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首搭“刀片电池” 聊比亚迪汉动力系统

2020-02-28 浏览次数:1,488 次 汽车之家

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纯电、混动2种动力,和同级车型比怎样?

[汽车之家 新车技术揭秘]  汉是比亚迪今年即将推出的一款旗舰级中大型车,该车的相关参数已经登录工信部新能源汽车推广目录,有望在6月上市。新车提供纯电和混动两种动力系统供用户选择,此外还是首款采用比亚迪最新“刀片电池”技术的车型。今天我们就来研究一下比亚迪汉动力系统的一些技术细节,看看它的竞争力如何。

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● 纯电、混动2种动力,最快车型0-100km/h加速时间预计在4秒上下

目前,比亚迪汉车系已有三款车型登陆工信部新能源汽车推广目录,其中包括一款混合动力车型和两款纯电动车型。两种动力车型的外观有较大的区别,混合动力版车型的外观更偏向于商务风格;纯电动版车型采用了更多e-SEED GT概念车的设计元素,设计偏向于运动。

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比亚迪汉动力系统参数一览
车型 混合动力 纯电前驱 纯电四驱
发动机排量 2.0T
发动机最大功率 192马力
发动机峰值扭矩
前电机最大功率 222马力 222马力
前电机峰值扭矩 330牛·米 330牛·米
后电机最大功率 245马力 272马力
后电机峰值扭矩 330牛·米 350牛·米
NEDC纯电续航里程 81km 605km 550km
电池类型 镍钴锰酸锂 磷酸铁锂 磷酸铁锂
电池系统能量密度 140Wh/kg 140Wh/kg
整备质量 2020kg 2020kg 2170kg

从登陆工信部的三款车型信息来看,先期上市的汉混合动力版将会是双擎四驱版车型(即前轴搭载发动机/后轴搭载电动机的版本),动力更强的三擎四驱版车型(即前轴搭载发动机+电动机/后轴搭载电动机的版本)目前还未有相关上市消息。在中国市场上,目前还没有25-35万元价格区间的插电式混合动力中大型车,比亚迪汉或将成为打开这个细分市场的第一款车型。

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三款混合动力四驱中大型车参数对比
车型 汉混合动力 奥迪A6L 55TFSI e quattro 沃尔沃S90 T8 E驱混动
发动机排量 2.0T 2.0T 2.0T
发动机最大功率 192马力 252马力 320马力
发动机峰值扭矩 370牛·米 400牛·米
前电机最大功率 143马力
前电机峰值扭矩 350牛·米
后电机最大功率 245马力 88马力
后电机峰值扭矩 330牛·米 240牛·米
系统综合最大功率 367马力 408马力
系统综合最大扭矩 500牛·米 640牛·米

虽然比亚迪汉的2.0T发动机动力输出性能不及上表提到的奥迪A6L 55TFSI e quattro和沃尔沃S90 T8 E驱混动,但搭载的电机功率要强劲不少。这是比亚迪汉在综合动力输出上有能力和这两款车抗衡的关键。

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DM3.0平台在发动机上加入了BSG电机(Belt-Driven Starter Generator,它通过皮带连接至发动机曲轴,既可以作为发电机,又可以作为动力辅助电机),该BSG电机是DM3.0动力系统性能优化的关键部件,它能够作为发动机的辅助动力源,让发动机尽可能工作在经济油耗区从而降低油耗;也可以快速地把发动机转速拖拽至指定工况点,从而优化双离合变速箱的换挡平顺性;此外,当电池包需要充电时,BSG电机会充当发电机的角色,把来自发动机的动能转换为电能存入电池包当中。

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值得一提的是,汉是比亚迪旗下首款基于60万公里整车寿命目标的车型(以往车型为30万公里),也就是说该车的动力系统在整车研发阶段经历了比以往车型多一倍的等效测试里程(关于等效测试里程,可参考这篇文章),这是对汉的考验,更是对DM3.0动力平台的考验。对于用户而言,更长的整车寿命目标意味着更可靠的品质,而汉作为比亚迪旗下的一款旗舰级轿车,品质可靠是其理应具备的基本素质。

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参考唐车系的情况,即将上市的汉纯电四驱版车型的加速性能应该会比汉混合动力版车型更强。笔者预计汉纯电四驱版车型的0-100km/h加速时间在4秒上下,而汉混合动力版车型的0-100km/h加速时间在5秒上下,这样的成绩和绝大部分同级同价位车型相比还是非常有竞争力的。

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比亚迪汉纯电版和小鹏P7动力系统参数对比
车型 汉纯电前驱 汉纯电四驱 小鹏P7后驱版 小鹏P7四驱版
前电机最大功率 222马力 222马力 163马力
前电机峰值扭矩 330牛·米 330牛·米 265牛·米
后电机最大功率 272马力 266马力 266马力
后电机峰值扭矩 350牛·米 390牛·米 390牛·米
系统综合最大功率 266马力 430马力
系统综合最大扭矩 390牛·米 660牛·米
NEDC纯电续航里程 605km 550km 550km以上,后驱超长续航版或超700km

通过参数对比我们可以看到,不论是两驱车型还是四驱车型,比亚迪汉和小鹏P7在动力参数上互有胜负,究竟在实际测试中,它们谁的动力系统会更强悍呢?这就只有等我们拿到试驾车后才能见分晓了。

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三合一电机系统和刀片电池剖析

● 高集成+小型化+轻量化,三合一电机系统已在路上

一般消费者买车的时候主要关心的是新能源车的续航以及动力参数,很少会关心电机的集成度,而知道三合一电机的人更是少数。集成度更高的电机系统除了有利于实现整车的轻量化,使得车辆续航和加速性能得到优化外,由于集成度提升带来的线路缩短,电机的工作效率和工作稳定性都会有所提升,当然在制造成本上也会有所降低。

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至于DM3.0平台下的三擎四驱系统,其前电机与双离合变速箱集成在一起,电机驱动器并未集成。搭载三擎四驱系统的车型,其前电机控制器是和BSG电机控制器集成在一起的。

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在中国市场,未来三合一电机将会越来越多地应用在新车型之上,在这个新老技术交替的时间节点,作为一个精明的消费者,我们应该认准采用搭载三合一电机系统的车型购买,以获得主流产品的性能与空间表现。

● 首搭刀片电池的汉EV究竟有何优势?

最后我们要来聊的自然最近在网上炒得很火的“刀片电池”技术了。它为什么叫刀片电池呢?它真的这么厉害?能让比亚迪在新能源汽车市场所向披靡?下面我就来给大家科普一下。

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比亚迪通过CTP设计把电池包壳体内部的空间利用率由传统设计方式的40-50%提升至60-80%。设计的更新换代带来的直接好处就是在采用原有电芯类型和技术的前提下较大地提升纯电动车的续航里程。

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刀片电池的设计思路很好,但在走向真正量产的道路上,却进行了大量技术攻关工作。刀片电池要取代横梁和纵梁的地位,其壳体需要达到一定的支撑强度,这需要通过改进成型工艺、结构设计等方法实现。由于电池较长较薄,为降低内阻进行了内部电路优化;为降低生产时注液时间较长的问题,需要对注液工艺进行改进。

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磷酸铁锂应用在汽车产品上以来,它和三元锂离子电池之间的较量就一直没有平息过。客观来看,磷酸铁锂电池和三元锂离子电池作为汽车动力电池,在性能上有其各自的优势,下表简要地对比了这两种电池各方面的性能。

磷酸铁锂电池和三元锂离子电池特性对比
电池类型 磷酸铁锂电池 三元锂离子电池
能量密度 +
低温放电性能 +
循环寿命(电池容量衰减特性) +
热失控安全系数 +
注:图中标注“+”的项目表示性能更好。

相比起磷酸铁锂电池,三元锂离子电池凭借其高能量密度特性,成为众多车企的选择,高能量密度带来的长续航里程很好地消除了国内消费者的续航焦虑,成为市场青睐这种电池技术的主要原因。然而,三元锂离子电池的高能量密度也带来不稳定因素。相比磷酸铁锂电池,在碰撞事故导致电池包变形时,三元锂离子电池热失控导致电池起火的风险更大。

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从目前市场的情况来看,汉纯电动版的续航里程最长为605km,已经追近了主流采用三元锂离子电池纯电动车650km左右的续航里程,而其更高的安全系数和更好的容量衰减特性将成为其重新获得市场关注的突出亮点。

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● 编辑总结:

把“刀片电池”说成是比亚迪的独门秘籍或者是黑科技确实是有些夸张,客观一点来说,它只是比亚迪通过CTP无模组设计思路提升电池包体积利用率上的成果。对于比亚迪而言,当其一直坚守的磷酸铁锂电池技术与无模组设计融合时,车辆电池包的安全系数与容量达到了更好的平衡,也使得汉纯电动版的综合续航里程达到605km。诚然,相比起市场上众多续航达到650km以上的纯电动车,605km的续航并不出众,但在目前这个消费诉求并非一面倒的市场,有人选择更长的续航里程,也有人会选择更高的安全系数和更好的电池衰减特性,不知道屏幕前的您又会作何选择呢?

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