隨著時代的發展,越來越多的使用者開始接受純電動汽車成為個人的第一輛車和家庭的第二輛車,而福斯的安全意識與規則意識也在不斷完善,選車時更加理性與智慧,比起低廉的價格、花哨的配置,消費者無疑更看重一款電動車的品質與安全。
e2作為比亞迪全新推出的一款針對年輕消費者的“新一代智感電動跨界車”,與王朝ev系列同源,共享比亞迪自主研發的e平臺。因此,比亞迪e2這款車自打上市以來,就備受消費者關注。為此,我們邀請到專注於電機系統、電控系統、動力電池等三電領域的高階工程師,結合比亞迪e平臺的技術特點、優勢、理念等,對比亞迪e2這款車在三電技術的品質與安全方面進行解析。
聊到汽車的研發與製造,相信很多人對“平臺化”這個詞都不陌生。不過,目前國內很多品牌是不具備平臺化開發能力的,尤其是對於新能源產品來說。由於開發新能源獨立平臺初始成本投入巨大,而目前新能源汽車市場產銷量又不足以消化投入成本,因此,當下國內整車廠生產新能源汽車的方式主要是以改造傳統燃油車平臺為主。
而比亞迪憑藉20多年在新能源領域及車輛研發方面的經驗,打造出國內首個新能源技術平臺——e平臺。從而實現將純電車型的各大核心繫統總成模組化,並將先進的技術應用到每一款車上,實現規模化的生產。
而比亞迪e2這款車正是基於e平臺所推出的全新產品。以行業工程師的角度來看,通常分析一款產品是否具有高品質,主要關注三個方面。第一,產品的設計水平如何;第二,產品所使用的硬體效能是否夠優秀、可靠性是否夠強;第三,產品在生產製造過程中是否有嚴格的品質控制。
整體來看,比亞迪e2得益於高度整合化的e平臺,同時採用了國際以及國內排名靠前的供應商體系,再加上優異的品質控制,從多維度保證了產品的高品質。簡單來說,就是好的設計+好的原料+好的製造。
電機系統的品質與安全整合化是比亞迪e平臺最大的核心技術特點之一,尤其體現在驅動系統的整合化上。目前市場上主流電動車型的動力總成普遍採用了三合一的設計,也就是將驅動電機、電機控制器、減速器這三大件整合在一起,使得原本的多模組整合為一個驅動三合一的整體,減少了複雜的機械結構和連線關係,體積和重量都得到很好的控制。這是一種非常先進的設計理念,而比亞迪的驅動三合一整套系統更輕、更緊湊,可以說在整合化程度上處於領先地位。
在驅動電機的選擇上,比亞迪e2採用了具有高轉矩密度、高功率密度、高效率及高可靠性的高效能永磁同步電機,最大功率70kW。特別值得一提的是,其最高轉速提升至12000rpm,電機最高效率高達97%,NEDC綜合效率高達94%,這在行業中是非常領先的。
而在電機的安全性方面,防止非預期的扭矩輸出是重點,也是危險級別最高的故障。比如行駛過程中突然喪失動力,或是需要制動時,車輛卻在進行加速。
因此,比亞迪工程師通過電壓監測、位置監控、PWM與IGBT監控、電源與MCU監控等等,全面的診斷能力,保證系統在發生故障時能夠採取正確的處置,確保整個系統的功能完整性和安全性,最後實現可靠的、可控的輸出。
電控系統的品質與安全在電機控制器中,IGBT、膜電容以及電流感測器三個核心零部件均為比亞迪自主研發。其中最重要的元件當屬IGBT,它是能源變換與傳輸的核心器件,控制交流電和直流電的轉換及高低電壓的轉換。
對於新能源汽車來說,無論是充電和放電都涉及到大量的強電交直流轉換過程,因此IGBT就成為了新能源汽車所必備的元件。據統計,純電汽車IGBT成本約能佔到整車成本的十分之一。在此前,中國新能源汽車採用的IGBT完全依賴進口,很多技術被幾家國外公司壟斷。比亞迪是國內為數不多能夠量產高壓大功率IGBT的企業,同時也是唯一能夠量產新能源乘用車高壓大功率IGBT的車企。
另一方面,比亞迪e2的高壓三合一充配電總成,將DC/DC轉換器、車載充電器OBC以及高壓配電箱PDU進行高度整合。整個鋁合金箱體設計成正反兩面,一側主要是高壓配電部分,而另一側主要是高壓的DC/DC轉換器、OBC等功率電子控制的部分。
同時,比亞迪通過首創的雙向逆變充放電技術,綜合直流充電功率大和交流充電便捷性優勢,直接集成於電機控制器,實現交流大功率充電,從而極大地提高了用車體驗。
對於高壓三合一的安全性,最重要的是PDU,也就是整車的高壓控制單元。比亞迪e2採用了電壓分段控制,以及漏電保護,可以說在高壓電器的安全性、絕緣性等方面都有比較全面的考慮。
動力電池的品質與安全
比亞迪e2搭載了一塊由比亞迪自主研發的動力電池,密度達到同級領先的160Wh/kg,同時在空間利用效率,體積成組效率上追求極致。體積成組率大於65%,這在行業內屬於比較高的水平。而體積成組率越高,意味著空間利用率越高。
在電池包整體結構設計上,都是採用硬殼雙層底板,同時採用了蜂窩結構,以防止電芯在碰撞的時不會損壞。而在電池模組之間連線方式上,又採用了成本相對較高的軟連線,也就是將多個薄鋁片焊在一起,代替原先的單片式結構,從而獲得更好的柔韌性、降低了振動、變形和位移,提升了可靠性,穩定性更好,更加輕量化,同時維護起來也更方便。
在電池的安全性上還有一個特別的設計——高壓分段,也就是在遇到碰撞、短路等嚴重危及電池包安全,帶來高壓風險的時候,主動將整包高壓分解為若干低壓單元,各單元之間有高壓互鎖功能,當某一部分發生故障時,這一功能會把該部分從高壓電路中斷開,從而降低使用者觸電的風險,提高安全性。同時電池包內也具備熱阻隔設計,假如其中一個電池模組著火,熱阻隔設計會延長其他模組著火的時間,給使用者更充分的逃生時間。
寫在最後總的來說,e平臺帶給比亞迪e2這款車最大的價值,不僅僅是帶來了多強的動力、多低的能耗、多長的續航里程,而是將複雜的零部件進行了深度整合之後所形成的標準化產品。這也就意味著,e2將同所有基於e平臺打造的車型一樣,給使用者帶來高效能、高品質的同時,又充分確保了各種情況下的安全性,同時模組化的平臺也使得成本得到有效控制。相信隨著新能源汽車市場競爭的加劇,誰能樹立起品質與安全的口碑,就能在市場競爭中擁有更大的主動性。