比亚迪DM-i技术不提速不改油耗分析 新能源股

股票资讯    来源:伊敬股票网  作者:佚名

自F3DM(参数|图片)以来,比亚迪共售出42万辆插电式混合动力汽车(PHEV),占该细分市场的44%。在这个过程中,比亚迪DM插电式混合动力技术的超强动力为品牌建设和销售推广带来了显著的效果。比亚迪秦,售价10多万,每100公里能有5.9秒的加速性能,完全颠覆了消费者的认知,让比亚迪车型迅速走红。

但是比亚迪的DM技术并不完美。动力上很突出,但燃油经济性一般。实际上,无论是比亚迪的PHEV车型还是欧洲品牌PHEV车型,其超低油耗(每100公里不到2L)通常只停留在NEDC工况的数据上,在实际驾驶中动力不足状态的节油效果并不显著。在中国,在乎油耗的消费者肯定远远多于追求动力的消费者。所以,比亚迪要想进一步增加PHEV车型的销量,最大的挑战就是降低油耗。

为了降低油耗,比亚迪开发了一种新的插电式混合动力技术,叫做DM-i,I代表智能,意思是智慧、节能、高效;现有强调动力的插电式混合动力技术命名为DM-p,以示区别。p代表强大,意味着强大的力量。DM-i技术更注重燃油经济性,追求终极效率;DM-p技术以性能为导向,追求动力和加速。

首批搭载DM-i混动技术的车型有 Qin(参数|图片)PLUS DM-i、宋PLUS DM-i、唐DM-i,将于今年3月陆续上市,目前公布的预售价格分别为107,800-147,800元、153,800-175,800元、197,800-224,800元。

这三款新车改变了PHEV车型平均油耗的形象,动力消耗明显提高。最省油的秦PLUS DM-i油耗只有3.8L/100km,而系统庞大的唐DM-i油耗只有5.3-5.5L/100km。得益于超低油耗,这三款车加满油后续航里程可达1000多公里。

动力方面,DM-i的动力远不如DM-p,但得益于电机的扭矩特性,其加速性能更是令人瞩目。秦PLUS DM-i 0-100km/h加速时间只有7.3-7.9秒,唐DM-I只有8.5-8.7秒。与同等级的燃油车相比,比亚迪DM-i油耗低得多,动力性能好。比亚迪是怎么做到的?

比亚迪的DM插电式混合动力技术经历了三代发展。第一代是串并联架构,更注重油耗,强调发动机和电机的协同作用;二代和三代更注重动力,强调发动机和电机的共同努力。DM-i技术回归其本来面目,采用了类似于第一代DM技术的双电机串并联架构,但是这个系统的各个部分都有了很大的进步。

DM-i插电式混合动力系统由一台高效发动机、集成两台电机和减速器的EHS电动混合动力系统、一套混合动力专用叶片电池组成。下面我们将逐一解读这三个部分的技术特点。

一台或两台发动机具有极高的热效率

在混合动力汽车上,虽然混合动力技术非常关键,但发动机仍然是动力系统的核心。没有高效的发动机,油耗当然低不了多少。为了覆盖从紧凑型轿车到中大型SUV的整个产品线,比亚迪为DM-i系统开发了两款超高热效率的发动机,即霄云-塞混专用1.5L高效发动机和霄云-塞混专用涡轮增压1.5Ti高效发动机(霄云是比亚迪旗下福迪动力的燃油动力品牌)。

晓云塞混专用1.5L高效发动机是自然吸气发动机。其功率不强,额定功率只有81kW(110 HP),最大扭矩只有135Nm,但峰值热效率达到43%,居世界第一。秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i将配备这款发动机。对于这个引擎,我们之前已经做了详细介绍,有兴趣的朋友可以点击下图跳转阅读。

霄云-专用涡轮增压1.5Ti高效发动机更强大,最大功率102kw (139hp),最大扭矩231Nm。采用高压缩比(高达12.5),取消了之前推出的比亚迪1.5L自吸发动机那样的齿轮系设计,峰值热效率达到40%。在涡轮增压发动机领域,这样高的热效率是很少见的。唐DM-我会配这个发动机。

值得一提的是,这款发动机还采用了VTG可变涡轮几何结构。它可以控制废气的流量,从而控制涡轮的速度。当发动机转速较低时,可以加快废气流速,带动涡轮加速,以便尽快建立压力;当发动机转速较高时,可以降低废气流速,以避免涡轮超速或排气背压。我们以前引进过VTG技术。有兴趣的朋友可以去看看。

第二,EHS电动混合动力系统,工作原理类似于本田i-MMD

比亚迪的DM-i系统是如何“混”的?有必要说说它的EHS电混合动力系统。相当于两个电机组成的E-CVT,完全取代了传统的机械变速箱,类似于日本的混合动力系统,尤其是本田i-MMD系统。

比亚迪EHS混合动力系统中的两个电机并联布置,可以减少侧向空间,适应更多车型。两个马达中的一个是发电机,另一个是驱动马达。电机上方是电控系统,其功率半导体是比亚迪自主研发生产的IGBT 4.0。

从模型中,我们可以更清楚地看到电机的位置,其中绿色的是发电机,红色的是驱动电机。两台电机均为超高速扁线电机,转速为16000转/分,最高效率达97.5%。与传统绕组相比,扁线绕组线圈结构具有更大的横截面积和更短的长度,从而降低了电阻和能量损耗,因此扁线电机具有更高的效率和功率密度。

EHS混合动力系统还包括一个直接驱动离合器,在现实物体或模型中看不到它。也就是说,DM-i系统可以实现发动机直接驱动。据现场工程师介绍,DM-i系统可以以60-70 km/h的速度进入发动机直接驱动状态。

EHS电动混合动力系统完全取代了传统的机械变速箱,只有一个单级减速器。整个系统的结构并不复杂。

从左图示意图可以看出,直驱离合器打开时,发动机带动发电机产生电能为驱动电机提供动力,车轮上的动力全部来自驱动电机,EHS混合动力系统串联;当直驱离合器闭合时,发动机可以直接向车轮输出动力,同时可以带动发电机产生电能。EHS混合动力系统处于发动机直接驱动模式或发动机和电机并联模式。

比亚迪表示,DM-i是“以电为基础的混合动力技术”,因为系统在很大一部分工况下会串联,动力主要来自电机,所以可以像电动车一样获得流畅的驾驶体验,发动机可以长时间在高效率范围内工作。其运行模式与本田的i-MMD混合动力系统非常相似,主要区别有两个:本田i-MMD的两台电机同轴,本田i-MMD很少使用并联模式。

根据驱动电机功率的不同,EHS系统可分为三种类型,即EHS132、EHS145和EHS160。其中EHS132和EHS145配合1.5L自吸式发动机应用于秦PLUS DM-i和宋Plus DM-I,系统综合最大功率分别为160kW(218 HP)和173 kw(235 HP);EHS160搭配1.5Ti发动机,应用于唐DM-I,系统最大功率254kW(345马力)。

三、混合动力专用叶片电池,安全性能有保障

如前所述,比亚迪DM-i技术与本田i-MMD技术类似,但两者还有一个很大的区别:DM-i电池容量大,DC可以对外充电甚至快速充电,而i-MMD电池容量小,不能对外充电。比亚迪当然可以推出不插电版的DM-i,但不会享受到中国新能源的优惠政策。成本方面,虽然插电式电池价格昂贵,但是可以获得补贴,还可以节省一两千元的购置税,所以竞争力还是很强的。

刀锋电池是比亚迪标志性的电池技术,最大的特点是安全,可以稳定通过针灸测试而不起火。

DM-i型配备了一个动力叶片电池。电池单体电压为25.6伏,容量为1.22千瓦小时。由多个电池组成的电池组容量为8.3-21.5千瓦小时,可支持车辆在纯电动模式下行驶50-120公里。其中大容量电池的长寿命机型配备DC快充接口,可以更快的补充电量。

DM-i专用动力叶片电池采用先进的热管理技术。它是世界上第一个脉冲自热电池,采用制冷剂直接冷却技术。

值得一提的是,DM-i车型是全球首款搭载磷酸铁锂12V电池和独立BMS的车型,系统效率提升13%。随着磷酸铁锂电池的应用,DM-i型号已经完全无铅化。

编者按:目前中国新能源汽车市场以纯电动汽车为主,插电式混合动力汽车销量相对较小,其中一个主要原因是纯电动汽车的使用成本优势明显。比亚迪DM-i插电式混合动力技术动力性能好,同时油耗大幅降低,竞争力非常强。这项新技术的出现将为比亚迪赢得更多消费者,也有助于插电式混合动力车型获得更大的市场份额。

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