗增加。与燃油车相比,纯电动车由于没有发动机本身冷却系统携带的大量热量,所以需要消耗大量电池能量来维持乘员舱采暖及电池温度,导致冬季续航里程衰减。

因此,为了应对这种情况热泵空调技术就被推举了出来。因为热泵是一种可以将低位热源的热能强制转移到高位热源的装置。但受限于134a冷媒的搬运能力,在零下10℃,热泵的制热效率会大幅降低,甚至无法有效工作。

而比亚迪的宽温域高效热泵系统,能够通过热泵将乘员舱、动力电池、驱动总成的深度集成的热泵系统架构,驱动总成的余热回收后为热泵提供高品位辅助热源,使得热泵在零下25℃也能够完全满足乘员舱采暖需求。首创冷媒直接冷却加热式的电池热管理,减少能量传递环节,进一步提升能量利用效率。为解决热泵低温下性能差的痛点,全新e平台3.0,首创驱动总成充电和驱动工况主动产热的黑科技。即使在零下40℃的极端天气,热泵仍然能够正常工作,降低采暖能耗损失。同时有效提高电能到热能的转换率,低温续航里程提升超20%。全面提升续航性能,缓解低温续航衰减的焦虑,是让用户可以随时随地放心开出门的电动车。

e平台3.0热泵系统具有11种工作模式,包括单电池加热模式、单乘员舱采暖模式、乘员舱采暖+电池加热模式、单电池冷却模式、单乘员舱制冷模式、乘员舱制冷+电池冷却模式、乘员舱采暖除湿、乘员舱采暖除湿+电池加热、乘员舱采暖除湿+电池冷却、乘员舱制冷+电池加热模式、乘员舱加热+电池冷却模式,覆盖用户所有采暖制冷使用场景,在冬季制热工况下能效比(COP)可达2~4,能效多倍于市面上普遍使用的PTC加热方式,具备-30~60℃的宽温域工作的能力。

总结:

可以说,当一家车企通过自身的研发能力摆脱了供应链的捆绑,它就能够减小被环境因素影响的程度,并能够更好地掌控产品的制造成本,从而让更多的消费者享受到性能优秀且不失技术含量的车型。这正是比亚迪正在努力实现的目标。

未来,一些预测指出,整个新能源车行业将会经历重新洗牌。对于那些需要依靠外界“给养”才能维持生存的车企而言,它们最终将陷入无法逾越的境地,只留下曾经存在的记忆。因此,比亚迪所追求的道路不仅是为了生存和发展,更多的是为了成为自主品牌在世界顶端的标杆,实现弯道超车的愿景。您是否也这样认为呢?

本文由 EVNEWS 作者:孙华 发表,其版权均为 EVNEWS 所有,文章内容系作者个人观点,不代表 EVNEWS 对观点赞同或支持。如需转载,请注明文章来源。
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