比亞迪DM-i超級混動系統解析,讓燃油汽車實現電動化軟著陸

3代DM動力系統
目前汽車領域談及動力系統,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:“我自己也在新車發布不久后就定了車,但是目前還在慢慢等車到店。”

DM混動歷經3代版本,終于迎來了爆發期

DM-i技術平臺
筆者還了解到,作為新一代的DM-i動力系統,涉及的電機、電池以及專用的發動機,目前產能都還處于爬坡階段,待產能逐步提升后,會加速填補市場缺口。實際上,比亞迪開發的DM混動系統已經經過了2次迭代。
最早于2008年,比亞迪DM 1.0已經采用雙電機串并聯架構,但基于當時國內整體新能源產業鏈的發展背景,產業鏈發展初期,當時的三電成本居高不下,電機的性能指標也比較低,并且在當時國內自主品牌也沒有混動專用發動機。在這樣的大背景下,這套架構并未達到整車亮眼的指標。
到2013年推出第二代DM系統時,比亞迪轉換了設計思路,改為基于多速DCT的并聯架構,通過架構更新進一步實現了油耗的降低。發展至2018年的第三代DM混動系統,已經進化成為基于多速DCT的混聯架構,并在此基礎上,開發出了DM-P與DM-i兩種動力平臺,兩者分別針對動力響應以及經濟性進行優化。

動力核心
具體到DM-i超級混動系統上,它采用的是以電為主的混動技術,核心組成包括兩個部分:提供驅動力的大功率電機以及供能的大容量動力電池,發動機則主要起到輔助作用。由于電機轉換效率相比發動機有大幅提升,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獲得了“一箱油續航超1200Km”的能力。
同時,以電為主的架構也提供了一些駕駛中的體驗優勢,在此前筆者隊秦 Plus DM-i車型的試駕中,低速行駛下得益于電機驅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。
電機全轉速區間高效扭矩輸出的特性,也繼承在了DM-i車型當中,因此可以在油門前段就能獲得不錯的動力響應,百公里7.2s的加速時間也證明了其加速能力。

燃油車向新能源發展的軟著陸
當深踩油門以及高速行駛時,才會感覺到發動機的介入,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”在多數駕駛場景下,它的表現與電動車基本一致,而車輛所依賴的能源來源卻依然是傳統的汽油,并不存在續航焦慮,并且更低的油耗,也讓其具備了用車成本上的優勢。
DM-i超級混動系統的核心黑科技:EHS電混系統

DM系統發展史
除了體驗層和架構層的改進,比亞迪DM-i超級混動系統還有一項黑科技:EHS電混系統,作為DM-i超級混動的“大腦中樞”,EHS電混系統更是能夠對發動機、發電機驅動電機智能分配功率,讓DM-i超級混動更多地在高效區工作。
不同于傳統變速器只是作為傳動機構的作用,EHS電混系統采用七合一高度集成化設計(雙電機+雙電控+直驅離合器+單檔減速器+油冷系統),是兼顧了驅動、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,高度集成化的設計讓動力總成重量從176kg降低至136kg、最高轉速從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。
電控的指標也同樣得到了提升,在集成化上,驅動電機、發電機雙電控深度集成。相比于DM 1.0混動系統的殼體物理集成,實現了控制電路深度集成。三相線連接變為內部銅排直連,深度的集成化,體積縮小,由25L減少到12L,縮小了1倍。

EHS優化
此外,EHS的電控、IGBT功率模塊也已經實現完全自主研發,不僅告別了卡脖子時代,還實現了IGBT定制化開發、汽車級可靠性,降低重量、體積的同時、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電混系統的IGBT模塊數量也從DM 1.0的6塊減少至2塊。
和目前市面上認可度較高的本田i-MMD系統相比,DM-i超級混動也有很大的區別。首后者是插電混動,純電狀態可以做到50~120km的續航里程,在中低速的短途駕駛中,車輛甚至可以作為電動車進行使用,使發動機更多處于熄火狀態,從而油耗更低。
而在系統設計層面,DM-i超級混動和iMMD系統的架構很相似,都是P1+P3電機布局,先進的雙電機串并聯架構。但從架構布局來說,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系統采用同軸式布置,軸向尺寸大,同時限制了電機尺寸。
其次,同為先進的扁線電機,DM-i超級混動電機轉速更高,最高轉速為16000rpm,所以比較之下,比亞迪的電機恒功率區更長,后備功率更足,加速感更好,爬坡能力更強。總體來說,經歷了13年的2次迭代后,比亞迪在混合動力領域的最新動力總成已經達到了行業中的頭部水平。
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