【球村】比亞迪第五代DM技術，如何做到堪比純電車的用車成本？

比亞迪第五代DM技術 如何做到堪比純電車的用車成本 這期我們就從最底層架構 全面剖析比亞迪的混動技術 插電混動車型之所以能成為當下主流 就是它融合了油車方便 電車省錢的兩大優點 但如何做到的 很少有人能說清楚 傳統燃油車用車成本高 主要是發動機效率太低 並且高效運行區間非常窄 這是某款燃油車的發動機效率圖 我們不用管這圖上的數據 只看顏色就可以 越偏向紅色的部分 就表示越高效 能看出來 發動機的大部分工況 都處於低效區間內 只有當發動機轉速 維持在2200轉到3000轉 扭矩在120牛米以上的 這個穩定區間內 發動機的效率才接近40% 也就是說 如果有100的能量進入 最多也只有40的能量輸出 而這已經是傳統燃油車中 最頂級的效率水平了 絕大部分燃油車的發動機最高效率 也就30多 那如果是城區用車環境 頻繁起步 加減速 發動機大部分工況 就只能在低效區間內 自然城區用車油耗就比較高 那如果是高速用車 發動機能穩定維持在最佳扭矩 轉速也能一直保持在2000多轉 那發動機的效率 也就能基本維持在高效區間 油耗自然也會偏低 但是最高也僅有40%的轉化率 而且 傳統燃油車發動機 不光是效率低 它還有很多兼職 它不光要帶著輪子跑 還要兼職驅動很多輔助設備 比如 冷卻用的水泵 空調的壓縮機 轉向機的油泵 剎車的助力泵等 這些都需要發動機 分出一部分動力去負擔 即使你現在用不到某些裝置 它們也是一直綁定工作的 造成能量浪費 還有 傳統燃油車 沒有驅動電機 剎車的能量 就全部轉化為了熱能 也就白白浪費了 所以 傳統燃油車的能耗自然就不低了 而純電車用車成本低 主要是電機效率高 並且高效區間 比發動機寬泛的多 從這個圖上能看出來 電機的絕大部分工況 都能維持在超過90%的效率 不管是低轉速 還是高轉速 電機的效率都非常高 那有同學會好奇了 為什麼電車高速續航會打折扣呢 這是因為電車不管是高速 還是低速 效率都差不多 但是高速行駛 分組開始成倍增加 自然電耗就增加了 續航就打折扣了 油車之所以相反 是因為城區環境 效率太低 維持不了高效區 到了高速上 發動機可以保持在高效區 分組雖然上來了 但是效率也保持得更高 相對城區來說 高速上就省油了 那綜合來看就是 電機喫了10碗麵 能幹9碗麵的活 多幹多喫 少幹少喫 不幹的時候不喫 只要開工了 極短時間內就能開足馬力 發動機則是 喫了10碗飯 能幹3碗飯的活 多幹多喫 少幹少喫 因為發動機有怠速 不幹也得喫 而且剛開始幹活都要醞釀一會兒 這效率太低了 自然發動機喫的多 幹的少 但是吧 電機也不是沒有短板 電機需要電池 電池就需要充電 目前來說 長途行車 充電依然是個問題 本來高速續航就打折扣了 還要和別人搶充電樁 實在不是那麼舒服 所以 插電混動 就成了現階段綜合用車工況的最優解 低速以電為主 有充電樁就當電車凱 省錢 高速發動機直驅 長途加油沒有續航焦慮 省心 這也是比亞迪壓住插電混動的重要原因 考慮到中國絕大部分是一車家庭 插電混動綜合了短途經濟性 長途便利性 讓一車家庭也能做到既省錢又省心 我們來看看比亞迪這套系統是如何工作的 比亞迪第五代DM技術 DMI超級混動 一共有四種驅動模式 EV純電模式 電池電量充足的情況下 發動機不會啟動 此時就是電池為電機供能 電機驅動輪子 純電車的使用模式 如果家裡有充電樁 完全可以當電車凱 HEV串聯模式 在低速或城區工耗 電池電量不足的情況下 發動機啟動 保持在高效轉速區間內運行 帶動發電機給驅動電機供電 多餘的電量會衝入動力電池 HEV並聯模式 當車輛在高速行駛 且電量充足時 發動機和電機會同時輸出動力 讓車輛加速性能更好 又能夠降低冷耗 發動機直驅模式 當車輛高速穩定行駛時 車輛會採用發動機直驅模式 由發動機直接驅動車輛 避免油電多一次轉化的效率損失 這就是比亞迪插電混動的一個基本邏輯 但想要這個系統可以完美運行 達到驚人的每100公里2.9升的虧電油耗 還需要做很多事情 比亞迪第五代DM技術 插混專用高效發動機 這次做到全球量產發動機的最高熱效率 46.06% 熱效率跟我們前面講到的效率是一回事 就是發動機燒掉的燃油 有多少轉化為了汽車的驅動力 理想值嘛 肯定是1 但是發動機有摩擦 冷卻 排氣 一系列的能耗損失 因此能做到超過40% 就已經是行業佼佼者了 前面我們也說了 大部分燃油車只能做到30%多 比亞迪能做到全球第一 一定是下了不少功夫的 注意 比亞迪這個發動機有個前綴 插混專用 也就是說 它是專為混動而生的發動機 因為插混車有大電池 發動機就可以做很多減法 它可以丟掉很多傳統燃油發動機要幹的工作 比如說 我們前面講過的 水泵 壓縮機 油泵 助力泵等 當然 也不是說不要這些東西了 把發動機減放了 通過傳感器加電機的組合 直接讓大電池高效驅動 需要多少就給多少電 不會浪費能量 那插混專用發動機要幹的活就簡單了 只需要在啟動之後 一直維持在高效區間內運轉就行了 自然就比較省油了 當然 光做減法肯定還不夠 要不然大家都能做第一了 比亞迪的這個插混專用發動機 還做了加法 傳統燃油發動機的7缸壓縮比 只有8比1到10比1 壓縮比越高 燃油燃燒就更充分 能量利用率提高 自然就會更省油 比亞迪第五代插混專用發動機 壓縮比做到了16比1 接近傳統燃油發動機的兩倍 常規發動機做工過程是這樣的 進氣沖沉 壓縮沖沉 做工沖沉 以及排氣沖沉 這其中 做工沖沉其實是有能量浪費的 因為活塞在到底時 缸內還是有壓力存在的 但緊接著就是排氣沖沉 多餘的壓力就順著排氣氣管溜走了 造成了一定的浪費 這也是傳統發動機能耗高的一大原因所在 那比亞迪插混專用發動機 採用的是阿特金森循環 簡單來說 就是通過延遲發動機進氣門關閉的時間 讓活塞在上升到這個高度的時候 才關閉進氣門 這樣壓縮形成就變短了 但是做工沖沉還是保持不變 這樣膨脹形成大於壓縮形成 燃油的燃燒效率自然就變高了 也就是越省油 但是壓縮比升高的同時 也帶來了額外的問題 高壓下燃油可能會早燃 順著活塞在缸內暴震 比亞迪嘗試了240多種燃燒式設計方案 100多種活塞冷卻方案 最終才成功把活塞溫度降低了10攝氏度 保證發動機可以平穩運行 這臺插火專用發動機 臺價測試達到了等效800萬公里的耐久測試 耐用性上可以完全放心 但這還不夠極致 第五代DM5插火專用發動機 還使用了1G2廢氣再循環系統 簡單來說 就是把氣缸內排出的部分廢氣 再抽回來重新走一遍進氣做工的流程 進一步壓縮燃油剩餘的能量 比亞迪這套系統 廢氣再循環率接近30% 也就是說有近三分之一的廢氣 會重新回去參與燃燒 省油的同時也更加環保了 另外這臺發動機還使用了高滾流進氣道 智能噴油系統 智能燃燒系統 智能可變潤滑系統 這都是為了更高的熱效率做的加法 是不是覺得比亞迪這個全球第一 拿的還真不容易 因為每個部分都要去做到極致 那就需要大量的設計 反復測試 才能一步一步把這個油給省出來 插火專用發動機 就是比亞迪第五代DM技術的省油第一版輔 從根源上節流 第二版輔 EHS電混系統 講完發動機 接下來就是這套系統的第二核心 EHS電混系統 前面我們講了 電機的效率是高 但高轉速的電機效率要更高 所以比亞迪的電機 採用的是高轉速化驅動方式 加上分段磁鋼設計 超薄的硅鋼片 以及電子油冷系統 要比上代效率更高 EHS的傳動系統也做了優化 大家都知道 傳動系統越簡化 摩擦越少 能量損失就越少 比亞迪通過低摩擦的球柱軸承 和高效離合器 最終讓電區系統的綜合工況效率 從87.6%提升到了92% 又為這套混動系統 省下了不少能耗 那可以說 EHS電混系統 就是比亞迪第五代DM基礎 省油的第二板斧 高效 節能 第三板斧 電池 動力電池方面 比亞迪使用了 最新的插混專用刀片電池 能量密度要比上一代 提高了15.9% 同樣功率的電池 體積跟重量都小了 也能更省油 此外 高配車型的慢充功率 也從上一代3.3千瓦 提高到了6.6千瓦 快充時間也比上一代更快 那外放電功率 也從3.3千瓦 提升到了6千瓦 可以同時支持更多的用電設備 戶外 露營更方便 另外 比亞迪還專門介紹了 12V的磷酸鐵底小電池 雖然上一代也有 但沒有引起大家太大的重視 12V小電池 對比傳統鉛酸電池 有著非常能打的實力 不僅重量只有2.2公斤 充放電效率也可以達到94% 並且壽命也要長得多 可以使用15年 還擁有獨立的電池控制系統 只要車上有油 就一直有電 有了這顆小電池 從此就告別大火救援了 這還是非常非常實用的一個配置 那可以說 電池上的優化 就是比亞迪第五代DM技術 省油的第三班輔 一小波大 第四班輔 全溫域整車熱管理 比亞迪第五代DM技術 把以前獨立的各系統熱管理 整合成現在的前倉熱管理 電池熱管理 和座倉熱管理 以前是各自為戰 現在是協同作戰 獨立熱管理 勢必會造成能量浪費 現在協同作戰 可以把熱量轉移到更適合的地方 統一之後的熱管理架構 高溫環境中 能耗最高節約10% 低溫環境中 能耗最高節約8% 這在我們後面的實車測試環節裡 很有驚喜 另外 比亞迪第五代DM技術的刀片電池 採用了第二代直冷技術 以前冷板是T型設計 現在是S型環繞設計 並增加了主動均溫技術 這兩項技術 使電池的均溫性能提高了45% 能耗則下降了34% 此外 電池的升溫和降溫速度也都有提高 不管是嚴寒 還是酷暑 電池都能迅速達到最佳工作溫度 座艙熱管理方面 壓縮機的效率提高 換熱器的分組減少 讓座艙內的降溫和升溫速度 也都提高了不少 可以說溫度控制的更好 更精確 才能省能量不被浪費 也是省油的一個重要環節 那全溫域整車熱管理 就是比亞迪第五代DM技術 省油的第四板斧 合勝於分 第五板斧 7合1動力預控 如果說前面我們聊過的這些 都是執行端 都是手和腳 那比亞迪在關鍵的腦部分 也做了升級 比亞迪第五代DM技術 同步了整車控制器 發電機控制 和驅動電機控制器 以前是三分天下 現在是三腦合一 用一顆高算力芯片 取代三顆芯片 算力提升了146% 芯片間的通訊速度提高了10倍 並在這個基礎上 還集成了直流升壓器 車載充電器 直流交換器 和高壓配電器 四個控制模塊 功率密度提升18.3% 我想這是每個男生夢寐以求的組合 7合1 並且最新的BRD自研功率芯片 實現了98.9%的最高控制效率 高度集成化的設計 也就意味著這些系統之間 有著更高效的協作能力 可以進一步適應更多複雜 多變的用車環境 那更加精細化的控制 也是能耗表現更好的基礎 要幹多少活 要喫多少東西 這些得算得準 做得到纔行 可以說 7合1的動力預控 就是比亞迪第五代DM技術 省油的最後一板斧 7合1 一掃天下 怎麼樣 是不是覺得比亞迪第五代DM技術 省的這個油 省的也確實不容易呢 也確實 發動機到今天 早就已經被大家玩明白了 如果不是另闢蹊徑 如果不是每一步每個細節都做到極致 怎麼才能完成比亞迪勤L DMi 以及海豹06 DMi 綜合續航2100公里的亮眼表現 那話不多說 是騾子是馬 也要拉出來6 這次有機會親自試駕體驗一次 我們來看看它的實際油耗表現到底如何 到底能不能做到 堪比純電車的用車成本 這次我們選擇的試駕車輛 是海豹06DMi 之所以選擇海豹 還是覺得海豹要年輕 運動一些 這次我們的實測里程 大概100多公里 那其中快速路和普通城市路 大約是各佔一半的 還是比較符合我們平時的用車場景 當天的測試情況不是很樂觀 深圳天氣非常悶熱 室外溫度一度達到36-37度 那出發之前 我們會盡量把油箱加滿 通過反覆搖車 確保油箱是一定完全加滿的狀態 那最後回來也是一樣 還是會反覆搖車 加油 確保油箱加滿 這樣就可以通過加油站 最終顯示的加油量 計算真實油耗了 好 出發之前 我們先看一下車輛狀態 出發前的總里程 5611公里 出發電量12% 駕駛模式ECO 驅動模式HEV 開啟AI智能保電 動能回收標準 空調24攝氏度自動 不得不說 這個空調效果是真不錯 油箱也是加滿油了 我們貼上分條 充電口也貼上分條 我們人的情況 全車兩人 加上攝影器材 大概300斤 標準重量 好了 情況就是這麼個情況 我們出發 去城路上 能看到當天還是非常堵 而且天氣很熱 深圳這個路況也挺複雜 堵車路況頻繁起步 偶爾不注意就得來個急剎 對於燃油車的油耗來說 肯定是不太樂觀的 深圳的天氣挺好的 經過大概一個半小時的時間 我們終於是到了中途的折返點 好 現在我們已經到了中途的折返點 梅州大廈 來的過程大概一個半小時 因為路上還是比較堵的 然後我們現在就是返回 今天溫度比較高 所以空調也打的比較高 我相信油耗應該有一定影響 簡單看了一下表顯能耗 然後我們返程 返程的車明顯少了很多 不過室外溫度甚至比去城還高 早上深圳是下了一場雨的 越是接近中午越熱 大家能看到 我們現在室外溫度還是非常熱的 36度 從空調的聲音就能聽出來 空調是在一直盡力給我們降溫 當時我還覺得 空調這麼猛 會不會讓最終油耗高很多 回程的路上車比較少 我也簡單總結了這輛車的駕駛感覺 這輛車開起來的感覺 就是偏向於油車跟電車之間 它沒有傳統油車那種頓挫感 它低速因為主要是電機 然後開起來比較像電車 平順感非常不錯 但它也沒有純電車那種 就是動能回收特別強的感覺 我在鬆油門的時候 比如說我這樣加速 然後一鬆油門 它就很平順 海豹06DMI 低速主要是以電為主 開起來的感覺就是加速很線性 給多少油門就有多少速度 沒有油車那種還需要等的感覺 我們用的ECO模式 開起來也感覺動力很足 加速感已經是超過大部分油車了 非常夠用 高速上巡航80馬的時候 也沒有明顯能察覺到 發動機的介入時機 可以說這套系統 行駛質感還是挺細膩的 動能回收這次 我們設置的是標準 幾乎是感覺不到有介入的 總體來說很絲滑 我覺得感興趣的同學 也不要光聽我來描述 一定要自己去試駕看看 這行駛質感真的很不錯 還有一點我一定要說一下 不知道是隔音做的好 還是空調太猛了 我全程沒有覺察到 這輛車有發動機這個部件 整體就是非常偏向純電車的安靜感 如果說空調聲音大 聽不到發動機的聲音 我也能理解 但是也沒有發動機的震感 這點還是讓我很意外的 整體就是很偏向於電車的感覺 好了 那回程的速度就快一些了 大概一小時多 我們就回到最開始的加油站 好我們現在是到達了 我們一開始的那個加油站 然後我們現在把油箱風調取掉 回程車比較少 那我開的也比較隨意 速度也是一直頂著限速開的 話不多說 我們重新加滿油箱 看看實際耗油量 通過反覆搖車加油 還是加到滿為止 我們的最終加油量是2.61升 那我們再來看看車輛的終點狀態 我們最終來看一下 我們這輛車的最終成績 我們的出發總里程 一開始是5611公里 然後現在的終點總里程是 5717公里 那行駛總里程就是106公里 出發時候的電量是12% 終點電量 現在終點電量剛纔是16% 現在15% 因為是我們一直把空調再開著 因為外面特別熱 那電量消耗就是-4% 加油量大家剛才也看到了 是2.61升 然後我們這輛車最終的 百公里油耗成績是2.36升 終點剩餘電量是16% 回程發動機反而還多充上了一點電 那電量消耗就是-4% 我們這輛海豹06DMI 百公里實測油耗就是2.36升 怎麼樣這個成績 一路上我都沒有刻意去黃金右腳 本來當天其實是有兩輛試駕車的 我們是B車 該車要比我們提前走個不到10分鐘 但比我們晚回來10分鐘 然後我們是第二輛車出發的 然後但是我們是第一個回來了 你看第一輛出發的車還在加油 所以說我們一路上開的還是挺快的 那路線都是一樣的 所以我們這個成績還是很有說服力的 恐怕有不少摩托車油耗 都比我們實測的這個高了吧 當然比阿迪第五代DM技術這麼省油 也是花了很大功夫去一點點降下來的 每一個步驟都節省一點點 每一步都去優化一點點 最終才能得到這樣的成績 如果說省油已經很厲害了 那駕駛感受細節這些 大家不如自己去體驗一下 真的有比燃油車的驚喜多 還有比純電車更為便捷的補能 插混真的是已經在變成主流了 比阿迪從2003年就開始壓住插電混動 到今天也有超過20年 就像他們在發布會上說的一樣 任何革命性的產品的開發 都以10年為單位 絕非慘圖 2008年 比阿迪推出全球第一輛量產插電混動汽車 F3DM 採用雙電機串變聯架構 開創插混先河 2013年 第二代DM通過DCD偶合P3和P4電機 百公里加速進入5秒級 比阿迪自信地把4.9秒印到車尾 插混車型開始被人們熟知 但大家更多的印象還是 這車好像確實很快 2018年 第三代DM引入全新P0電機 車輛的動力性 平順性得到顯著提升 大家開始逐漸發現 混動好像還真行 2021年 第四代DM開始全面顛覆傳統燃油車 完成產品線全面佈局 經濟性更好的DMI 性能更強的DMP 以及越野向的DMO 截止今年5月 第四代DM車型 全球銷量超過了315萬輛 國內PHEV市場佔有率達到了驚人的60% 這意味著中國市場上 每賣出兩輛插混車 就有一輛比阿迪 從之前的大家熟知 變成了這車真香 而現在 比阿迪帶來全新第五代DM技術 做到了虧電油耗每百公里2.9升 綜合續航里程2100公里 這次真的還就是遙遙領先了 20多年的時間不算長 也不算短 但足夠一家執著的企業 做成一件領先全球的事 這也是求送的日誌 感恩三連 我們下期再見