[愛卡汽車 科技頻道 原創(chuàng)]
在中國，說起插電式混合動力技術(shù)就繞不過比亞迪。自2008年推出F3DM以來，比亞迪已經(jīng)累計售出了42萬輛插電混動車型（PHEV），占據(jù)了這個細分市場里44%的份額。在這個過程中，比亞迪DM插電混動技術(shù)的超強動力對品牌的建設和銷量的提升都帶來的非常顯著的效果。十幾萬元的比亞迪秦(參數(shù)|詢價)就能擁有百公里5.9秒的加速性能，這完全顛覆了消費者的認知，也讓比亞迪的PHEV車型迅速走紅。
不過，比亞迪的DM技術(shù)并不完美，它在動力方面表現(xiàn)突出，但是燃油經(jīng)濟性一般。實際上，不管是比亞迪的PHEV車型還是歐洲品牌的PHEV車型，它們的超低油耗（百公里不到2L）通常只停留在NEDC工況的數(shù)據(jù)上，在實際駕駛中虧電狀態(tài)的節(jié)油效果并不顯著。而在中國，在意油耗的消費者肯定要遠遠多過追求動力的消費者。所以，比亞迪要想進一步增加PHEV車型的銷量，面臨的最大挑戰(zhàn)就是降低油耗。
為了降低油耗，比亞迪重起爐灶開發(fā)出了一套全新的插電混動技術(shù)，名為DM-i，i代表intelligent，指智慧、節(jié)能、高效；現(xiàn)有的那一套強調(diào)動力的插電混動技術(shù)則被命名為DM-p以示區(qū)別，p代表powerful，指動力強勁。DM-i技術(shù)更加注重燃油經(jīng)濟性，追求極致的效率；DM-p技術(shù)則以性能為導向，追求動力和加速。
首批搭載DM-i混動技術(shù)的車型是秦PLUS(參數(shù)|詢價) DM-i、宋PLUS DM-i以及唐DM(參數(shù)|詢價)-i。它們將在今年三月份陸續(xù)上市，目前公布的預售價格分別是10.78-14.78萬元、15.38-17.58萬元、19.78-22.48萬元。
這三款新車一改PHEV車型油耗一般的形象，在虧電油耗上有明顯的改善。最省油的秦PLUS DM-i饋電狀態(tài)下油耗僅為3.8L/100km，而體系龐大的唐DM-i饋電油耗也僅有5.3-5.5L/100km。得益于超低的油耗，這三款車在加滿油之后的續(xù)航里程都能夠達到1000km以上。
在動力方面，DM-i遠沒有DM-p那么強勁，不過得益于電機的扭矩特性，其加速性能還是可圈可點的。秦PLUS DM-i的0-100km/h加速時間僅為7.3-7.9秒，唐DM-i也只需要8.5-8.7秒。和同級別燃油車相比，比亞迪DM-i車型的油耗要低得多，同時還有不錯的動力性能，比亞迪是如何做到的？
比亞迪的DM插電混動技術(shù)經(jīng)歷了三代的發(fā)展，其中第一代是比較注重油耗的串并聯(lián)架構(gòu)，強調(diào)發(fā)動機與電機的協(xié)同；第二代第三代則更加注重動力，強調(diào)發(fā)動機與電機的共同出力。DM-i技術(shù)返璞歸真，采用了與第一代DM技術(shù)比較類似的雙電機串并聯(lián)架構(gòu)，但是這套系統(tǒng)里的每個部分都已經(jīng)有了巨大的進步。
DM-i插電混動系統(tǒng)由一臺高效率的發(fā)動機、整合了兩臺電機和減速器的EHS電混系統(tǒng)、一組混動專用刀片電池共同組成。下面我們就對這三個部分的技術(shù)特點進行逐一解讀。
一、兩款發(fā)動機，都有超高熱效率
在混動車型上，雖然混動技術(shù)非常關(guān)鍵，但是發(fā)動機依然是動力總成的心臟。沒有一臺高效率的發(fā)動機，油耗肯定也低不到哪兒去。為了覆蓋從緊湊型三廂車到中大型SUV的整個產(chǎn)品線，比亞迪為DM-i系統(tǒng)開發(fā)了兩臺擁有超高熱效率的發(fā)動機，分別是驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動機和驍云-插混專用渦輪增壓1.5Ti高效發(fā)動機（驍云是比亞迪旗下弗迪動力的燃油動力品牌）。
驍云-插混專用1.5L高效發(fā)動機是一款自然吸氣發(fā)動機，它的動力不強，額定功率僅為81kW（110馬力），最大扭矩也只有135Nm，但是它的峰值熱效率達到了43%，位居世界前列。秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i將搭載這款發(fā)動機。對于這款發(fā)動機，我們此前已經(jīng)做了較為詳細的介紹，感興趣的朋友可以點擊下方圖片跳轉(zhuǎn)閱讀。
驍云-插混專用渦輪增壓1.5Ti高效發(fā)動機的動力更強一些，它的最大功率為102kW（139馬力），最大扭矩則是231Nm。它和前面介紹的比亞迪1.5L自吸發(fā)動機一樣采用了高壓縮比（達到了12.5）、取消輪系等設計，其峰值熱效率達到了40%，在渦輪增壓發(fā)動機領(lǐng)域，這樣高的熱效率是比較罕見的。唐DM-i將搭載這款發(fā)動機。
值得一提的是，這款發(fā)動機還采用了VTG可變截面渦輪增壓器。它可以控制廢氣的流速，從而達到控制渦輪轉(zhuǎn)速的目的。在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較低時，可以加快廢氣的流速，驅(qū)動渦輪加速，以盡快建立壓力；在發(fā)動機轉(zhuǎn)速較高時，可以減慢廢氣流速，避免渦輪超速或者產(chǎn)生排氣回壓。我們此前已經(jīng)對VTG技術(shù)做了介紹，感興趣的朋友可以去看看。
二、EHS電混系統(tǒng)，工作原理類似本田i-MMD
比亞迪的DM-i系統(tǒng)是怎么“混”的？這就得說說它的EHS電混系統(tǒng)了。它相當于是兩個電機組成的E-CVT，完全取代了傳統(tǒng)的機械變速箱，與日系混動特別是本田i-MMD系統(tǒng)比較類似。
比亞迪EHS電混系統(tǒng)中的兩臺電機采用平行布置，能夠減小橫向空間，從而適配更多的車型。這兩臺電機有一臺是發(fā)電機，另一臺是驅(qū)動電機。在電機上方是電控系統(tǒng)，其功率半導體是比亞迪自主研發(fā)生產(chǎn)的IGBT 4.0。
從模型上我們可以更加清楚地看到電機的位置，其中綠色的是發(fā)電機，紅色的是驅(qū)動電機。這兩臺電機是轉(zhuǎn)速可達16000rpm的超高轉(zhuǎn)速扁線電機，最高效率達到了97.5%。和傳統(tǒng)繞組相比，扁線繞組線圈結(jié)構(gòu)的橫截面積更大、長度更短，所以電阻和能量損耗都得以降低，所以扁線電機有更高的效率和功率密度。
在實物和模型上都看不到的地方，EHS電混系統(tǒng)中還包括了一臺直驅(qū)離合器。也就是說DM-i系統(tǒng)是可以實現(xiàn)發(fā)動機直驅(qū)的。據(jù)現(xiàn)場的工程師介紹，DM-i系統(tǒng)在時速60-70km/h就可以進入發(fā)動機直驅(qū)狀態(tài)。
EHS電混系統(tǒng)完全取代了傳統(tǒng)的機械變速箱，里面只有一個單級減速器。整套系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并不復雜。
從左側(cè)的示意圖中我們可以看到：在直驅(qū)離合器打開時，發(fā)動機帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，為驅(qū)動電機供電，車輪上的動力全部來自驅(qū)動電機，EHS電混系統(tǒng)是串聯(lián)狀態(tài)；在直驅(qū)離合器閉合時，發(fā)動機可以直接向車輪輸出動力，同時也可以帶動發(fā)電機產(chǎn)生電能，EHS電混系統(tǒng)是發(fā)動機直驅(qū)模式或者發(fā)動機與電機并聯(lián)的模式。
比亞迪說DM-i是“以電為主的混動技術(shù)”，是因為該系統(tǒng)會在很大一部分工況里處于串聯(lián)狀態(tài)，動力主要來自電機，因此可以獲得如同電動汽車一般的順暢駕駛體驗，同時發(fā)動機可以長時間工作在高效區(qū)間。它的運行模式非常類似本田的i-MMD混動系統(tǒng)，區(qū)別主要有2點：本田i-MMD的雙電機是同軸的、本田i-MMD較少用到并聯(lián)模式。
根據(jù)驅(qū)動電機功率的不同，EHS系統(tǒng)可以分為三種，分別是EHS132、EHS145和EHS160。其中EHS132和EHS145搭配1.5L自吸發(fā)動機，應用于秦PLUS DM-i和宋PLUS DM-i，系統(tǒng)綜合最大功率分別是160kW（218馬力）和173kW（235馬力）；EHS160搭配1.5Ti發(fā)動機，應用于唐DM-i，系統(tǒng)最大功率是254kW（345馬力）。
三、混動專用刀片電池，安全和性能都有保障
前面說到比亞迪DM-i技術(shù)與本田的i-MMD技術(shù)比較類似，但它們之間還有一個很大的區(qū)別是DM-i的電池容量較大，可以外插充電，甚至可以直流快充，而i-MMD的電池較小，不能外插充電。比亞迪當然也可以推出不插電版的DM-i，但是這樣就無法享受國家的新能源政策優(yōu)惠了。在成本方面，插電版的大電池雖然較貴，但是能夠能夠拿到補貼，并可以省下一兩萬元的購置稅，所以競爭力還是非常強的。
刀片電池是比亞迪標志性的電池技術(shù)，其最大的特點是安全，可以穩(wěn)定通過針刺試驗而不起火。
DM-i車型搭載的是功率型刀片電池，電芯單體的電壓為25.6V，容量為1.22kWh。多個電芯組成的電池組容量為8.3-21.5kWh，可以支持車輛以純電模式行駛50-120km。其中，采用大容量電池的長續(xù)航車型配備了直流快充接口，可以更快地補充電量。
DM-i專用的功率型刀片電池采用了先進的熱管理技術(shù)，它是全球首款脈沖自加熱電池，并采用了冷媒直冷技術(shù)。
值得一提的是，DM-i車型全球首家搭載了磷酸鐵鋰12V電瓶，并配備了獨立的BMS，令系統(tǒng)效率提升了13%。磷酸鐵鋰小電瓶的應用，令DM-i車型實現(xiàn)了徹底無鉛化。
編輯點評：目前中國新能源汽車市場是純電動汽車占據(jù)了絕對的大頭，插電混動車型的銷量比較小，其中的一大原因就是純電動汽車的使用成本優(yōu)勢明顯。比亞迪DM-i插電混動技術(shù)在擁有不錯動力性能的同時大幅降低了油耗，擁有非常強大的競爭力。這項新技術(shù)的出現(xiàn)將為比亞迪贏得更多的消費者，也能幫助插電混動車型獲得更大的市場份額。
精彩內(nèi)容回顧：
聯(lián)系客服
