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宋楠:综合研判比亚迪汉车族电驱动及动力电池技术状态

更新时间:2019-12-21 10:54点击:

  2019年11月份早些时候,比亚迪对外公布了一条披挂重度伪装设施、代号为汉的新能源车的视频,并在随后的几天持续露出内饰的线条图和车辆尺寸及动力系统等关键数据。截止2019年11月19日,比亚迪尚未对这台传说许久的汉车族的更详细的技术状态公布。

  本文为新能源情报分析网原创撰写,旨在通过2015年至2019年持续收集、整理关于比亚迪电驱动技术、动力电池技术,以及围绕汉车族的碎片情报,整理并还原尽可能贴近真实评测稿件。

  目前网络上多家媒体宣称,比亚迪汉长宽高为4950/1890/1490mm,轴距为2940mm,定位大型B+或C级大型四门轿车;汉DM的两驱版由1台2.0T发动机和1台110千瓦级驱动电机构成前置动力总成;四驱版(三擎四驱)由2.0T发动机和110千瓦级驱动电机组成前驱动总成同时,后驱动总成由1台350千瓦级驱动电机构成。

  上图为比亚迪官方公布的汉车族的内饰面条图,基本上是在现有的“王朝车族”体系上和腾势X(唐DM\EV)的基础上融合而来(对不起,笔者对外观内饰的判定标准很模糊)。

  通过诸多渠道可以判定的是作为比亚迪2020年上市的轿车类的旗舰车型,依旧采用在第1代宋车族、第2代宋Pro车族上使用的“单一车型平台,多种动力总成”的研发策略。不过,为了保持汉DM和EV车型的高端化,将不会突出汉的燃油版。

  对于汉的技术装填真实性的研判,就要通过以往比亚迪披露的新车型技术状态和量产时间等信息,与实际车辆的技术状态和量产时间的已发生的事实进行对比印证。好在2015年的晚些时候,比亚迪的经销商大会上就公布了包括汉在内的唐100、宋EV四驱版、元DM、M/H5EV版等诸多在后期上市、技术验证等车型的相关信息,可以用来进行情报真实性的研判。

  2015年12月,笔者援引网友“@厦门风之子”的微博爆料信息,对比亚迪经销商大会放出了“大改款唐”、“宋EV(电动版宋)”、“汉”、“M5H”、“ST”以及“混动版元”的技术特征与外观造型等诸多信息,撰写《评:比亚迪大改唐\汉\M5H\宋EV技术特征》一文。

  在这次经销商大会上披露的2014年亮相、2015年量产的第一代唐(80)的2016年改款车型计划,与随后上市的唐100几乎一致。只不过在PPT中只放出EV续航里程100公里的关键信息,对于从磷酸铁锂电池更换为三元锂电池等重要性能提升并未提及。

  2017年2月,笔者参加唐100的冬季测试,撰写《宋楠:比亚迪唐100与唐80冰雪对比评测》一文。在唐100量产前被“2016款唐”的称为替代,并出现在2015年12月的比亚迪发布的PPT中。

  唐100和此前量产的唐80拥有完全相同的车身尺寸、外观和内饰的设定。从唐100的技术技术状态,保留了唐80适配的2.0Ti汽油机、6DCT、前后悬架等分系统,换装了装载电量23度电的三元锂电池总成和铝合金材质的后转向节。

  在PPT中是这样描述“将要发布”的宋EV的技术状态:前驱车型适配160千瓦级驱动电机;四驱车型适配前160千瓦、后110千瓦级驱动电机;装载电池电量为48度电;续航里程250公里。

  尽管在2015年11月的比亚迪经销商大会中没有透露宋EV的上市时间,不过在2017年4月份宋EV两驱版商品车就抵达了北京4S店。而在2017年3月份,宋EV四驱版技术验证车也短暂的露出。量产的宋EV全部为前轮驱动版本,与其他同时期上市的比亚迪EV车系一样,全部换装自行生产的三元锂电池总成。

  然而,那台用于技术验证的宋EV四驱版依旧存放在比亚迪深圳基地的工程院,为后续的全新一代唐EV四驱版的量产承担数据积累的任务。宋EV两驱版应用的是比亚迪“4合1”电驱动技术系统,与秦EV\e5车系适配动力总成完全相同。

  1.5Ti汽油机+前置110千瓦驱动电机+后置110千瓦驱动电机+可以驱动EV续航里程70公里的动力电池总成,构成了元DM的电驱动系统。有意思的是,2015年12月出现的PPT对元DM的技术介绍,也是目前唯一的官方发布的相关配置信息。

  2016年3月-7月,比亚迪官方展开了一系列的适配有别于唐80搭载超级电四驱系统强大的通过性展示。元DM的适配的驱动系统和超级电四驱技术,被完整的牵引至宋DM。

  至2017年早些时候,比亚迪元车族拥有采用相同的车身架构和前后悬架的燃油版、EV版两驱和DM版四驱3种改型。基于“单一车型平台,三种动力总成”的研发策略,甚至早于第1代宋车族被应用。遗憾的是搭载超级电四驱技术的元DM,完成了用于定型所有技术准备,却没有出现在比亚迪在手车型目录中。

  同时发布的另一款重磅车型就是ST了。ST的产品生命周期是替代S6\S7\唐(100)的全新车型。从技术设定看,ST采用的是全新车型平台(脱离了S6\唐的仿制于丰田凌志RX400平台束缚),全新的外观和内设设定。并且清晰的表明,ST的动力总成由2.0Ti发动机为主,具备两种双擎四驱技术(542、642)技术设定以及EV版。

  2017年11月-2018年3月,比亚迪持续放出全新一代唐DM的不同方向信息。全新一代唐DM、EV以及燃油版,在比亚迪内部统称为ST车型。笔者在2018年2月持续推出被看作旗舰的全新一代唐DM的技术解析稿件。

  全新一代唐(ST)车族采用正向开发的全新平台,继续兼容燃油版、EV版和DM版。相对唐80、唐100,全新一代唐DM在悬架轻量化程度持续加深。

  全新一代唐(ST)DM的后悬架采用不能与唐80、唐100互换的新状态多连杆悬架。其中,高配车型的后悬架的副车架、转向节、牵引臂和下摆臂全部采用铝合金材质用于轻量化的提升。

  与此同时,全新一代唐(ST)DM适配的全新的15000转/分液冷BSG电机,带有高温散热和低温预热功能完整热管理系统的三元锂动力电池总成,全电驱动续航里程以及分为80公里和100公里。

  在2015年11月比亚迪经销商大会中发布的众多新车型都在日后陆续上市,只不过元DM和宋EV四驱版因为与在售车型存在竞争冲突而转入技术验证与储备。重要的是,这些早先提及的车型技术状态,与后续量产的车型技术状态相差无几!

  基本上可以判定,这组PPT释放的新车型技术状态描述相当贴近日后量产车型的技术状态。因此,对于与提及的汉车型的技术描述,是可以用来研判2020年上市的汉DM和EV车型技术状态真实性。

  截止笔者出稿,比亚迪官方从未就即将量产的汉车族的驱动方式、整车尺寸以及续航里程等重要技术状态放出消息。而所有的有关汉的相关数据,也正是基于微博网友@厦门风之子,在2015年12月在比亚迪经销商大会发布的PPT“流出”的截图。

  然而,综合这次组PPT队其他车型技术状态描述,对比日后相对应的量产车型技术状态,几乎毫无差异。换句话说,这组4年前制作的PPT,对2020年量产的汉的关键技术状态的描述可以用作贴近真实的研读判定的基础依据。

  汉的长宽高4950/1890/1490mm、轴距2940mm,定位中大型房车。在比亚迪现有车型序列中,只有2008-2010年量产的F6和2013年-2015年量产的思锐(G6)轴距设定在2755mm。而其他比亚迪量产的轿车(传统和新能源)的轴距都没有超过2718mm。

  结合汉车族划分出的燃油版(不会上市)、DM版和EV版车型划分,这就意味着轴距达到2940mm的汉,将是一款全新研发的车族。

  阅读延伸:在比亚迪坚持的“单一车型平台,多种动力总成”的研发策略中,也被划分成3种技术状态。

  宋车族的燃油版的车型平台和后悬架源自某款日系SUV,EV车型和DM车型的后悬架更换为与唐80相同的自行研发的多连杆铝合金材质独立悬架。

  秦Pro和宋Pro以及全新1代唐车族,则全部是正向研发的车型平台。首先满足技术难度最大的DM车型需求,然后为EV车型需求,其次才是燃油版的需求。

  到汉车族的研发体系下,作为与全新一代唐车族比肩的旗舰车型,依旧首先考虑DM车型需求,其次是EV车型的四驱版,甚至燃油版的设计需求被弱化至边缘。

  2019年11月XX日(记不清楚了),比亚迪官方公众号放出了一组关于汉的视频《重重锤炼,强悍来袭》。这条视频强调的是比亚迪汉整车寿命目标定为600,000公里,比大部分同级高档车型多了一倍!。

  继续通过这组视频研判发现,汉DM的排气管从前驱动桥发动机,通过动力电池靠近副驾驶员一侧向后驱动桥引申。这种排气管布局与全新一代唐DM的手法几乎一样。

  2019年9月份,网络流出几张喷涂伪装色的比亚迪某款车的谍照。其中就有一张后悬架及后置驱动电机技术状态的特写(如上图所示)。

  铝合金材质的后转向节;钢制后双拉杆;“e平台”技术解决方案体系中的“3合1”电驱动总成;燃油箱布置在动力电池后端、“3合1”后电驱动总成前端;排气管尾端横置在后驱动桥后端且双排出口。

  2019年7月,比亚迪梦想车队首次使用秦Pro DM商品车改装的CRC赛车参加中国汽车拉力锦标赛张掖段。笔者全程报道并撰写《宋楠:综合研判CRC版比亚迪秦Pro DM赛车技术状态》一文。

  有意思的是,根据这一状态铝合金材质后转向节的设定,预留出安装后驱动电机引出的传动轴的技术需求。秦Pro DM的轴距为2714mm,使得后悬架紧挨着中置动力电池总成,而燃油箱被设定在后悬架后端。毋庸置疑,汉DM(EV)轴距被拉长,足以在中置动力电池总成与后驱动桥间容纳一组容量起码不低于42升的燃油箱,车型平台为正向开发。

  还是用上图中后驱动桥细节特写说明,红色区域所指的后置驱动电机采用铝合金材质悬置。通过笔者目测,这组后置驱动电机为属于“e平台”技术解决方案体系中的“3合1”电驱动总成。

  全新一代唐DM适配的180千瓦级“3合1”电驱动总成,唐100、唐80适配的“2合1”驱动电机总成不同的是,“e平台”体系下的“3合1”电驱动总成,将电机控制器直接继承在驱动电机上,去掉了控制线缆和外置冷却管路。而“e平台”技术解决方案体系中的“3合1”电驱动总成的电机本体外壳有着十分醒目的识别特征。

  可是在宋Pro DM上,首次出现了比亚迪“DM3.0”技术(混动)和“e平台”技术(电动)融合共存的设定。宋Pro DM的三擎四驱版,前驱动桥由1.5Ti汽油机+110千瓦驱动电机(DM3.0技术),后驱动桥由120千瓦“3合1”电驱动总成(e平台)构成。

  在宋Pro DM车型上展现出的是,比亚迪将DM技术和EV技术直接集成在SUV车型上使用可靠性。

  在秦Pro DM车型上展现出的是,比亚迪将DM技术和EV技术直接集成在轿车车型理论和应用的可能行。

  源自那组PPT中描述,汉DM的全时四驱车型适配前动力总成由2.0T+DCT+110千瓦级驱动电机构成;后动力总成由350千瓦级驱动电机构成。显然,汉的驱动架构,由现成的全新一代唐DM的前动力总成,全新开发的350千瓦级后置“3合1”电驱动总成组成。

  在现有比亚迪自行研发和量产的驱动电机体系中,适配乘用车驱动电机功率有45千瓦级、70千瓦级、110千瓦级、120千瓦级、160千瓦级、180千瓦级组成。基于车型和市场划分需求,采用上一代“2合1”集成技术的160千瓦级驱动电机全部停用,而保留“2合1”总成设定的110千瓦级驱动电机用于DM车型的前置动力总成。

  因此,这组最大输出功率350千瓦级驱动电机不仅采用“3合1”集成结构,且是重新开发体积并未提升甚至有所降低的高密度型号。

  没有太多悬念的分技术系统恐怕就是汉DM和EV车型将应用“超级磷酸铁锂”电池技术。然而,磷酸铁锂电池的能量密度低于当下普遍再用的三元锂电池总成是一个不争的事实。不过在2020年针对电池能量密度的补贴完全退坡,多家车厂推出再次使用“改良”的磷酸铁锂电池的EV车型,则是出于更重要的整车安全层面的考量。

  采用这种标准化的动力电池总成技术的最显著优势,就是标准化的尺寸、标准化的接口,以模块化策略布置在比亚迪未来量产的不同车型上。与此同时,标准化的电池技术也意味着重量更轻,成本更低。可以确定的是,标准化的动力电池包装技术,既可以用于三元锂电芯及模组,更可以用于改进的磷酸铁锂电芯及模组。

  有消息表明,比亚迪开发的“超级磷酸铁锂”电池总成的能量密度接近或达到160wh/kg。比对“811”NCM三元锂电池总成的超180wh/kg能量密度低不少也意味着安全性要更好一些。

  尤其在0-100加速2.9秒的汉DM车型上,大倍率的放电对动力电池的安全性和寿命是一个至关重要的限制。比亚迪确定将体积降低、重量降低、成本降低并标配完整的液态热管理系统的“超级磷酸铁锂”电池总成集成至汉DM和汉EV车型上,目前就是为了高性能输出的同事拥有更高的安全性。

  至此,综合比亚迪2015年12月发布的PPT、2012年9月流出的某型伪装车后悬架谍照、2012年11月比亚迪官方发布的关于汉的视频综合研判:

  汉DM的车型平台为正向开发;可以采用成熟的“DM3.0”技术或采用基于刚刚研发的“DM4.0”技术(针对2.0Ti或1.5Ti发动机热效率提升);适配“e平台”技术解决方案体系下的增加密度保持体积和重量提升不大的350千瓦级“3合1”电驱动总成(后驱动电机);应用模块化技术的“超级磷酸铁锂”动力电池总成回归,寻求的是更高的主被动安全性。

  对于汉的技术设定,最为关键的不是车型平台,“超级磷酸铁锂”电池总成的设定,而是那台最大输出功率350千瓦的“3合1”电驱动总成的开发。

  在比亚迪量产并搭载不同技术状态,“超级电四驱”技术DM车型中,唐80和唐100前驱动桥最大输出功率261千瓦(151+110)、后驱动桥最大输出功率110千瓦;宋DM前驱动桥最大输出功率223千瓦(113+110)、后驱动桥最大输出功率110千瓦;全新一代唐DM前驱动桥最大输出功率261玩哇(151+110)、后驱动桥最大输出功率160千瓦。

  显然,在售的比亚迪DM车系在相对常用的PHEV模式下前后驱动桥功率输出状态属于“前重后轻”,只不过到全新一代唐DM上这种设定有所缓解。

  汉DM的前驱动桥最大输出功率(基于DM3.0技术)261(151+110)、后驱动桥最大输出功率提升至350千瓦。可怕的是,这种前后驱动桥的动力分配直接呈现为“前轻后重”,更倾向一台大型后驱车型的设定。

  在全新技术状态超级电四驱技术的支持下,汉DM的动力输出表现和操控性具备面对包括合资品牌在内的中高端传统与新能源车的绝对优势。

  将支撑0-100加速在2.9秒内完成的动力总成,移植到非承载式大型硬派越野车上,或许需要热效率更高的“DM4.0”技术的支持.可是从“前重后轻”向“前轻后重”的扭矩分配策略的转换,体现的是以持续强化性能为目标的比亚迪系DM技术发展方向,以及政治可靠、技术过硬、掌控全产业链的中国车厂致力于新能源技术军用化的最佳典范。

  当然,以上仅是笔者基于近5年对比亚迪车型平台、电驱动技术、动力电池技术发展与应用的情报碎片整理与还原而来。最终汉DM和EV的车型技术状态以比亚迪官方公布的信息为准。

  另外,2015年12月发布的PPT中提及的汉DM技术状态与2020年6月量产版技术状态相近,在这5年的研发周期内,比亚迪并不会原地踏步,仍将持续的通过“成熟技术+新技术+适当的车型平台”迭代式发展。

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