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比亚迪第五代DM的进化,真的是靠“大油箱”吗?

(原标题:比亚迪第五代DM的进化,真的是靠“大油箱”吗?)


2.9L/100km的综合油耗,以及2100km的综合续航意味着什么?

在舆论场上是“工业奇迹”、“颠覆燃油”,而在销量榜上是秦L与海豹06第一个完整销售月2.5万辆的新增。

比亚迪在今年继续“一路高歌”的销量表现,也正是得益于DM系列车型的快速上量,而弥补了纯电车型放缓的增量。

但由此也带来了一种争议,即比亚迪如今的成功靠的是“加大油箱”,而2.9L/100km的综合油耗是“吹牛皮”。

或许也是对于这些争议的一种回应,比亚迪近期在全国开启了“千媒众测”的体验,并且对第五代DM技术进行了深度解读。

在北京站测试中,秦L DM-i和海豹06 DM-i,在城市快速路占70%,市区道路占30%的测试路段,以空调自动开启24℃,SOC亏电条件不低于15%为标准,全部媒体的实测成绩都低于2.8L/100km。

而从2008年,第一款F3 DM上市,并未掀起太多的浪花,到如今DM市占率超过60%,比亚迪对于技术的追求,也终于迎来了“开花结果”的时刻。

从10.7L到2.9L,油耗数字演变的背后,是比亚迪对于DM系统的技术、经验累积,以及从任何可能的地方榨取效率的追求。

2021年,是比亚迪发展的关键时间点,随着年初第四代DM技术的发布,DM-i与DM-p诞生,并且拉开了比亚迪高速增长的序幕。

第四代DM平台的成功,不言而喻,传承自第一代DM的“节能”原理全面升级,进化为一套以电为主的混动架构DM-i,而传承自第三代系统的DM-p则更侧重于性能表现。

如今,我们熟悉的诸如骁云插混专用发动机、EHS电混系统、刀片电池等等,都源自这个时期。

这也是为何,比亚迪的工程师形容第五代DM技术研发过程时,用了“不容有失”这样的词语。

如果说第四代DM是从结构到性能的一次全方位蜕变,那么第五代DM就更像是在这个基础上,进行了极致的优化。

混动系统的原理并不复杂,简单来说,在60km/h以下整车非稳态需求功率的情况下,系统侧重于“电机驱动+发动机高效发电”,而60km/h以上稳态行驶需求功率,让“发动机稳态高效直驱”。

但就像发动机工程师们过去百年对于热效率的追求,也不过是百分比下个位数的压榨一样,如何最好地发挥混动系统的性能,也是对“极致的追求。

我们可以对比第四、五代DM的几个关键数据:

混动专用发动机的热效率从43.04%提升到46.06%;
EHS电混系统综合工况效率提升5%,至92%;
刀片电池能量密度提升15.9%。

正是每一项数据的叠加,带来了第五代DM的进化。

本质上,第五代DM的目标依然是发挥“电”的性能与价值,毕竟相比于内燃机,电机无论是性能表现还是控制精度,以及最终的使用成本,都有着更大的优势。而一套好的混动系统,就是要在不同的工况条件下,让电机与发动机实现最优配合,发挥各自的擅长。

所以,第五代DM技术的研发理念就是“极致追求”,而以“架构突破”为核心。

在动力架构上,第五代DM做了更极致的效率优化,以混动专用发动机、EHS电混系统和刀片电池的性能进化,完成了对油耗数字的进一步压榨。

46.06%的发动机热效率背后,是高达16的压缩比,而为了实现这一压缩比,比亚迪的工程师升级了发动机的冷却、润滑、燃烧、电喷系统,避免了高压缩比带来的爆震问题。

而通过发动机智能启停策略的优化,实现每次启停能耗降低16%。要知道,用户一次出行所需要的发动机启动次数大约30-50次,所以带来的油耗改善是非常明显的。

EHS的效率提升,一方面来自分段磁钢、超薄硅钢片等材料的使用,另一方面则是极致的设计与研发。

比亚迪工程师提到一个细节,为了使EHS效率更高,对于系统中齿轮油温和油量的控制研究,就做了很多轮优化,为了0.1升的用油量差距,团队甚至专门制作了一个1:1还原EHS的透明设备,以方便观测油液状态,并且在齿轴上安装传感器,通过大量测试数据来验证一个最优的方案。

刀片电池同样进行了优化,从结构设计到化学配方的调整,让电池的能量密度提升15.9%,快充30%-80%的时间缩短36%,慢充功率从3.3kW提升至6.6kW,对外放电功率也提升到6kW。

除去这些系统层面的优化升级,比亚迪在整车设计上也同样以“极致”为追求,包括主动进气格栅、低风阻轮辋、低拖滞卡钳、一体化平整底盘、超低滚阻轮胎等,以实现更低的前进阻力。

比亚迪工程师为我们讲述了第五代DM研发立项后,花费一年多时间与供应商一同完成的“低拖卡钳”的技术攻坚的细节。

对于盘式刹车系统来说,即便在不踩刹车的时候,其实卡钳与刹车盘也在发生着轻微的接触摩擦,尽管其产生的阻力很小,但对于追求极致的能耗表现来说,这也同样是一个可以“挖掘潜力”的地方。

刹车卡钳的结构设计决定了其“自由度”是非常高的,尽管这种晃动并非肉眼可见,但在行驶过程中是随时产生,并且会带来阻力的。

而比亚迪与供应商通过对重心的优化,将拖滞率降低了50%以上,而未来的目标则是实现0拖滞。

完成动力系统的升级后,比亚迪在热管理架构领域上也做了全面提升,提出了行业首个全温域整车热管理架构,将其上升到与动力架构相同的重要等级。

这套由前舱热管理、电池热管理和座舱热管理组成的整体架构,然原先各自独立的系统可以实现协同工作,让不同区域的散热、升温需求可以实现统一管理,从而尽可能减少能量的浪费。

在电池热管理上,比亚迪使用了全新第二代电池直冷系统,相比于传统液冷,冷却液直通电池可以减少一级换热,具备天然的效率优势。而结构上从4.0时的冷板T型流道设计,升级为S型,对整体电芯的冷却更加均匀。

此外,串联电池包性能取决于“最短板”电芯的特性,也要求电池可靠的均温能力,比亚迪使用的电池主动均温技术,通过模块化管理,以及高精度温度传感器和阀门控制,实现冷却液的精准分配,保证每个电芯都处于最佳温度状态,将温差控制在1℃以内。

比亚迪给出的数据显示,在极致环境下,其均温性能提升45%,能耗节省34%。

最后,所有的这一切系统,从何时用油、何时用电,到散热、制冷,都需要一个“大脑”来完成控制。

比亚迪第五代DM使用了智电融合的电子电气架构,集成了七合一动力域控,以及实现VCU(电压控制单元)和双MCU(电机控制单元)的“三脑合一”,集成后的芯片算力提升146%,通讯速率提升10倍。

通过这套强大的“大脑”,整车可以在不同地域、不同温度、不同工况下,实现发动机、电机、电池以及油、液、热管理的智能协同控制,达到接近“六边形战士”的驾驶体验。


大公司视点



“DM-i”这个名词在当下市场的火热程度,总会让人联想到当年大众汽车的“TSI+DSG”。就像使用涡轮增压发动机和双离合变速箱的品牌很多,但只有大众汽车的这套被认为是“黄金动力”组合的招牌。

一方面是因为大众汽车这套动力系统更出色的性能表现,而另一方面则是庞大的保有量和用户口碑。

这与当下比亚迪DM-i的成功非常相似。当比亚迪成为中国品牌,甚至是中国车市的领跑者时,其实“友商”们的目标也很简单纯粹,就是瞄准比亚迪并追赶。

在第五代DM的技术解析会上,比亚迪工程师还讲了一段故事:

2020年,由中国汽车工程学会牵头编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》中预测,未来替代传统燃油车的将以纯电动汽车和HEV混动汽车为主,而PHEV并未成为主流技术路线。

但比亚迪DM技术的崛起,尤其是从DM-i开启的强势表现,为这个路线图开启了一片新的“蓝海”,也让PHEV成为了连跨国车企都要开始重新审视的技术路线。

先发优势、经验积累、规模效应的叠加,也就不难理解,为何比亚迪DM可以在众多对手“围追堵截”之下依然保持领跑。

而这个由经验、规模、效率等等方面共同构成的所谓“体系力”,让比亚迪得以在保持技术优势的同时,又实现其他竞争对手很难企及的规模化成本效率。同时,这种优势又会在市场端转化为一种“惯性”。

毕竟,相比于“TSI+DSG”的理解门槛,混动显然要复杂得多,而“身边朋友都开比亚迪”,对于很多普通用户来说,也就成了一个重要的理由。

就像第五代DM技术诞生背后,你可能很难一眼看到它的“颠覆”,但却能在每个技术提升背后都找到对哪怕一点点数据改善的极致追求。

而对于造车这件事情来说,好的结果就是一点一滴积累所带来的。


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