比亞迪DM-i超級混動系統(tǒng)解析,讓燃油汽車實(shí)現(xiàn)電動化軟著陸
3代DM動力系統(tǒng)
目前 汽車 領(lǐng)域談及動力系統(tǒng),混動與純電是兩大熱門話題,一方面,是混動與純電動力帶來的短期碳排放減少,另一方面則是低油耗甚至0油耗對消費(fèi)者用車成本的降低。比亞迪于今年推出的全系搭載DM-i超級混動系統(tǒng)的王朝車型,也獲得了市場的熱捧。
筆者從北京多個比亞迪4S店了解到,目前很多DM-i車型的拿車排期已經(jīng)延期至3個月以上,甚至有店鋪開始停止接收新訂單。在探訪比亞迪總部的過程中,也有比亞迪的工程師表示:“我自己也在新車發(fā)布不久后就定了車,但是目前還在慢慢等車到店?!?/p>
DM-i技術(shù)平臺
筆者還了解到,作為新一代的DM-i動力系統(tǒng),涉及的電機(jī)、電池以及專用的發(fā)動機(jī),目前產(chǎn)能都還處于爬坡階段,待產(chǎn)能逐步提升后,會加速填補(bǔ)市場缺口。實(shí)際上,比亞迪開發(fā)的DM混動系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了2次迭代。
最早于2008年,比亞迪DM 1.0已經(jīng)采用雙電機(jī)串并聯(lián)架構(gòu),但基于當(dāng)時(shí)國內(nèi)整體新能源產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展背景,產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展初期,當(dāng)時(shí)的三電成本居高不下,電機(jī)的性能指標(biāo)也比較低,并且在當(dāng)時(shí)國內(nèi)自主品牌也沒有混動專用發(fā)動機(jī)。在這樣的大背景下,這套架構(gòu)并未達(dá)到整車亮眼的指標(biāo)。
到2013年推出第二代DM系統(tǒng)時(shí),比亞迪轉(zhuǎn)換了設(shè)計(jì)思路,改為基于多速DCT的并聯(lián)架構(gòu),通過架構(gòu)更新進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)了油耗的降低。發(fā)展至2018年的第三代DM混動系統(tǒng),已經(jīng)進(jìn)化成為基于多速DCT的混聯(lián)架構(gòu),并在此基礎(chǔ)上,開發(fā)出了DM-P與DM-i兩種動力平臺,兩者分別針對動力響應(yīng)以及經(jīng)濟(jì)性進(jìn)行優(yōu)化。
動力核心
具體到DM-i超級混動系統(tǒng)上,它采用的是以電為主的混動技術(shù),核心組成包括兩個部分:提供驅(qū)動力的大功率電機(jī)以及供能的大容量動力電池,發(fā)動機(jī)則主要起到輔助作用。由于電機(jī)轉(zhuǎn)換效率相比發(fā)動機(jī)有大幅提升,而中低速行駛對于電能的消耗也會降低,因此才使得這套動力系統(tǒng)獲得了“一箱油續(xù)航超1200Km”的能力。
同時(shí),以電為主的架構(gòu)也提供了一些駕駛中的體驗(yàn)優(yōu)勢,在此前筆者隊(duì)秦 Plus DM-i車型的試駕中,低速行駛下得益于電機(jī)驅(qū)動的靜音屬性以及無需變速箱的特性,整體駕駛感受更加安靜,動力傳輸也非常平順,沒有頓挫感。
電機(jī)全轉(zhuǎn)速區(qū)間高效扭矩輸出的特性,也繼承在了DM-i車型當(dāng)中,因此可以在油門前段就能獲得不錯的動力響應(yīng),百公里7.2s的加速時(shí)間也證明了其加速能力。
燃油車向新能源發(fā)展的軟著陸
當(dāng)深踩油門以及高速行駛時(shí),才會感覺到發(fā)動機(jī)的介入,另外與很多混動車型相對固定的動力選擇模式不同,比亞迪DM-i更多是由電腦完成動力調(diào)配,用戶能夠改變動力使用傾向是保持電量還是消耗電量,而不是簡單的調(diào)整純電或者燃油模式。
在這些特性的加持下,DM-i超級混動系統(tǒng)成為了燃油車與新能源車型中間的一道很好的“過度橋梁”在多數(shù)駕駛場景下,它的表現(xiàn)與電動車基本一致,而車輛所依賴的能源來源卻依然是傳統(tǒng)的汽油,并不存在續(xù)航焦慮,并且更低的油耗,也讓其具備了用車成本上的優(yōu)勢。
DM系統(tǒng)發(fā)展史
除了體驗(yàn)層和架構(gòu)層的改進(jìn),比亞迪DM-i超級混動系統(tǒng)還有一項(xiàng)黑 科技 :EHS電混系統(tǒng),作為DM-i超級混動的“大腦中樞”,EHS電混系統(tǒng)更是能夠?qū)Πl(fā)動機(jī)、發(fā)電機(jī)驅(qū)動電機(jī)智能分配功率,讓DM-i超級混動更多地在高效區(qū)工作。
不同于傳統(tǒng)變速器只是作為傳動機(jī)構(gòu)的作用,EHS電混系統(tǒng)采用七合一高度集成化設(shè)計(jì)(雙電機(jī)+雙電控+直驅(qū)離合器+單檔減速器+油冷系統(tǒng)),是兼顧了驅(qū)動、傳動以及功率分流等多維一體的作用。
相比第一代DM混動系統(tǒng),高度集成化的設(shè)計(jì)讓動力總成重量從176kg降低至136kg、最高轉(zhuǎn)速從6000r/min提升至16000r/min、峰值功率從50kW提升至160kW,功率密度更是從7.6kW/L提升至44.3kW/L,提升了接近6倍。
電控的指標(biāo)也同樣得到了提升,在集成化上,驅(qū)動電機(jī)、發(fā)電機(jī)雙電控深度集成。相比于DM 1.0混動系統(tǒng)的殼體物理集成,實(shí)現(xiàn)了控制電路深度集成。三相線連接變?yōu)閮?nèi)部銅排直連,深度的集成化,體積縮小,由25L減少到12L,縮小了1倍。
EHS優(yōu)化
此外,EHS的電控、IGBT功率模塊也已經(jīng)實(shí)現(xiàn)完全自主研發(fā),不僅告別了卡脖子時(shí)代,還實(shí)現(xiàn)了IGBT定制化開發(fā)、 汽車 級可靠性,降低重量、體積的同時(shí)、也降低了成本。使用壽命從6-10年提升至10-15年,重量從2460g降低至1690g,整體體積從12L降低至1L。EHS電混系統(tǒng)的IGBT模塊數(shù)量也從DM 1.0的6塊減少至2塊。
和目前市面上認(rèn)可度較高的本田i-MMD系統(tǒng)相比,DM-i超級混動也有很大的區(qū)別。首后者是插電混動,純電狀態(tài)可以做到50~120km的續(xù)航里程,在中低速的短途駕駛中,車輛甚至可以作為電動車進(jìn)行使用,使發(fā)動機(jī)更多處于熄火狀態(tài),從而油耗更低。
而在系統(tǒng)設(shè)計(jì)層面,DM-i超級混動和iMMD系統(tǒng)的架構(gòu)很相似,都是P1+P3電機(jī)布局,先進(jìn)的雙電機(jī)串并聯(lián)架構(gòu)。但從架構(gòu)布局來說,DM-i超級混動采用平行軸布置,軸向尺寸更小,有利于整車布置,而本田的i-MMD系統(tǒng)采用同軸式布置,軸向尺寸大,同時(shí)限制了電機(jī)尺寸。
其次,同為先進(jìn)的扁線電機(jī),DM-i超級混動電機(jī)轉(zhuǎn)速更高,最高轉(zhuǎn)速為16000rpm,所以比較之下,比亞迪的電機(jī)恒功率區(qū)更長,后備功率更足,加速感更好,爬坡能力更強(qiáng)。總體來說,經(jīng)歷了13年的2次迭代后,比亞迪在混合動力領(lǐng)域的最新動力總成已經(jīng)達(dá)到了行業(yè)中的頭部水平。