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订单10万+,提车等半年 ,为什么比亚迪DM-i超级混动一车难求?

如果是当初世界混动技术有版图的话,或许会被划分为:日系混动和其它混动。而如今再重新画一遍版图的话,那它应被分为,中国混动、日系混动和其它混动。

【EV视界报道】根据近期的销量数据显示,2021年6月国内乘用车新能源市场渗透率高达13.4%,而这其中的比亚迪稳据六月中国新能源乘用车销量第一。不仅如此,DM-i超级混动车型订单也已经超过了10万辆,达到了一车难求的境界。似乎,在国内的混动车市场,比亚迪正逐步地踏过国内”混动强权”车企的肩膀,走向第一阵营的位置。那么,问题来了。比亚迪究竟是靠着怎样的“神兵利器”,冲到国内混动车市场的第一阵营的?它的优势究竟有哪些?带着这个疑问,在我们与比亚迪高管的见面会上,找到了一些答案。

这条路不容易

2008年,第29届夏季奥林匹克运动会在中国北京正式拉开帷幕。或许是机缘巧合,就在这一年,比亚迪的首款,哦不,确切地说国内首款混合动力车型,搭载了比亚迪第一代DM技术的比亚迪F3DM问世了,而在当时,独领全球的混动车型也只有丰田普锐斯,所以比亚迪F3DM的出现,也可以说是国内“弯道超车”的开始。

由于要从零摸索,因此总会必不可少地借鉴一些行业领先企业的技术。但当时,丰田这套THS混动系统由于技术难度较高(行星齿轮),并且有着专利保护,所以要想达到同样的节油效果,需要“另辟蹊径”。比亚迪就在CVT变速箱内安置了两个电机,实现了双电机的串并联结构(类似本田i-MMD),并搭载了一块将近15度电的磷酸铁锂电池,将它们组合在一起,就是我们见到的第一代DM混动技术了。

比亚迪第一代DM

但是,这套系统并未大量的量产和投放,这其中的原因就是“太贵”。首先,这套系统虽然在动力上要领先于当时的丰田THS,但是其整体的成本却要高出后者。更重要的是,在当时三元锂电池还未普及,磷酸铁锂电池正值青春的时候,因其能量密度小,占用相体积和重量大的弊端,增加了车辆设计的难度。按照当时的行情,比亚迪F3DM混动版本要比燃油车贵出8万元左右,所以这款车也只是向政府和银行等事业单位投放,到2011年停售,只卖出了365辆。

不过,这套技术随着比亚迪推出DM二代、三代之后,终于又再一次地被提起,但它却化作了另外一幅样貌,这也就是我们今天见到的比亚迪DM-i混动技术。

什么是DM-i技术?如何做到节能?

简单来说,比亚迪DM-i由一台为其专门打造的骁云-插混专用1.5L阿特金森循环发动机、ECVT、EHS电混系统和混动专用功率型刀片电池等组成。这其中的每一个系统单元都涵盖了比亚迪最新的节能技术,所以这一块,我们还是分开来讲。

比亚迪DM-i搭载了一台专门打造的骁云插混专用1.5L阿特金森循环发动机,拥有43.04%的超高热效率值。这是什么概念?一般来说,现在国际领先水平大概在40%左右,而以低油耗为傲的本田也只达到了40.5%,那这背后是如何做到的?

首先,这套发动机系统拥有15.5:1的超高压缩比,可以有效地降低排气损失和进气损失,提高燃烧效率。并且,比亚迪还在这台发动机上装备了一个低温废气再循环的EGR冷却系统。

EGR翻译成中文为废气再循环管效系统,由于发动机的正常工作温度在85℃左右最理想,这时候机油的粘度和流动性都达到最佳平衡状态,温度低于80℃时,发动机为不正常的低温模式工作,这时候机油流动性不足,润滑不良,摩擦加剧;温度在95℃左右时,或者更高温度,会使机油粘性不够,导致润滑不良,而且会加速氮氧化物的合成,造成排放超标。

而该系统工作原理就是就是将排气中的一些废气重新引入到进气管重新燃烧,可以通过经过了降温的排气来减少氮氧化合物的生成,同时引入了进气歧管的废气中的惰性气体,降低了气缸中的氧含量,可以有效抑制混合气发生自燃的风险,降低爆震几率。如此有效降低燃气温度,提高系统效率,降低进气损失。

有消息称,比亚迪把EGR率做到了业内领先的25%,因此可以全方面地提高热效率来节省油耗。除此之外,超低摩擦、分体冷却设计等技术也被运用在发动机上。所以综合看出,为了提高热效率,比亚迪在这台发动机上做了大范围的“减法”,从而到达理想的数据状态。

作为DM-i的核心,EHS电混系统采用了串并联的双电机设计,其中驱动电机拥有132kW、145kW和160kW三种不同的峰值功率,而发电机则根据驱动电机功率的不同而有所不同。其中,132kW和145kW版本所搭载的发电机的峰值功率是75kW,160kW版本所搭载的发电机的峰值功率是90kW,三款电机转速都高达1万6千转,扭矩都超过了300N·m。

电池方面,DM-i搭载了比亚迪专为该平台打造的 混动专用的功率型刀片电池,其电池包的容量为8.3kWh和21.5kWh两种,其单片电池容量达1.53kWh。

该刀片电池采用冷媒直冷技术,相比液冷减少了一级能量交换,换热效率比液冷提升了20%!再通过电池高频充放电,给电池加热,不仅能热,还热的均匀,脉冲自加热效率比液加热提升10%,减小了车辆严寒条件下续航缩水的困扰。

另外,电池包结构部分采用了类似蜂窝铝板结构,强度更高,并符合针刺测试标准。同时还首次在插混车型同时提供交流慢充和直流快充两种补电方式,其中使用直流快充时电量从30%充到80%仅需30分钟,从15%充到80%仅需40分钟。

传统混动车:“馈电油耗3.8L,这辈子没见过这样嚣张的!”

汽车绝对是人类发展史最重要的发明之一,它的诞生和发展也给人类带来了巨大而深刻的变化。但在这汽车百年发展的格局中,以发动机、变速箱、底盘、电机设备等为核心的技术统治了许久,但直至混动车型的概念出现,它们才逐渐的走下历史的舞台。

简单来说,比亚迪DM-i从整个混动技术路线来看,以搭载的大容量电池和高性能大功率扁线电机为基础,依靠大功率高效电机进行驱动,并让发动机在高效转速区发电,适时直驱,摆脱对发动机的依赖、以油为主的设计架构,从而大幅降低了油耗,也就是以电为主来实现超低油耗的节能方法。

与传统的混动车相比,比亚迪DM-i因主要以电驱为主,发动机为辅且只用于高效区,因此可以说在平时比亚迪DM-i就好比一个纯电动车。而到了电量不足时,该混动系统则瞬间变成低油耗的混动车型。所以其在市区行驶的话,将近99%的工况下是用电机进行驱动,并且有81%的工况下发动机处于熄火状态,可以说完全零油耗。

另外,比亚迪首款搭载DM-i超级混动系统的轿车秦PLUS DM-i参数|报价)更是实现了亏电油耗仅3.8L/100km,可油可电综合续航超1245km。并且电机响应时间仅为10ms,提速飞快。而传统混动则以发动机为主、电机电池为辅,并且发动机的响应时间则需要200ms。

增程?不,它只是我的一部分

比亚迪EHS电混系统是DM-i超级混动系统的关键所在,采用了双电机的结构,一个电机负责驱动,另一个电机主要负责发电,两个电机采用平行轴的布置方式。按照能量流的走向,DM-i超级混动系统主要有四种运转工况,EV纯电动模式、HEV混动串联模式、HEV混动并联模式还有发动机直驱模式。

在DM-i超级混动专用功率型刀片电池电量充足的情况下,EV模式适用于DM-i超级混动系统的全域工况。在这种模式下,车辆相当于一台纯电动车,DM-i超级混动专用功率型刀片电池的电量直接给驱动电机供电进行驱动。此时发动机并不会进行运转,发电机也不会进行发电。这得益于容量更大的动力电池包,在驾驶的多数情况下,DM-i超级混动系统都处于EV模式,这个时候发动机避开了低效区间,而由电动机在在高效区间运行,不仅起步加速强劲,也能降低频繁起步加速时候的能耗,适用于城市道路环境。

但在电池亏电、急加速或者超高速等工况下,DM-i超级混动系统会进入HEV模式,HEV模式又可以分为HEV串联和HEV并联模式:

其中,一般中低速行驶时,车辆会保持在HEV串联模式。在该模式下,DM-i超级混动系统以接近增程的方式运行——发动机带动发电机进行高效发电,电能直接供给电动机驱动车辆。同时系统的控制策略将会把发动机运转在最佳能效区间,富余的电能将会储存在刀片电池中。

当电池组电量低的时候就,车辆便进入HEV串联模式。在该模式下,即体验到纯电动驾驶的快感,又不会担心车辆电量不足带来的里程焦虑。另外,系统也会根据路况和工况,以及电池组的电量情况,自动进入EV纯电模式,避免不必要的燃油消耗。

但如果驾驶者需要中低速状态急加速或者超高速行驶的时候,DM-i则进入HEV并联模式。在这个模式下,通过EHS的协调运转,发动机直接驱动车轮,而电池也为电动机提供电量,此时发动机和驱动电机一并出力,共同驱动车辆,系统也能爆发出最大的功率。

HEV并联模式多数在全油门加速情况下出现,这个时候车辆的动力在短时间内就达到最强输出,以秦PLUS为例,0-100km/h加速时间仅为7.3秒,足以和2.0T级动力的燃油车相比拟,超车只在弹指间。

最后,当车辆进入高速巡航状态时,DM-i超级混动系统会进入发动机直驱模式,此时EHS电混系统直接结合离合器和液压系统,发动机动力直接驱动车轮。发动机直驱模式工况下,可以充分利用汽油机的高效运转区间,实现低油耗长续航。发动机有余力时也可以充电,提供给随后的城市路况实现纯电驱动,进一步提升系统效率。

所以可以看出,该技术在纯电模式下与燃油增程可谓“近亲”。但与之不同的是,DM-i在驱动模式上具备EV、串联、并联和直驱能力,特别是在高速时,发动机已经进入高效区直接驱动车轮更经济,能耗更低。而增程式仅能以EV和串联模式驱动,并且发动机只参与串联发电,因此在高速时油耗会增高。

与“日系”相比,DM-i有何胜算?

有人说“日系”混动的地位在全球混动市场中有着不小的影响力,特别是“双田”,成为矗立全球混动市场中的两座大山。而在面对它们,比亚迪DM-i是否有能力翻过它们呢?

从混动架构来看,丰田双擎混动系统由1个发动机、1个发电机、1个电动机再加1套行星齿轮组组成,主要原理是发动机带动发电机,发电机给电池充电,电池给电动机供电,然后驱动车轮。同时,电机还带能量回收功能,可以对电池反向充电。行星齿轮组在其中起调配作用,动力的传递、油和电的转化,都通过这个齿轮组来完成。所以可以看出,丰田双擎最大的优势是省油,其原理归根结底用一句话概括“能用电就不烧油。”,比如拥堵怠速时不烧油,只用电,用油的地方保证发动机最高效负荷,这也是双擎“越堵越省油”的原因。

而本田i-MMD系统由高效发动机、集成双电机的E-CVT、功率控制单元PCU以及高放电倍率的锂电池组成,拥有混动(Hybrid)、纯电(EV)、发动机驱动三种动力模式,分别应用于不同的工况下:在城市道路低速行驶时,采用纯电模式,利用电机低速扭矩充足的优点,避开低速情况下发动机效率低、油耗高的缺点;高速巡航时,内置离合器将发动机直接传输到车轮,驱动车辆前行;在高速超车等需要较强动力时,采用混动模式,发动机带动发电机发电,发出的电输送给电机,同时动力电池也给电机输电,电机具有汽油发动机所无法提供的低转速、高扭矩的特性,使得加速性能更强。

但比亚迪的DM-i,其主要以电为主的插电混动为核心,为用户提供接近纯电动车驾驶体验的同时,提高效率,降低油耗,特别在亏电油耗方面,据工信部数据显示,虽然卡罗拉双擎e+工信部综合工况油耗1.3L,但这是在满油满电状况下的工况油耗。在工信部的数据列表中,还有一个叫B状态工况油耗,它代表的则是馈电油耗。数据显示,卡罗拉双擎e的B工况油耗达4.3L,而比亚迪秦plus dmi的B工况油耗(馈电油耗)是3.8L,而满油满电则达0.7L。

编辑总结:根据国内的政策,到2035年,仍占市场一半份额的非新能源车型中,混合动力将成为其中的主导力量。由此可见,混动技术的发展已成为中国“弯道超车”的另一条“快车道”。而比亚迪的DM-i不单单是打开了国内“依赖”合资品牌的门槛,也是打开了通往世界的“大门”。

比亚迪表示,DM-i车型成本非常的低,只比燃油版车型价格多出2万出头。而现有的秦Pro DM,相比燃油版本要贵出了5万多。而PHEV车型享受国家政策补贴的基础,是纯电续航里程至少要达到50km,并且越高越好,所以电池这块接近1万的成本,是省不掉的。虽然取消了双离合变速箱,但新增E-CVT变速箱,再加上电机和控制系统,这个成本控制非常难达成。 

作为类比,本田刚刚量产的1.5L混动系统,混动版本比燃油版本价格要高出4万元,丰田对A级车的混动总成做了一些“让利”,但差价也还是有2万左右。而这两者的电池都是非常小的,成本也就两千元左右。 马自达费了那么大的劲,开发了一套火花塞点火控制压燃点火技术,听起来都绕口,实际控制则更加复杂,虽提高了了压缩比,但代价是还要加95号汽油。所以,通过笔者上述罗列的一些解读,不知您是否了解了比亚迪DM-i车型销量“头名”的奥义。相信有了这几大卖点和媲美同级燃油车的落地价,势必会转变国内车主的思想,让“碳中和”的理念成为中国电气化道路上的明灯。

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刘昊编辑
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