6000字详解比亚迪e平台3.0:燃油车的上限如何成为电动车的下限?
——本文系《二师兄研究所》第56期
几年前,特斯拉被公认为“电动车领域的老大”,但是在今天,这一名号已经被比亚迪所取代。
其实,比亚迪所取得的成就,并不仅仅是在国内拥有极高的销量,从轿车到SUV,它几乎可以做到“独步市场”。
在海外,比亚迪也正加速布局,从7月份进入日本市场,再到10月份引爆巴黎车展,比亚迪的进步,我们肉眼可见。
看到这里,相信你会问:比亚迪的进步,到底源于何处?
最直白也是最笼统的答案,就是“掌握了核心技术”,而且是掌握了“其他车企无可比拟的核心技术”。
那么我们直接切入下一个问题:“比亚迪在新能源领域的技术积累是如何实现的?其技术水准在目前又处于何种地位?”
抱着求真的想法,不久前,我们来到了以“e起聊聊CTB”为主题的比亚迪e平台3.0分享沙龙,并且在这里找到了答案。
e平台3.0,到底是什么东西?
其实包括我在内,相信很多朋友听到e平台3.0的时候,都觉得这定名多多少少有些草率,远不如其他车企的平台名称那么有格调。
e,即新能源;3.0,即代次。
说的直白一点,这玩意儿就是“比亚迪第三代新能源平台”,多么朴实,多么无华……
但是,如果当你了解其背后的技术之时,你的想法可能会有所改变。
进入到智能电动化时代,平台的概念与早期有所不同。
早期的造车平台,更像是机械平台,比如在一个平台上,有着限定的发动机布局方式、有着统一的悬架基础类型,并且可以通过对轴距的改变从而实现对不同车辆的适应。
但是,比亚迪e平台3.0这样的新能源车平台,却不仅仅被限制在了宏观的机械结构层面。
以比亚迪e平台3.0为例,它的基础结构,可以和传统油车平台一样,实现多种车型的扩展。
比如从A级车到D级车,都能适应得了,并且在目前也基于这一平台打造出了海豹、元PLUS等多款车型,在未来也将打造出更多的车型,它们可能是前驱家用车、后驱豪华车或者是四驱性能车……
用官方的话说,叫做“只要你能想到的,都可以是纯电动的”。
需要注意的一点是,e平台3.0具有高度的技术集成化。
简单来说,基于这一平台,衍生出了新的电驱技术、电池技术、电池管理技术、智能化技术,甚至是新的设计语言……
并且,这些新东西,都与e平台3.0高度集成,共同为安全、高效、智能、美学这些消费者所看重的产品力进行优化提升。
接下来,我们就一条一条地来看,比亚迪e平台3.0是如何通过技术发挥自身优势的?
未来电动车的核心,依然聚焦在“电”上面
燃油车时代,发动机是一辆车的核心,这无可置疑。
进入到电动化的时代,汽车的核心又是什么呢?
目前有一种观点,那就是“去中心化”。很多人认为,电动车上面的智能化部件、驱动部件、电池部件都一样重要。
但是我认为,电动车也是车,其三电系统,不仅决定着一辆车的使用体验,更决定着安全性和可靠性。
所以,无论时代如何更迭,三电系统依然是核心。
很显然,比亚迪也是这样认为的。
因为在e平台3.0技术中,比亚迪对电池配方乃至于电池的结构,都做出了根本性的升级,基础筑得足够牢实,才能让上层建筑的上限更高。
刀片电池,已经不是什么新鲜事物了。
不过,对于整个电动汽车领域来说,刀片电池却有着很深远的意义。
其核心价值,就在于“安全”二字。
这一电池技术对于安全性的意义,并不仅仅是拥有更加稳定的磷酸铁锂配方,同时,在电池的结构层面,刀片电池的电池包通过电芯与托盘、上盖进行粘连,形成类蜂窝铝板的“三明治”坚固结构。
而这一结构,可以承受50吨重卡碾压的极端测试,实现了电池安全稳定和能量密度的兼顾。
值得注意的是,比亚迪e平台3.0除了对电池结构实现了优化之外,也直接改变了传统的车身结构形态。
基于这一平台开发出的CTB电池车身一体化技术,也是一种很巧妙的设计思路。
简单来说,CTB技术可以让刀片电池直接隐藏在了底盘之中,两者直接进行刚性连接。
相比于传统的电池包,CTB技术取消传统车身地板设计,让电池上盖就是车辆的地板,并且将地板(电芯上盖)-电芯-托盘三者与车身集成,形成高强度的“整车三明治”结构。
整体来看,刀片电池再加上CTB技术,可以为车辆提供40000+N·m/°的高扭转刚度,让车辆变得更加坚固,从而尽可能地提高乘员的安全性。
而且,刀片电池与CTB技术的相互搭配,也可以让电池的放置更加灵活,提升空间利用率,对能量密度提升、车辆内部高度空间增大、整车重心降低甚至是平台柔性提升都大有裨益。
这里再多提一个点,在CTB技术等的加持之下,比亚迪旗下车型可以实现同样车高之下Z向乘坐空间增加10mm。这10mm对于消费者可能不那么感知,但对于汽车设计意味着什么,相信工程师们都知道,实打实的,也实现了“机械结构的最小化、驾乘空间的最大化”。
所以,无论是从电动车的未来发展趋势出发,还是从咱们普通消费者的真实用车需求出发,电池系统的性能和安全性,都始终是核心的环节。
当然,针对这一核心问题,e平台3.0所展现出的实力,倒也足够。
高效的核心,在于多维度的提升
对于纯电动车型而言,续航里程直接影响着车辆的实用性表现,也影响着用车的效率。
其实,在很多纯电动车型中,为了提升续航里程,普遍的做法是提升电池容量,以“大力出奇迹”的方式来提升效率。
但是,更大的电池意味着更多电芯、意味着更高的重量。
当超过一定的临界点时,车辆的能耗反而会升高,与提升效率的初衷相背离。
在比亚迪e平台3.0技术中,为了提升续航里程,工程师们全方位发力,针对很多细节做出了优化。
最直观之处,在于车辆驱动电机的效率提升。
八合一电机,是比亚迪的答案中的一部分。
简单来说,这一系统相当于把驱动总成(电机和减速器)、电机控制器、PDU(电源分配单元)、DC-DC、OBC、VCU、BMS这些子系统全部给集成到了一起。
在燃油车时代,相当于高度集成化的发动机,拥有体积小、重量轻、内阻小、效率高的优势。
但是想要把驱动总成做得如此紧凑和高效,背后的付出却一点也不小。
就拿驱动电机来说,比亚迪自主研发了发卡式扁线电机。
这一电机采用超薄高性能硅钢片为基础材质,并且通过对绕线工艺的优化,实现了槽满率提升15%、用铜量减少11%、电阻下降22%的优势。
综合来说,电机的最高效率可以达到97.5%,在业界属于领先水准。
如果以传统燃油发动机来类比的话,比亚迪的八合一驱动总成,相当于一台V8发动机做得比四缸机还要紧凑,而且,在拥有500匹马力的同时,通过一系列高度集成的技术,可以让综合油耗也不超过5L/100Km。
当然,想要获得更高的续航,需要的不仅仅是更高效的驱动系统。电驱和电池管理的技术,也是一个大头。
如果把电驱系统比作是一台电脑的话,那么电机控制系统就像是电脑的芯片,它不仅影响着运行的效率,同时也决定了整机的功耗。
为此,比亚迪还在e平台3.0的基础上研发出了具有完全自主知识产权的SiC电控系统用以取代传统的IGBT电控系统。
比亚迪自研SiC电机控制器最大的优势,就在于可以让电控开关损耗降低70%以上,最高效率达99.7%,峰值功率可达230kW以上,功率密度提升近3倍。
说直白一点,SiC与IGBT的差异,就像是第十二代i7与第十代i7一样。
至于电池管理系统,我们先举个简单的例子。
普通的电动车低温续航里程之所以会衰减,除了电池本身在低温环境下活性下降之外,还因为在冬季需要消耗大量的电能来维持电池和座舱的温度,导致续航里程衰减。
如何高效地控温,成为了提升低温环境续航里程的关键所在。
而比亚迪e平台3.0技术的核心思路,就是让车辆部件的温度更充分地利用起来。
于是,比亚迪通过热泵将乘员舱、动力电池、驱动总成的深度集成的热泵系统架构,驱动总成的余热回收后为热泵提供高品位辅助热源。
简单来说,就是不浪费任何一处的热源,并且利用起来,在冬季为座舱和电池加温,确保人和电池都能处于舒适的状态。
这样的成果也是很明显的:即使在零下40℃的极端天气,基于e平台3.0打造的车型,其热泵仍然能够正常工作,而且低温续航里程提升超过20%!
在实际的表现中,基于e平台3.0打造的比亚迪海豹,其最长续航里程超过了700Km,完全足够通勤用车的需求。
而且,即便是来到低温环境下,它的续航衰减也不是很明显。
其实除了控制耗电之外,想要解决纯电出行的痛点,还得让充电更方便。
比亚迪布局高压充电,算是比较晚的了。
这并不是因为受制于技术,而是适用场景的问题。其实,早在2015年比亚迪便已经研发出800V高压充电技术,只不过受限于彼时的应用场景没有得到大规模的推广。
而今天,比亚迪e平台3.0的高压充电技术也日趋完善,工程师通过复用驱动系统功率器件组成升压充电拓扑,研发出电驱升压充电技术。
这样一来,可以实现充电5分钟,续航里程超过150Km的能力。
在实际用车场景中,高速服务区上个厕所、吃个饭,就能解决续航问题。
这样的高压充电,虽然补能速度还是没有加油快,但我们至少也看到了突破瓶颈的希望。
而这也再一次证明,光靠堆电池容量,换不来长续航。
从驱动总成,再到热管理系统,比亚迪在e平台3.0的基础上进行了不断的效率优化,这才使得纯电动车型的综合续航里程得以提升。
当然,除了这些细节技术优化之外,更低的风阻、更强的CTB车身带来的轻量化优势,种种原因也都包含在了其中。
可以说,比亚迪e平台3.0,针对效率这个问题,并不是挤牙膏式的优化与提升,而是从整体到细节一步到位的全面升级。
很显然,只有自己掌握了核心技术的车企,才能做到这个地步。
真正的智能,并不取决于配套硬件有多强大
现在的一些智能纯电动汽车,为了吸引消费者的眼球,很喜欢在智能配置层面下功夫。
在车内,动辄8155芯片加持、搭配4块甚至更多的屏幕,带来更高的科技感……
在智能驾驶辅助领域,先进的智能驾驶芯片搭配激光雷达、4D成像摄像头等技术,甚至可以让驾驶者脱手驾驶……
不过,我们也发现,在比亚迪e平台3.0分享沙龙的现场的讲解中,并未提到高精地图、激光雷达等相关信息。
在概述e平台3.0的几个关键词:安全、高效、智能、美学中,“智能”被放在了“安全”和“高效”之后,这和当下许多车企的做法大相径庭。
对此,我也不免有所疑问:“在智能驾驶如此大热的当下,为何比亚迪会将智能放在第三位?”
得到的答复,其实也算是让人豁然开朗。
据比亚迪专家介绍,之所以不提及高精度地图、激光雷达这些在目前智驾领域被炒得火热的概念,并不是比亚迪没有相关的技术储备。
恰好,与之相反,比亚迪现在有相当规模的智能化研发团队正在紧锣密鼓的推进之中。
而当下没有将智能摆在第二位,只是因为从比亚迪的角度来看,当下的智能辅助驾驶尤其是过于超前的智能辅助驾驶功能离大规模普及还有一定的距离,在安全性上也欠缺一定的考量,在当下如果将诸如激光雷达、高精地图这样的功能应用上去,不仅会增加消费者的购车门槛,可能还会引发一定的安全隐患,等待时机成熟之时,比亚迪一定会第一时间向大家发送相关消息。
其实到这里,我也明白了:比亚迪不是没有这些技术,只是目前还未成熟的技术,比亚迪不会让消费买单,而且比亚迪也不用急着向业内炫耀。
因为,从目前的智能化格局来看,e平台3.0有足够的智能化支撑,也能支持绝大多数的出行场景。
另外还值得一说的是,基于这一技术平台,比亚迪打造出了全新的电子电气架构。
说得直白一点,所谓的电子电气架构,可以说类似于仿生学的理念。我们可以把智能汽车比作是人体,人类的大脑可以通过神经网络,对四肢、五官进行快速地控制。
而汽车也是如此,中央处理机构相当于人类的大脑,动力系统、悬架系统、智能座舱系统、智驾系统则相当于人类的四肢。
比亚迪全新的电子电气架构,可以实现软件与硬件的完全解耦、支持高级别驾驶开发的核心能力,功能迭代周期缩短70%。
简单来说,就是大脑更聪明,可以同时处理更多的工作、神经系统传递信息更快速,可以让我们更灵活控制子部件;子部件可以快速地更新,比如当人类发现有更强的胳膊腿的时候,可以直接取下旧的换上新的……
因此,在后期,基于e平台3.0技术所打造的车型,可以在智能化层面,通过软件的优化和预留的硬件插接口,实现快速的升级迭代,从而让“老车”也可以拥有高阶的智能化水准。
e平台3.0为啥如此之强?一切奥秘都在比亚迪的技术储备中
其实,无论是通过比亚迪e平台3.0的技术解析,还是从基于这一平台打造的实际产品来看,我们都可以体验到比亚迪的技术之强大。
特别是有一点,让我很佩服比亚迪。
那就是:比亚迪在针对新平台进行技术升级的时候,亮点真的不只是一个两个。
就拿安全性来说,它可以通过对电池成分、车身结构的综合优化来实现;而在驱动效率的提升中,也是涵盖了从驱动总成到三电管理系统的协同升级。
如果把每一项技术单独拎出来放在任何一个车企上,都可以拿来吹很久。
比亚迪的难能可贵之处在于,在新平台上,它没有挤牙膏式的更新,也没有藏着掖着,而是通过细节技术的不断优化,以量变的形式促成了质变,从而带来了真正具有划时代意义的新能源汽车体验。
这一点,足够让人尊敬。
在面对如此庞大的技术升级时,一个车企所需的必然是强大的体系力和研发能力甚至是时间。
而比亚迪之所以能一步到位,并且还能在发布新平台之后继续深入研发下一代的平台,所依靠的正是对技术的把控。
注意,这里的技术,并不是指单一的技术,而是整体的技术。
做电池起家的比亚迪,本身就拥有着足够的经验。所以,能研发出刀片电池这一“电池安全界的珠穆朗玛峰”,其实我们也不足为奇。
作为一家车企,比亚迪能打造出八合一电机总成,也不足为其,毕竟,这些硬件算是主流新能源车企的基本功。
但是,比亚迪这家新能源车企,却能把博世、大陆等配套厂商的活儿一起给干了。
特别是在芯片领域,比亚迪半导体目前已经打造出了MCU、传感器、电源管理、分立器件(IGBT/SiC)、车辆稳定控制系统等多种芯片,同时还具备成熟制程的设计和制造能力。
在“缺芯”的时代,比亚迪所受到的波及微乎其微。
所以从这一点来看,一家车企想要如此大规模地实现技术的更新迭代,最重要的一点就是在核心技术上不被“卡脖子”。
也正是得益于产业集群和研发生产体系的优势,e平台3.0才能够算得上是目前业内最先进的新能源汽车平台之一。
结束语
其实,从整体来看,比亚迪e平台3.0已经超越了许多车企的常规认知。因为,这不仅仅是一个造车平台,它不单单是有着机械结构和硬件层面的优化,通过对各种细节技术的调整与升级,e平台3.0已经成为了一个成熟的技术平台,因为,它完全掌握了新能源时代造车的所有必备条件。
不过,这都不是最重要的,最重要的,是相比于市场上的许多汽车品牌而言,比亚迪这位“工程师”向大众输出的东西,显然更具可信度!