供不应求的比亚迪DM-i超级混动技术究竟是何方神圣?
DM-i超级混动系统其实是从比亚迪自主研发的DM1系统衍生而来,这个完全以节能为导向的技术通过双电机和1.0L自吸三缸发动机实现纯电、增程和混动三种驱动方式。DM1系统中,与发动机直连的M1发电机(P1)同时具有驱动电机的功能;而通过离合器与M1发电机相连,同时与主减速器相连的M2驱动电机(P2)也同时具有发电机的功能。通过对电动机、发电机、电动机的匹配实现了纯电百公里电耗16kWh/100km,综合工况油耗2.7L/100km的成绩。同时,DM1虽然为插电式混动,但是它配有快充接口,可以在10分钟内充电50%。
而DM-i超级混动系统跟是在此基础上进行改进。将两个发电机功率提升了超过200%,同时发动机也从1.0L提升到热效率高达43%的1.5L发动机。与普遍意义上以油为主电为辅的混动相比,DM-i超级混动系统则更倾向于以电为主,发动机为辅助。
其中作为主要动力来源的双电机EHS系统分为EHS132、EHS145和EHS160三种,对应最大输出功率就是132kW、145kW和160 kW,三者最大扭矩分别达到316N·m、325N·m和325N·m。城市道路中的中低速行驶几乎99%都将由两台电机驱动。
而那台1.5L的发动机则将在电机协同配合下,发挥出更稳定的性能,例如在某个速度上行驶,发动机将在电机作为主要动力下,以特定转速在更节油的工况下运作。因此这个发动机实际上功率并不大,自吸与涡轮版本的最大输出分别为81kW与103kW。但热效率却可以分别达到43%和40%。
再配合比亚迪引以为傲的刀片电池,以油箱容积为60L的比亚迪宋Plus DM-i为例,综合续航里程将达到1245km。某些拥有90L超大油箱的豪华车型,续航也仅仅是接近1000公里而已。
不仅造型漂亮,一线城市还可以免去拍牌的烦恼,更重要的是,这台带有“国货之光”光环的新车只需要15.98万起。这就不难理解为何比亚迪的DM-i系列产品会如此受欢迎。更重要的是,比亚迪从来不搞加价提车这种损招,车火不是没有理由的。
自主混动技术新标杆?浅谈比亚迪DM-i技术
比亚迪在2021年1月11日晚举办了DM-i超级混动发布会,时至今日已经有实际的油耗测试结果出来了,确实是做到了令人惊讶的成绩,已经可以和混动大厂丰田THS与本田i-MMD一教高下了。那么,DM-i究竟是如何做到这一成绩的,下面带大家了解下。比亚迪DM技术的DM即Dual Model的缩写,意思是双模式汽车,也就是传统的燃油动力和电能两种动力模式的混合动力模式汽车。从2008年开始比亚迪就一直在发展混动技术。 DM-i是比亚迪迄今为止的第四代混动技术,它是由DM1代的1.0升自然吸气发动机+串列连接的两个电动机的架构升级而来的,拥有专为DM-i研发的热效率超过43%的1.5升阿特金森循环发动机+两个功率提升超过两倍的电机,定义了以电为设计理念的混动技术,也就是围绕着大功率驱动电机和大容量动力电池供能为主,发动机为辅的电混架构。 在大功率电机、大容量高性能的动力电池、极高热效率发动机的加持下,DM-i实现了超低油耗、静谧平顺、卓越动力这样近乎完美的整车表现。骁云-插混专用1.5L高效发动机为什么骁云插混专用的1.5升高效发动机做到了43.04%的热效率,原因是它完完全全的只为了发电而服务,不同于传统主机厂,要求一款发动机匹配多种车型又要兼顾混动车又要兼顾纯汽油车,无法完全使用提高热效率的设计。为了达到43.04%的热效率,比亚迪做出了哪些改进呢?●15.5:1的超高压缩比●阿特金森循环●冷却EGR(冷却废气再循环)●分体冷却●超低摩擦●无轮系设计 注意以上这些设计决定了这款发动机的偏科性,只能用于混动车型使用,在普通汽油车上根本无法使用此发动机,注定了这款发动机剑走偏锋的高热效率,放弃燃油平台,只为插混专用。DM-i系统的核心——EHS电混系统DM-i超级混动的核心系统比亚迪称之为EHS电混系统,是串并联架构的双电机结构。下面介绍下对于电机的改进。这是传统的铜线绕组电动机,因为铜线为圆形截面,多股线并行缠绕,所以槽满率(就是固定铜线的开槽中铜线的比例)比较低,空间浪费多。另外,因为缠绕结构的问题,散热较难,发热量较大,功率密度很难进一步提升。这种是扁线电机,DM-i的电机就采用了这种技术。扁线电机的优点是槽满率高,比传统电机高50%以上,可以达到70%甚至更高。散热性能好,一方面是表面积加大,散热面积大;另一方面是绕组之间接触面积大,空隙小,导热能力更好。绕组端部短,也就是绕组两头接线所需要的空间更小,节省更多的空间。体积更小,可以有效减小电机的体积,提升功率密度。另外就是NVH更好,因为开槽形状不一样,电磁噪音更低。EHS电混系统集成了双电机双电控,没有外部线路,降低线路损耗提高了可靠性。与第一代DM系统相同的串并联结构,单档直驱,大大提升了传动效率。EHS系统的两个超高转速电机为并列式设计,发电机直连发动机,通过离合器与减速器通过减速齿轮相连。驱动电机直接通过减速齿轮与减速器相连。简单的单速减速器架构极大的提高了传动效率,湿式离合器确保了离合器的寿命和稳定性,而且可以在急加速时传递更高的扭矩,进一步提高系统性能降低能量损失。改进的冷却方式,直喷式转子油冷技术相较以往电机通过在外壳上设计水道降温这种间接降温方式,直喷油冷技术能缩短传递路径,通过冷却油直接均匀的冷却扁线绕组,散热能力大大加强。相比传统冷却方式,电机额定性能大幅提升32%。另外,以往的散热方式无法对转子进行冷却,而转子的永磁铁是十分惧怕高温的,比亚迪的直喷式转子油冷技术可以直接冷却转子,使得电机在极端工况下可以坚持更长的时间,提供更高的性能。以上造就了EHS系统的高效与稳定。DM-i超级混动专用功率型刀片电池最后是比亚迪的看家本领刀片电池,大家都知道比亚迪是做电池起家的。这次相对于之前的刀片电池有了哪些改进呢?电池包是磷酸铁锂电池,具有极高的安全性,采用无模组设计,刀片电池和包体设计融为一体,形成稳固的蜂窝状结构,大大的提升了电池包的强度,也让空间利用率高达65%提升了电池包的能量密度。超级混动专用功率型刀片电池采用了最新的脉冲自加热和冷媒直冷的技术,去掉了作为中间商赚差价的水冷系统。脉冲自加热更是全球首款搭载这个技术的动力电池。电池控制器通过控制电池短时大功率充放电,让电池内部发热,达到了加热电池的效果,同时也满足高安全的要求。因为是自体加热,加热均匀性更好,而且发出的热量全部用于提高电池温度,比传统的加热冷却液再加热电池包的方式,加热效率提升10%以上。 冷媒直接通入位于电池包上层的冷却板,冷却板直接接触冷却电芯,换热效率更高,换热能力也更高。以上使得电池包随时工作在最佳状态,性能有保障而且更安全。整体来说,比亚迪的DM-i技术的核心优势就是以高热效率发动机,配合扁线电机及温度舒适的刀片电池三者为核心,打造出行业内领衔的硬件构架,由于篇幅的限制,本篇内容仅对比亚迪DM-i的硬件系统进行讨论,其在实际使用的体验及感受,将会在接下来与各位分享,感兴趣的朋友也可以持续关注我的易车号——郑思学,我也将为各位带来更多新能源领域的内容。