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  • 1 # 車圖騰

    10年前,或許你不會想到新能源汽車會如燎原之勢席捲神州大地。也是在10年前,混動核心技術基本都掌握在日本車企手中,以至於不少企業直接跳過插混環節,上馬了純電專案。

    不過,國內就有這麼一家車企,在發力純電的同時,還選擇了最難啃的插混技術,走出了一條獨具特色的新能源之路,並逐漸成為新能源汽車的領導者,它就是比亞迪。

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    從2003年涉足汽車行業伊始,比亞迪依靠之前的行業優勢,致力於新能源動力、傳動系統的研發。作為國內該領域的啟蒙者,比亞迪克服了國內技術積累薄弱等障礙,成功開發出插混的第一代DM技術。2008年,首款搭載該技術的車型——比亞迪F3 DM上市。

    在當時,國內的混動汽車技術還處於啟蒙階段,F3 DM車型的推出並沒有引起消費者的高度關注。又經過了5年的技術積累,2013年,比亞迪正式推出第二代DM技術,該技術基於多速DCT打造並聯結構,動力傳動系統可實現的動能模式更多。同時,第二代雙模技術具備強動力、高效、平順性好的優點。這也使比亞迪進入全球頂尖混合動力技術陣營,並推動了整個新能源市場的發展。

    2018年,比亞迪為使用者帶來效能全面提升的第三代DM混動技術(以下簡稱“DM3技術”)。憑藉顯著領先的優勢,比亞迪再次成為全球混合動力技術標杆。

    從第一代DM技術到如今的DM3技術,比亞迪汽車花了整整10年時間。有人覺得比亞迪傻,老是做些“費力不討好”的事情,而比亞迪則認為,如果插混技術沒有人去攻克,那麼它在國內的相關領域永遠是一片空白。

    資料更有說服力。今年1-11月份,國內插混車型的總銷量達到了23.86萬輛,其中10.79萬輛插混產品來自比亞迪,佔比高達45.22%,佔據了絕對領導地位。輝煌成績的背後,是使用者對比亞迪雙模技術的認同。而這,也是比亞迪以技術創新為核心,不斷進化的原動力。

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    當前,混動技術主要分為三個“流派”。

    以豐田、本田、日產為代表的日系車企,非插混與插混皆有,其核心技術展現形式為“動力分流”,其中最亮眼的是豐田旗下的“雙電機動力分流”(PowerSplit);歐洲則是以大眾集團為代表的“單電機雙離合”德系混動系統,主打插混,兼顧動力效能與節能環保;在美國,以是以通用為代表的“增程式插混系統”(串聯結構,純電驅動),目前通用、福特、FCA均有多種形式的插混系統。

    那麼,與這些競爭對手相比,比亞迪的DM3技術有哪些亮點和優勢呢?

    據瞭解,比亞迪汽車的DM3技術模組主要由渦輪增壓發動機、混合動力變速器、全新的BSG電機及前後驅動電機組成,可實現P0+P3+P4(三擎四驅)、P0+P3(前驅)、P0+ P4(雙擎四驅)三種動力架構組合。

    我們都知道,比亞迪的新一代唐DM採用了P0+P3+P4(三擎四驅)架構形式。採用此種構架的好處是電機分工非常細緻。P0電機(BSG皮帶啟動/發電機)負責自啟停、能量回收、扭矩輔助;P3電機、P4電機分別驅動前後輪,實現“全時電四驅”,兼顧動力與經濟性。

    得益於“P0+P3+P4”電機的同時存在,第三代DM技術的動力聯合方式比豐田PS電機佈局的THS-II系統具有更為豐富的模式選擇。它能夠實現發動機驅動、純電行駛、動能回收、串聯驅動、油電並聯四驅等混聯模式,覆蓋到使用者日常駕車的各種工況。

    全新硬體升級——BSG電機

    值得一提的是,DM3技術模組中最大的改變是加入了BSG電機。不同於48V弱混系統上的BSG電機,DM3技術運用的BSG電機功率更大,達到25kW,電壓範圍為360V至518V,從而獲得了更高的發電效率。同時,BSG電機與發動機的減速比為2.5:1,它的存在也減輕了前驅動電機的發電任務。尤其在低速狀態下,BSG電機的發電效率要優於前驅動電機,並讓DM3技術在原有基礎上增加了“發動機串聯驅動”模式。最終,搭載DM3技術的車輛發電效率最高達到87%,相比上一代提高21%,使得電池電量更持久,從而提高燃油經濟性。

    同樣,基於DM3技術的比亞迪第三代永磁同步電機的作用也不容小窺。它最高轉速可達到15,000rpm,動力響應速度快至20毫秒,僅為燃油發動機響應時間的十分之一。電機功率密度提升12.5%,最高效率高達97%,相比發動機30%-40%的熱效率,效率提升了2.5倍。這為車輛帶來了更極致的動力輸出、更精準的扭矩控制和更安全的駕駛體驗。

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    那麼,在實際體驗中,搭載了DM3技術的比亞迪汽車表現又是怎樣的呢?

    簡單來說,DM3技術在使用者最為關切的車輛動力性、經濟性、平順性和靜謐性方面做到了全面提升,帶來了突破認知的效能表現。

    最大功率441kW,峰值扭矩950N·m

    採用“P0+P3+P4”架構能讓每一部電機都發揮最優效用,同時燃油發動機沒有采用偏重經濟性,犧牲動力性的阿特金森迴圈方式,而是保留原有了效能優勢。我們可以看到,搭載DM3技術的全新一代唐DM,其最大綜合輸出功率已經邁入441kW(600PS)大關,峰值扭矩更是達到了驚人的950N·m,系統功率與扭矩相比第二代雙模技術分別提升了19%和16%。

    我們再來對比一下豐田普銳斯插混車型,該車的PS電機佈局無法讓豐田THS-II的內燃機/MG1/MG2的輸出功率直接疊加,因此它的系統輸出功率僅有90kW(122PS),僅相當於全新唐DM的1/5。

    同時,全新一代唐DM在發動機的增壓器匹配、ECM控制策略和冷卻系統方面進行了最佳化,提升了低速扭矩、響應性和穩定性。除此之外,為了承載如此磅礴的動力,它還透過系統變形模擬、齒輪箱動力學模擬並結合大量測試,提升混動變速器承載能力,實現整套動力系統的最強爆發。

    百公里油耗4.3L

    經濟性一直是新能源技術追求的目標,DM3技術在為車輛帶來極致動力表現的同時,在燃油經濟性方面也是煞費苦心。

    得益於25kW大功率BSG電機及與發動機更為合理的減速比,車輛在低效區間的油耗得到有效降低。同時,DM3技術透過對發動機、驅動電機、混動變速器、控制策略及系統架構等多方面的最佳化,達到了減小機械摩擦、改善物理結構、最佳化擋位策略,統籌多項控制單元的效果。

    尤其是在相容純電行駛和混合動力行駛方面,DM3技術的經濟性提升更為明顯。

    目前,第三代DM技術產品最大純電續航100km。車輛在純電行駛狀態下,不必啟動發動機,完全可視其為一輛無需耗油的純電動車。在混動狀態下,因為BSG電機架構的加入,改善了發電效率和換擋時轉速、扭矩的響應速度,可使發動機在大部分時間工作於經濟轉速,提高了燃油經濟性。

    在油耗更高的B狀態下,搭載DM3技術的車輛表現尤為出色,全新一代唐DM在此轉檯下的百公里油耗也只有7.6L,秦Pro DM在B狀態下的百公里油耗更是隻有4.3L。這樣的資料全方位印證了DM3技術的超高經濟性。

    動力輸出平順

    正是由於BSG電機的加入,車輛在啟停、怠速、換擋、加速等狀態下的平順性得到了極大改善。強大動力的BSG電機可提前拉昇發動機轉速,在車輛啟動時越過發動機低速抖動區間再點火,顯著改善了自動啟停時的平順性。而在升降擋過程中,BSG電機也將主動控制發動機轉速,使其與車速、擋位相對應,改善行駛中換擋平順性。

    與第二代雙模技術相比,第三代DM技術完全避免了DCT反拖過程,大大降低了起步階段發動機在低轉速區間的抖動狀況,獨立的BSG電機可將發動機拉昇至任意轉速區間,輔助換擋。同時,比亞迪還運用國際先進的除錯裝置,對動力系統進行不斷測試與調校,使其平順性完全能夠與國外品牌相媲美。

    靜,很安靜

    BSG電機的加入以及全新靜音輪系統為車輛NVH做出了巨大貢獻,實現發動機啟停與輪端全解耦,極大的提升了車輛靜謐性。

    除此之外,比亞迪專門建立了世界頂尖的聲學實驗室,DM3混動技術正是在這些先進技術的保障下,歷經多種模擬分析到試驗驗證,透過對發動機本體結構最佳化,對10大系統、14個最佳化專案全面升級,同時對150項NVH專案進行全方位、多路徑最佳化,達到了領先同級車型的高水準NVH效能,為使用者帶來豪華車般的駕乘品質。

    以全新一代唐DM為例,其主駕噪音分貝僅為46.1dB,低於正常交談的聲量水平,根據全球AVL資料庫測評資料顯示,全新一代唐DM在發動機3000-6000rpm這一主要轉速區間內的噪音表現優於行業水平,實現了車內優異的靜謐性。

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    依託長期的技術積累及全產業鏈的整合,比亞迪已經具備了強大的自主研發能力。DM3混動技術從產品開發,到結構設計、控制策略,再到模擬分析、實驗驗證,形成了一整套完整的研發體系。研發團隊透過對熱管理、充電功率、系統OTA等方面的全面最佳化,保證了DM3系統性能的卓越提升。

    熱管理系統升級

    熱管理系統對新能源汽車來說相當重要。尤其在冬季,電池組的預熱和保溫則通過了發動機熱源(水)和PCG加熱來提供保障,讓電池在低溫環境下也不會衰減。一套靠譜的熱管理系統可以對充電速度和續航里程起到很大幫助。

    DM3擁有了比前一代更加複雜的熱管理交叉系統,實現了利用發動機的熱源來協助空調,配合利用空調冷媒實現兩套系統的降溫。經過單體、電池包模擬實驗,開展高效電池熱管理系統級模擬最佳化,實現全氣候工況下,整車的超長續航與超強耐久性。

    充電功率升級

    比亞迪DM3系統中,車載充電機OBC功率提升翻倍,由上一代3.3kW提升至6.6kW,充電速度提升一倍,充電時間縮短至4小時,進一步縮小了與普通燃油車在能量補給方面的時間劣勢,大大提升了車輛的實用性。

    系統OTA自進化

    得益於全球首創的汽車智慧開放平臺——DiLink智慧網聯絡統,DM3技術還能夠實現OTA遠端升級,具備智慧自進化能力,在將來還能夠透過網路進一步加強系統能力,為使用者的用車體驗帶來無限可能。

    寫在最後:

    比亞迪的DM3混動技術將插電式混合動力產品的綜合性能、使用者體驗提升到了一個新的高度,它再次引領了市場消費導向,驅動新能源產業向新而行。

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