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從八合一到十二合一,比亞迪電驅集成度的上限在哪里?

發布時間:2024-06-05 18:50:24

當很多人認為汽車的電動化進程接近結束,已經沒有了多少創新空間時,比亞迪發布了e平臺3.0 Evo,其中一個核心亮點便是推出了業界集成度最高的十二合一電驅。

經過了最初的三合一、六合一、八合一,比亞迪將電驅集成度提高到了無以復加的階段。

萬丈高樓平地起,現在的成績來自于過去的努力,要明白比亞迪的十二合一電驅到底恐怖在哪里,需要先拆解分析一下之前的八合一電驅。

基于同樣的道理,我們要先捋一捋集成電驅這些年從三合一到六合一再到八合一的演變及其背后的技術邏輯。

三合一電驅將電機、電機控制器和減速器三者合而為一。

從這三個部件的核心材料和零部件可以看出,電機是機電部件,電機控制器是電子電氣部件,減速器是機械部件。

所以,三合一電驅屬于三類不同的零部件在物理結構上的集成。

三合一電驅是比亞迪e平臺2.0時代的產物,同樣在這個平臺上,“小三電”也實現了三合一。

“小三電”指的是車載充電機OBC、直流變換器DC-DC和高壓配電單元PDU,將這三個電路板融合為一個充配電單元CDU,便可以復用同一顆主控芯片,共享電源管理電路、通信電路。

共用殼體、線束這些結構件,不僅可以大幅度降本,還能簡化防水防塵設計,由于小三電都是電子電氣部件,所以,CDU屬于電子電氣層面的深度集成。

三合一電驅加上三合一的“小三電”,就組成了既有物理集成又有電氣集成的六合一電驅。

到了e平臺3.0的時代,比亞迪沒有采用六合一的形式,而是一步到位,直接把“大三電”里的電池管理系統BMS和整車控制器VCU集成了進來,組成了八合一電驅。

所以,八合一電驅的本質就是小三電和大三電的勝利會師。

和小三電相比,電池管理系統和整車控制器的技術難度高多了,能不能做出八合一電驅,相當考驗車企的技術實力。

這里之所以不提供應商,是因為集成度高到這樣的程度,應該沒有供應商的立足之地了,記得去年華為做出了不帶整車控制器的七合一電驅,是華為沒有做出八合一電驅的技術實力嗎?如果不是,原因出在哪里,你品,你仔細品!

小岳岳說,啊,五環,你比四環多一環,比亞迪說,啊,十二合一電驅,你比八合一電驅多了四個零部件。不過,堆數字不是為了炫技,而是為了解決行業痛點。

智能升壓模塊解決的是低壓充電樁給800伏車型充電的問題。按照2015版《電動汽車傳導充電系統標準》設計的充電樁大多為低壓充電樁,想要給高電壓平臺車型充電,必須先升壓。

按理說,做一個單獨的直流升壓模塊就能把電壓升上去,但這不僅不符合成本控制的邏輯,也體現不出比亞迪的技術實力。

于是,比亞迪打起了電驅的主意,通過復用電驅的功率模塊和電機定子繞組,取代了傳統的直流升壓模塊。

智能升流模塊解決的是基于2015版國標設計的180千瓦充電樁給400V車型充電的問題。

根據2015版國標,充電樁最大充電電流為250安培,給400伏車型充電時,充電樁把充電電壓限定在400多伏,假設為440伏的話,乘以最大電流250安,充電功率也只有110千瓦。

怎么辦?比亞迪通過充電樁和整車電壓平臺的解耦,將電流恒定不變的傳遞路徑斷開了。

這樣一來,充電樁一側最大電流仍是250安,但電動車內部充電電流可以做到400安。

還是按照440伏的充電電壓乘以400安來算,充電功率可以做到176千瓦,這樣就能全面發揮充電樁的實力了。

智能自加熱模塊解決的是低溫條件下充電效率大打折扣的問題。

電池充電的本質是鋰離子通過電解質從正極向負極遷移的過程,在低溫條件下,鋰離子傳導過程變慢,當然就延長了電池充電的時間。

比亞迪通過脈沖自加熱,先將電池溫度提升到一個合適的區間,然后再進行充電,就大大提高了充電效率。

至于第4個模塊-能量管理智控系統,里面涉及到橫跨多個領域、多個學科的復雜技術,所以到現在我也沒有搞明白,只能感嘆,比亞迪的技術魚池里到底埋藏著多少大魚呢?

23,000轉,有誰比我更能轉?

當比亞迪拋出全球量產最高轉速為23,000轉的電機時,全棧自研了最高轉速22,000轉的DriveOne的華為收起了遙遙領先的標簽,聯合自研了最高轉速21,000轉的超級電機V6的小米自覺地往后站了站,全棧自研了最高轉速20,000轉電機的特斯拉默默羞紅了臉。

大家之所以鉚足了勁在電機轉速上你追我趕,絕對不是為了數字更好看,便于技術傳播和打營銷戰,而是因為,高轉速電機有著低轉速電機不可比擬的優點。

第一個優點當然是提高汽車的極速,帶來更好的運動性能。

對那些不怎么在乎汽車極速的非運動車型來說,提高電機最高轉速,也有利于擴大電機高效區間的占比,帶來更加扎實的續航表現。

第二個優點是降低電機的尺寸,把節省下來的電驅布置空間讓給寶貴的乘員艙空間。

之所以提高電機的轉速,可以降低電機的尺寸,是由電機學原理決定的。

根據電機功率計算公式,功率等于一個由電機結構決定的常數乘以電機磁通乘以轉速。

所以,在一定的功率下,電機轉速越高,需要電機提供的磁通量就越低,雖然磁通量和電機尺寸不是絕對線性正相關的關系。

但是,在鐵芯材料、繞組設計、磁路結構一定的情況下,電機尺寸是決定電機磁通量的最大要素,電機尺寸越小,磁通量越低。再把邏輯捋一遍就是,電機最高轉速越高,電機的尺寸就越小。

不過,做高轉速電機需要解決很多技術挑戰。

挑幾個說一下吧,電機轉子需要承受更大的離心力,軸承需要有效支撐轉子的高速運轉,要有高效的冷卻系統,保證電機永磁體溫度控制在合理的區間,以避免退磁和性能下降。

力、熱、聲、光、電、磁是物理學的六大分支,上面說的幾個挑戰集中在力和熱的方面,還有其它方方面面,要解決的問題且多著呢。

無知者無畏,太多人都在傳言,電動汽車的競爭進入了智能化的下半場,電動化的賽道里已經沒有了創新的空間。

就在這時,比亞迪發布了e平臺3.0 Evo,單單一個十二合一的超高集成度電驅就亮瞎了人們的雙眼。

智能化賽道當然還在狂卷,但是,電動化的競爭同樣戰事正酣!

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