2023年1月5日,比亞迪對外展示了仰望(高端品牌)U8和U9兩款新能源車輛同時,首次發布了易四方全電方案。在此次發布會上,首次確認了輪邊電機采用扁線繞組技術+油冷散熱+20500轉/分+電機控制系統深度集成的策略,U8\U9標配4組輪邊電驅動系統+2組電動差速鎖(最大輸出功率約836千瓦),進化的刀片電池系統與承載式車身焊接\非承載式梯形車架高度融合、全車密封性能達到應急浮水行駛的標準、車速在120公里/小時出現爆胎依舊可以穩定脫困等性能。
遺憾的是,在此次發布會中關于仰望U8的部分技術狀態沒有明確公布,卻被有意或無意的隱藏在一些細節中。不過,有些重要的技術狀態則沒有公布。
新能源情報分析網根據此掌握的瑣碎信息以及在牙克石冬季測試拍攝的素材,對比亞迪仰望U8重型增程混動越野車的驅動架構、4組輪邊電機、第8種技術狀態超級電四驅系統以及全域700伏電壓平臺方案等技戰術優勢,進行全向預判。
(資料圖片)
備注:最終車輛配置與一切信息,以官方發布為準
1、仰望U8重型混動越野車基于REEV驅動架構:
首先,目前在網絡上看到的仰望U8的偽裝車首先是基于油電混合驅動架構,并且排氣管的直徑明顯被加粗處理。
其次,仰望U8的油電混合驅動架構,沒有繼續采用主打低能耗的DM-i類PHEV、兼顧能耗與性能的DM-p類PHEV,而是以高性能+全電驅動的REEV驅動架構。
然后,仰望U8所配置的REEV驅動架構中的發動機,很大程度換裝了還未公布的驍云系2.0Ti高性能插混專用發動機+串聯的ISG啟發電一體機(扁線繞組)最大發電功率,或設定在130+千瓦。
上圖為仰望官方發布的關于U8的4輪邊電機、刀片電池以及電控系統設定在梯形車架的架構簡圖。
紅色箭頭:前置2組輪邊電機
黃色箭頭:后置2組輪邊電機
綠色箭頭:前后各設定1組電機控制器(同軸2組輪邊電機共用1組電機控制器)
接下來對紅色區域-前部驅動橋的各分系統進行放大研判。
上圖為放大后的仰望U8前部驅動橋承載的動力總成結構簡圖。需要感謝比亞迪的市場團隊的嚴謹,被淡化的發動機與發電機構成的REEV系統十分清晰,甚至4組點火模塊都可分辨。
紅色區域:驍云系列插混專用發動機
黃色區域:與發電機串聯的ISG啟發電一體機(黑色區域)
白色箭頭:4組點火模塊
沒錯,比亞迪仰望U8采用的REEV驅動架構,起碼可以從官方的宣傳材料中得到確認。接下來就是要確認適配的全新驍云2.0Ti插混專用發動機以及全車驅動策略。
上圖為搭載DM-i\p在售車型的驍云1.5Ti插混專用發動機雙電機+雙電控系統(和EHS)總成特寫。
左側圖為1.5Ti機型正向特寫,紅色區域為雙電機+雙電控系統(EHS)本體,黃色區域為發動機本體,進氣歧管(黃色箭頭)、可變流量電子水泵(藍色箭頭)集成在缸體、取消了機械水泵、液壓轉向機助力泵等輪系和皮帶(白色箭頭)。
右側圖為EHS(雙電機+雙電控系統)本體側向特寫,可見雙電機部分的發電機(黃色箭頭)和驅動電機(紅色箭頭),雙電控系統(綠色箭頭)。
上圖為再次放大的仰望U8前部結構特寫,紅色區域勾勒出ISG啟發電一體機與驍云2.0Ti插混專用發電機串聯的狀態。雖然ISG啟發電一體機的輪廓有些模糊,卻可以分辨出單電機與雙電機+雙電控系統(EHS)體積方面的區別。
黃色箭頭:進氣歧管總成
綠色箭頭:渦輪增壓器總成
白色箭頭:驍云2.0Ti發動機懸置支架(固定在梯形車架端)
紅色箭頭:發動機本體與懸置支架的間隙狀態(發動機本體沒有設定輪系及皮帶)
需要注意的是(1),仰望U8采用油電混合驅動架構是肯定的,而ISG啟發電一體機在體積上的識別特征,相當大程度上可以確認采用了REEV驅動架構。
至于驍云2.0Ti插混專用發動機的引入,一方面從整車自重或超2.6噸的自重、一方面從836千瓦輸出功率進行佐證。比亞迪主力插混專用發動機-驍云1.5Ti機型與關聯的EHS最大發電功率上限,或設定在90千瓦。
對缸體材質、燃燒工藝以及精準的散熱伺服進行重新標定的驍云2.0Ti機型及ISG啟發電一體機的發電功率,如果設定在130千瓦,將很大程度滿足油電混合狀態加速需求電耗、多種速度區間行車發電效率、較低電量狀態2\4驅動模式下性能的均衡。
2、仰望U8重型混動越野車基于4組“1槽6線”扁線繞組輪邊電機設定:
首先,仰望U8重型混動越野車是基于一款被命名為易四方全電方案,配置了4臺扁線電機。每2臺輪邊電機共享1組電控系統。
其次,每組輪邊電驅動的最大輸出功率范圍在220-240千瓦,且采用扁線繞組技術+主動油冷散熱策略。
然后,為了提升仰望U8的通過性,同軸布設的2組輪邊電機加裝1套電動差速鎖。
上圖為比亞迪官方發布的關于A狀態的雙輪邊電機驅動橋的結構簡圖。
紅色箭頭:扭矩從輪邊電機輸出流程
黃色箭頭:扭矩在減速器內傳遞流程
白色箭頭:扭矩經減速器輸出至輪端
綠色區域:固定在2組輪邊電機減速器中央的電子差速鎖
藍色箭頭:經電子差速鎖鎖閉后,2組輪邊電機輸出的扭矩呈50:50狀態分配至輪端
上圖為比亞迪官方發布的關于B狀態的雙輪邊電機驅動橋的結構簡圖。
紅色箭頭:左側輪邊電機
黃色箭頭:右側輪邊電機
藍色箭頭:從左右側輪邊電機的減速器引出的2組扭矩流分別指左右側輪端
白色區域:設定在左右側減速器中央的電子差速鎖
鑒于仰望U8為帶有梯形車架REEV驅動架構重型越野車、仰望U9為承載車身EV驅動架構超級跑車,在易四方全電方案中勢必會針對車內橫向空間與高度,設定A\B甚至C\D狀態雙輪邊電機總成。
盡管,比亞迪仰望官方沒有發布U8重型增程混動越野車的電子差速鎖的規格與工作流程。不過,來自中國本土的某幾家電機廠商已經公布了用于輪邊驅動橋的電子差速鎖的樣品和規格。
4組輪邊電機的引入,使得比亞迪仰望U8擁有扭矩在前后橋間扭矩和同側輪間扭矩,以0-100的比例進行主動再分配技術優勢。
2把電子差速鎖的引入,使得比亞迪仰望U8擁有同一驅動橋輪間扭矩輸出狀態,主動鎖定在50:50的技術優勢。
上圖為輪邊電機內采用扁線繞組技術的定子特寫。沒錯,比亞迪仰望U8的4組輪邊電機采用了扁線繞組技術,根據資料或可確認為“1槽6線”技術狀態。仰望U8配置的輪邊電機不僅采用扁線繞組技術,還有主動油冷散熱策略以及最高轉速達到20500轉/分的設定。
可以確認的是,仰望U8配置的輪邊電機輸出功率為220-240千瓦,根據車輛設定為硬派越野車的“車設”看,前2組輪邊電機(黃色箭頭)輸出功率被設定在220千瓦x2,后2組輪邊電機(紅色箭頭)輸出功率設定在240千瓦x2,已達到扭矩分配呈“前輕后重”的狀態。
有必要強調一點的是,20500轉/分是全球范圍量產車搭載電機最高轉速。驅動電機轉速越高,或可以將經濟時速提升更高;或可以在一定經濟車速的電耗降至更低。
紅色箭頭:設定在2組B狀態輪邊電機之間的外置油冷散熱器
從官方信息看,最高轉速20500轉/分的輪邊電機配置了油冷散熱系統。雖然沒有確認,2組輪邊電機共用1組外置油冷散熱器,亦或1組輪邊電機配置1組外置油冷散熱器。可以肯定的是,20500轉/分的高轉速,與為定子進行飛濺是散熱+潤滑的主動油冷散熱策略,是達成持續0-100加速3秒全負載輸出的必要技術設定。
需要注意的是(2),要想讓ISG啟發電一體機(與驍云2.0Ti插混專用發動機串聯)輸出更高的發電功率,并橫置在前置動力艙內的梯形車架之間,就必須要限定其長度。筆者更傾向認定,仰望U8的ISG啟發電一體機采用的是15000轉/分的“1槽8線”扁線繞組技術。
前后2把橋間電子差速鎖的引入,使得比亞迪仰望U8擁有扭矩在前后橋間和同側輪間扭矩,以0-100的比例進行主動再分配技術優勢。
3、仰望U8重型混動越野車第8種技術狀態超級電四驅系統:
仰望U8采用REEV驅動架構,再加上梯形車架+4組輪邊電機+2組電子差速鎖+1組新狀態刀片電池,使得整車在冰雪路況、濕滑路況甚至松軟的沙漠路況的通過性,達到“史無前例”的強大。
實際上,從宋EV、唐80\100、唐DM\EV、宋Pro DM、唐DM雙擎四驅、至漢EV以及唐DM-p,比亞迪已經發展出第7種技術狀態超級電四驅系統基于2組軸間電機達成,且可以與自研的EV\PHEV(DM和DM-p)驅動架構關聯。
至仰望U8采用的4組輪邊電機+2組電子差速鎖,比亞迪第8種技術狀態的超級電四驅系統,使得全車扭矩可以在橋間與軸間進行任意分配,還可以50:50比例進行鎖定。
紅色區域:前輪邊驅動橋電子差速鎖
黃色區域:后輪邊驅動橋電子差速鎖
當前后電子差速鎖激活,前后軸間(橫向)扭矩可以鎖定為50:50比例。再加上電控系統的介入,前后橋間可以剛性所比為50:50比例,已達到最強通過性的狀態。
當前后電子差速鎖關閉,前后軸間(橫向)扭矩可以在0:100比例間進行任意調節。再加上電控系統的介入,全車扭矩可以集中在任意1輪端,或分散至4輪端。
比亞迪仰望U8適配的第8種超級電四驅系統是基于4組輪邊電機達成,不僅在通過性上有著極強的優勢,還因為具備原地轉向功能達成更具戰略意義的機動性優勢。
比亞迪旗下的商用車部門,早在2019年4月就發布了一款為南美某國市場研發的3段鉸接電動客車。這款編號為K12A型電動客車,配置了全新4組輪轂電機驅動系統及車身姿態控制策略。
白色箭頭:第1轉向橋
紅色箭頭:第2輪轂電機驅動橋
黃色箭頭:第3輪轂電機驅動橋
綠色箭頭:第4隨動橋
這款K12A型電動客車具備2輪驅動(經濟模式)和4輪驅動(最大負載模式)2種行駛模式。每種行駛模式中,又對加速、制動和轉向動作進行更精準的控制。
在4輪驅動(最大負載)模式下,通過比亞迪自行研發的ASR控制系統(有別于電子-液壓ABS系統的EBS系統),可以控制4組輪邊驅動電機的轉速和制動力再分配。對于轉速,通過對每組電機控制器限制/輸出電流而達到控制的目的;對于制動力再分配,則通過制動管路內的氣壓壓力大小,進行調節。
控制轉速的目的可以更主動、精準的保證車身姿態處于駕駛員的掌控下。4組輪邊驅動電機在直線行駛中,進行加速、勻速行駛以及制動時,4條輪邊驅動電不出現輪速差,不會導致車身擺動等危險動作。
需要注意的是(3),采用4輪轂電機的K12A電動客車并未引入線控底盤技術,不過2組轉向+隨動橋、2組驅動橋(4組輪轂電機)的設定,對不同工況車身姿態控制要求更高。相對仰望U8在基于線控底盤基礎上,4組輪邊電機和2組車橋的設定,在車身姿態控制要求反而有所降低。
總的來看,仰望U8基于4組輪邊電機的第8種技術狀態超級電四驅系統,并不是全新研發和應用的分系統,還是比亞迪最擅長的“迭代”發展而來。
4、仰望U8重型混動越野車全域700伏電壓平臺方案:
在關于仰望U8\9采用用的易四方全電方案的視頻中有這一段信息:自主研發的800伏電壓碳化硅電控最高效率99.5%。根據某兩款在售的采用800伏電壓平臺的EV車型的狀態看,800伏的電壓幾乎都是峰值電壓,而額定電壓設定在614和617伏。
對比,2022年全年比亞迪海洋系和騰勢系發布的EV\DM-i\p新車型,則引入了超500伏級全域電壓平臺方案。
基于e平臺 3.0架構的海豹,采用全域550伏額定電壓平臺方案,且支持升壓至750伏快充功能的達成,是比亞迪EV車型中技術標定最高車型。
全域550伏電壓平臺,前置電驅動、中置動力電池、后置電驅動電壓全部設定在550伏級。
基于DM 3.0架構的騰勢D9,采用全域600伏額定電壓平臺方案,且支持80千瓦快充功能的達成,是比亞迪DM-i\p車型中技術標定最高車型。
全域600伏電壓平臺,前置電驅動、中置動力電池、后置電驅動以及PTC電壓全部設定在600伏級。
從技術層面看,2.3噸自重的唐DM僅在動力電池采用了600伏級高電壓平臺設定;2.5噸左右的騰勢D9采用全域600伏級電壓平臺方案。在整車加速以及充放電過程中,更高的電壓可以降低電機內部的電流、減少發熱量,避免因高溫退磁產生的不可逆的故障。跟高的電壓可以降低動力電池內部的電流、減少電芯發熱量、避免因熱失控產生的安全事故。
從市場層面看,售價20-30萬元區間的海豹采用全域550伏級電壓平臺方案;售價區間40萬元的騰勢D9采用全域600伏級電壓平臺方案。
保守的看,仰望U8在800伏碳化硅電控的支持下采用全域700伏電壓平臺方案,較騰勢D9的全域600伏電壓平臺方案更穩妥。
激進的看,仰望U8在800伏碳化硅電控的支持下采用全域800伏電壓平臺方案,對降低驅動過程的能耗提升充電過程的效率更友好。
需要注意的是(4),從比亞迪目前所掌握的技術狀態看,騰勢D9的后置電驅動系統的額定電壓已經提升至660伏。如果提升至700伏電壓,似乎并不會對成本與風險帶來太多變化。
綜合官方發布的20500轉/分的輪邊電機、0-100加速3秒的高性能設定,仰望U8采用全域700伏額定電壓平臺方案可能性很大。如果從市場傳播層面解讀,仰望U8采用全域800伏峰值電壓平臺方案也是可以的。
綜合官方發布的20500轉/分的輪邊電機、0-100加速3秒的高性能設定,仰望U8采用全域700伏電壓平臺方案可能性很大。
筆者有話說:
本文僅對仰望U8視頻的REEV驅動架構、由4組輪邊電機構成第8種超級電四驅系統、全域700電壓平臺方案技術優勢進行較大程度的預判。
對比亞迪而言,仰望U8采用的REEV驅動架構或將被命名為更高規格的DM X.0方案。這也意味著比亞迪在掌握了DM-i低能耗和DM-p兼顧性能同時,又推出了全部以高性能為唯一的產品力設定的全新混動技術/策略。
筆者始終堅持認為,在主打低能耗兼顧性能的民用混動車輛,帶有燃油1\2\3\直驅擋雙電機+雙電控系統是有必要。實際上這種雙電機+雙電控系統,雖然定義為PHEV技術范疇,但是融入了REEV技術體系的更大功率的發電機,與裝載適宜電量的動力電池整合而來。
早在第一次世界大戰時期就出現的REEV驅動技術原本就是用于軍用重型裝甲車輛,用電驅動替代復雜、且不可靠的機械傳動組件,已達到更優秀的戰術設定。
就在2022年11月的珠海航展,國內百余家“產學研”單位推出大量以REEV驅動架構為基礎,結合多組軸間電機、輪邊電機和輪轂電機構成的無人作戰輪履裝備。
顯然,具備兩棲行駛、復雜路況高通過性、鋪裝路面高機動性、全電驅動無噪音等出色技術優勢的仰望U8,完全具備遂行隱蔽機動、電子偵查以及火力突襲等戰術優勢。
新能源情報分析網宋楠
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