為更優(yōu)秀的產(chǎn)品而生 比亞迪e平臺(tái)技術(shù)解析

2019-03-15 02:47:12 作者:黎嘉銘
1驅(qū)動(dòng)集成及高壓集成回頂部

  【太平洋汽車網(wǎng) 技術(shù)頻道】汽車的平臺(tái)化能夠有效降低制造的成本、提升生產(chǎn)效率,同一個(gè)平臺(tái)可以誕生出多款車型來,而為我們熟知的則有大眾MQB平臺(tái)、沃爾沃的SPA平臺(tái)和寶馬的UKL平臺(tái)等。隨著新能源車的發(fā)展,以電池起家的比亞迪意識(shí)到專屬純電動(dòng)車的平臺(tái)的重要性;早在2016年初,比亞迪就提出建立純電動(dòng)車模塊化平臺(tái)的想法,小編有幸參與到該平臺(tái)的技術(shù)解析大會(huì),那么下面我們就一起來看看這個(gè)平臺(tái)到底有什么“過人之處”吧。

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  比亞迪e平臺(tái)是一個(gè)高度集成、甚至把中控屏空調(diào)控制等也納入模塊化的系統(tǒng),2018年6月比亞迪元EV車型的上市標(biāo)志著比亞迪e平臺(tái)正式對(duì)市場(chǎng)供貨,該平臺(tái)提出“33111”的概念,這一串?dāng)?shù)字也是比亞迪e平臺(tái)的核心,究竟代表了什么?我們?cè)敿?xì)說說。

何為e平臺(tái)?

  “33111”包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)三合一、高壓控制器三合一、低壓控制器多合一、一塊動(dòng)力電池和一塊智能網(wǎng)聯(lián)中控屏。比亞迪e平臺(tái)是通過“33111”高度集成化設(shè)計(jì)來達(dá)到極限地壓縮空間、從而更容易開發(fā)標(biāo)準(zhǔn)化模塊的目的,最終形成標(biāo)準(zhǔn)化程度高的純電動(dòng)車平臺(tái)。這句話讀起來有點(diǎn)拗口,簡(jiǎn)單來講就是把幾大相關(guān)部件合為一體,讓部件占用空間最小化、成本最低化、乘坐空間最大化、車輛性能最高化。

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  比亞迪e平臺(tái)覆蓋了多個(gè)級(jí)別車型,支持不同續(xù)航里程的車型,一個(gè)平臺(tái)為用戶提供高性價(jià)比、高性能、高品質(zhì)且具有差異化的車型產(chǎn)品。利用集成化和標(biāo)準(zhǔn)化,比亞迪e平臺(tái)有效降低零件成本和車型開發(fā)成本,從而在價(jià)格和性能之間取得平衡。

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  比亞迪新能源擁有一套自己的碰撞安全體系,這一套體系高于C-IASI、C-NCAP和國(guó)家標(biāo)準(zhǔn),最直接的體現(xiàn)即是比亞迪唐新能源成為C-NCAP 2018首款5星安全新能源車。比亞迪新能源碰撞安全體系碰撞試驗(yàn)項(xiàng)目比C-NCAP的要多,除了100%重疊率的正面碰撞和40%重疊率的正面偏置碰撞等外,還有側(cè)面柱碰、行人頭部保護(hù)和行人腿部保護(hù)等項(xiàng)目。可以說是以一個(gè)高于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的狀態(tài)而存在著。

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  在e平臺(tái)的帶領(lǐng)下,比亞迪把新能源車分為兩大部分,第一部分就是我們熟悉的王朝網(wǎng),有EV、EV和宋MAX EV等;而另一部分則是e網(wǎng),有網(wǎng)約車鐘情的比亞迪e5、還有即將上市的小車e1,往后e網(wǎng)還會(huì)推出S系列和M系列的更多車型。

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1
 
驅(qū)動(dòng)三合一
驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器合為一體

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  比亞迪e平臺(tái)的第一項(xiàng)集成化體現(xiàn)在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方面,提出把驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和減速器等三個(gè)部件合為一體,減少了部件間的復(fù)雜連接、減少線束的數(shù)量,從而讓整體的結(jié)構(gòu)更加緊湊、體積更小、重量更輕,成本也得到大幅度的降低。

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  采用了驅(qū)動(dòng)三合一后,驅(qū)動(dòng)電機(jī)與電機(jī)控制器采用直連的方式,省去了三相線束、共用冷卻系統(tǒng),成本降低了33%,體積減少了30%,重量也減輕了25%,功率密度增加20%,NEDC效率提升1%,扭矩密度增加17%。值得一提的是,在70kW的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),最高效率達(dá)到了91.9%,而120kW系統(tǒng)則有92.5%的最高效率,NEDC綜合效率達(dá)到了88%。這么一組數(shù)據(jù)體現(xiàn)了比亞迪e平臺(tái)對(duì)車輛性能的提升起到了關(guān)鍵的作用。

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  NVH在純電動(dòng)車領(lǐng)域顯得尤為重要,因?yàn)闆]有傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)噪聲的“掩蓋”,所以不論是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的噪音還是行駛起來的路噪、風(fēng)噪等都會(huì)比較明顯。工程師通過對(duì)電機(jī)啟動(dòng)抖動(dòng)、車輛加速共振、齒輪拍擊等方面的優(yōu)化改進(jìn),提升了車輛的NVH水平。此外,e平臺(tái)對(duì)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的安全性也做出了較大的升級(jí),在熱安全、高壓安全和扭矩安全等方面追求極致,即使遇到事故驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)仍是在可控的范圍內(nèi)。

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  運(yùn)用同一技術(shù),比亞迪已經(jīng)開發(fā)出了4個(gè)驅(qū)動(dòng)三合一的平臺(tái)產(chǎn)品,覆蓋了小于1.1噸到2.7噸的全部轎車,滿足它們的動(dòng)力性能和爬坡需求。從第一代電機(jī)的最高轉(zhuǎn)速6000rpm到現(xiàn)在第三代的最高15000rpm,比亞迪新能源車不僅擁有更強(qiáng)的加速性能,還有更緊湊的結(jié)構(gòu)和更低的成本。4個(gè)驅(qū)動(dòng)三合一的平臺(tái)產(chǎn)品的最高轉(zhuǎn)速都達(dá)到了14000rpm。

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2
 
高壓三合一
OBC、DC、PDU合為一體

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  把三項(xiàng)高壓控制器合為一提,從結(jié)構(gòu)、控制和功率布局等方位高度集成,體積縮小了40%,功率密度提升40%,整體重量降低25%,成本也得到了有效的降低。其中,OBC+DC的功率密度大于2kW/L,領(lǐng)先于行業(yè)1kW/L左右的平均水平。

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  運(yùn)用SiC應(yīng)用技術(shù)、諧振軟開關(guān)技術(shù)和同步整流技術(shù)等,似的系統(tǒng)充電效率提升1%。不要小看這1%,按照現(xiàn)在全國(guó)新能源車261萬輛的保有量來計(jì)算,平均每天充電2小時(shí),那么全年就能節(jié)省超過1億度電。

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  在“供電”方面,比亞迪采用新型專利拓?fù)浼夹g(shù),擴(kuò)展雙向充放電功能,從而實(shí)現(xiàn)車車對(duì)充(V2V)、戶外用電(V2L)和停電時(shí)給戶內(nèi)供電(V2G)??梢岳斫鉃楸葋喌闲履茉窜囀且粔K大型的“移動(dòng)電源”,不僅可以給其他比亞迪新能源車充電,到野外還能給用電設(shè)備供電,火鍋、炒菜都不是問題。

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2低壓集成、驅(qū)動(dòng)電池及中控系統(tǒng)回頂部

3
 
低壓多合一
車身域、門控域、后艙域、燈光域、BYD-HEART合為一體

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  近年來,隨著配置的增加,車上的電子設(shè)備也隨之變多,各個(gè)系統(tǒng)的交互信息巨大,分布式的EEA已經(jīng)無法滿足這么龐大的信息交互了,所以集成式EEA則應(yīng)運(yùn)而生,靈活的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?、大量減少系統(tǒng)交互的信息量、降低總線負(fù)載率。對(duì)比分立式控制器布局,高度集成后的重量減輕35%、體積減小49%、成本降低32%。

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  低壓控制器分為車身域控制器、門控域控制器、后艙域控制器、燈光域控制器、BYD-HEART等幾大部分,當(dāng)這幾項(xiàng)集成起來,成本隨之降低、重量也隨之減輕。具體而言,把藍(lán)牙鑰匙、倒車?yán)走_(dá)、空調(diào)控制和組合儀表等集成于一個(gè)車身控制器;電源模塊由N個(gè)減為1個(gè),MCU由N個(gè)減為1~2個(gè),殼體由N個(gè)減為1個(gè),裝配工序減少(N-1)道,整車線束內(nèi)的電線減少50根。

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  自2008年起,比亞迪新能源的行業(yè)首創(chuàng)產(chǎn)品將近20項(xiàng),年均量產(chǎn)新技術(shù)達(dá)10項(xiàng)以上,年均預(yù)科研技術(shù)達(dá)80多項(xiàng)。2010年的360度全景影像、2012年的遙控駕駛、2014年的開放式安卓多媒體系統(tǒng)、2016年的毫米波雷達(dá)技術(shù)和2018年的智能座艙等都有著劃時(shí)代的意義,這些產(chǎn)品方案設(shè)計(jì)代表著比亞迪具有很強(qiáng)的新技術(shù)開發(fā)能力和電控高度集成的能力。

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4
 
動(dòng)力電池

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  前面也說了,比亞迪是以電池起家的,它擁有完整的動(dòng)力電池全產(chǎn)業(yè)鏈的布局、具備動(dòng)力電池完整的研發(fā)和生產(chǎn)體系。從原材料研發(fā)開始,道電電芯的研發(fā)和材料的選擇,再到模組研發(fā)制造和電池階梯回收利用,這么完整的流程在國(guó)內(nèi)的車企也就只有比亞迪能做到了,而且研發(fā)的電池還能第一時(shí)間裝到新車上面進(jìn)行試驗(yàn),省去了不必要的中間環(huán)節(jié)、提升了效率。

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  現(xiàn)階段,比亞迪純電動(dòng)車型已經(jīng)全部換上了三鋰電池組,即為正極材料使用鎳鈷錳 酸鋰三元正極材料的鋰電池。采用輕量化模組設(shè)計(jì)后,電池組的重量比常規(guī)化設(shè)計(jì)的降低了44%;輕量化材料的運(yùn)用,使得電池組的能量密度增大,從而大幅度地提升了車輛的續(xù)航表現(xiàn),例如比亞迪宋EV500和秦Pro EV500等車型,它們的綜合續(xù)航里程都達(dá)到了400km,在同級(jí)車型中處于領(lǐng)先位置。

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  由于比亞迪電池放電電壓高,輸出功率比較大,所以比亞迪新能源車型的加速性能都擁有不錯(cuò)的表現(xiàn),這也是比亞迪新能源車型會(huì)在車身上貼百公里加速時(shí)間的原因;相比于其他品牌,比亞迪新能源車早就進(jìn)入了7秒俱樂部。

  為了讓電池在一年四季都能正常工作,比亞迪為電池組配上了電池溫控系統(tǒng),加上三元鋰電池的低溫性能相當(dāng)不俗,車輛能在一定程度上不受氣候、地理的影響。除了電池組本身的優(yōu)勢(shì)外,比亞迪的電池組還配備了多重保護(hù)、擁有過充保護(hù)裝置;在出廠時(shí)會(huì)對(duì)電池組進(jìn)行專業(yè)、全方位的安全測(cè)試,其測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)遠(yuǎn)超行業(yè)的平均水平。

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5
 
DiLink智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)

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  DiLink是一個(gè)智能、開放的軟硬件平臺(tái)及生態(tài)服務(wù),包括Di平臺(tái)、Di云、Di生態(tài)和Di開放,涵蓋了生活、社會(huì)、人工智能、手機(jī)和大數(shù)據(jù)等方面。Di平臺(tái)可以實(shí)現(xiàn)智能旋轉(zhuǎn)Pad、智能影像、智能總線、開放的傳感器控制器和安全網(wǎng)關(guān),該平臺(tái)基于安卓系統(tǒng)進(jìn)行深度定制和系統(tǒng)優(yōu)化;硬件方面,也堪比當(dāng)下旗艦智能手機(jī)的配置,CPU:8核 64位 2.0GHz,GPU: 650MHz,存儲(chǔ):3G+32G。

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  在云端服務(wù)方面,Di云不僅實(shí)現(xiàn)了云計(jì)算、人工智能和動(dòng)態(tài)在線升級(jí),還提供傳輸安全、云端安全和鑒權(quán)安全等,云服務(wù)4.0支持在手機(jī)APP上查看車輛的實(shí)時(shí)狀態(tài),當(dāng)然也可以遠(yuǎn)程啟動(dòng)車輛、開關(guān)空調(diào)車窗等。同一個(gè)應(yīng)用擁有多個(gè)入口,可以在微信公眾號(hào)里打開。當(dāng)離開車后,車輛會(huì)智能檢測(cè)車內(nèi)時(shí)候留有物品,實(shí)時(shí)通過手機(jī)APP通知車主,做到交互式安防。

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  我們?nèi)粘J褂玫淖疃嗟?,莫過于中控系統(tǒng)里的應(yīng)用了,在DiLink里它們統(tǒng)稱為Di生態(tài),支持深度定制、多種顯示主題可選、智能語音和智能進(jìn)入。部分應(yīng)用還支持自動(dòng)旋轉(zhuǎn)屏幕,例如地圖導(dǎo)航應(yīng)用等。應(yīng)用的布局、排列等都可以根據(jù)自己的喜好來定制顯示。大部分應(yīng)用都支持語音控制,在駕駛的過程中無需用手操作,實(shí)現(xiàn)“君子動(dòng)口不動(dòng)手”。

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  Di開放屬于比較超前、甚至有點(diǎn)無私奉獻(xiàn),比亞迪DiLink開放了341項(xiàng)傳感器數(shù)據(jù),包括充電救援、智能家居和駕駛?cè)沼浀龋慌c此同時(shí),還開放了66項(xiàng)控制權(quán),推動(dòng)自動(dòng)駕駛的發(fā)展。其他車企可以共享比亞迪的這些傳感器數(shù)據(jù),在宏觀上看這對(duì)汽車的發(fā)展做出了重要的貢獻(xiàn)。

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總結(jié)

  比亞迪e平臺(tái)讓我們看到了如何正確解鎖制造成本與車輛性能之間的矛盾,也讓我們看到了新能源車未來發(fā)展的方向。與我們熟悉的、傳統(tǒng)的模塊化汽車平臺(tái)不太一樣,比亞迪e平臺(tái)把車輛相關(guān)的部件分為幾個(gè)大部分,把它們統(tǒng)一、集成起來,讓車輛的機(jī)構(gòu)更加緊湊、制造成本更加低;該平臺(tái)還有一個(gè)很重要的不同點(diǎn),就是它是一個(gè)開放的平臺(tái),愿意把資源共享出去,讓一眾車企一起來發(fā)展新能源車。不管如何,比亞迪新能源車的前景十分值得我們?nèi)テ诖#▓D/文/攝:太平洋汽車網(wǎng) 黎嘉銘)

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    黎嘉銘 編輯

    車輛工程專業(yè)的一份子,用問題砸我。

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