【原】深度解碼比亞迪e平臺(tái)：新能源時(shí)代的核心科技，強(qiáng)在哪里？- 汽車相對(duì)論

汽車相對(duì)論 2021-06-19

展開全文

當(dāng)汽車從燃油時(shí)代邁向新能源時(shí)代，汽車本身也從機(jī)械產(chǎn)品慢慢向IT產(chǎn)品進(jìn)化，也就意味著汽車也將像我們身邊的手機(jī)、電腦等電子產(chǎn)品一般，可以通過核心技術(shù)的進(jìn)步，變得結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單、更安全、更可靠、性能更強(qiáng)、價(jià)格更低。比亞迪面向新能源汽車推出的e平臺(tái)，就是在這樣的思路下誕生的，通過對(duì)原本繁雜、分立的零部件進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化、集成化設(shè)計(jì)，比亞迪讓純電動(dòng)汽車的“內(nèi)臟”終于實(shí)現(xiàn)了“通用”與“整合”，這意味著消費(fèi)者可以用更少的錢買到更可靠、更安全、更舒適、更長(zhǎng)續(xù)航的新能源汽車。

無論傳統(tǒng)汽車還是新能源汽車，若要實(shí)現(xiàn)快速產(chǎn)品迭代和平臺(tái)化，那么標(biāo)準(zhǔn)化和集成化是必選項(xiàng)。所謂標(biāo)準(zhǔn)化，就是將大量零部件、接口、技術(shù)進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化開發(fā)，使之能在各級(jí)別的純電動(dòng)車型上通用，由此帶來了規(guī)模效益，也令新產(chǎn)品開發(fā)速度提升，利于純電動(dòng)汽車產(chǎn)品線的快速展開。所謂集成化，就是對(duì)原本分立的系統(tǒng)進(jìn)行集成，從而使得汽車相關(guān)組件數(shù)量精簡(jiǎn)，體積變小，質(zhì)量變輕，效率提升。

比亞迪的e平臺(tái)左手標(biāo)準(zhǔn)化，右手集成化，究竟是如何做到的呢？簡(jiǎn)單理解，“e平臺(tái)”就是33111。兩個(gè)“3”指的是驅(qū)動(dòng)3合1加高壓3合1。3個(gè)“1”就是1塊板、1塊屏和1塊電池。龍叔帶大家展開深入了解一下e平臺(tái)的魅力。

驅(qū)動(dòng)3合1

在“e平臺(tái)”下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和減速器三者高度集成，減少了復(fù)雜的機(jī)械結(jié)構(gòu)和連接關(guān)系，實(shí)現(xiàn)輕量化設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)緊湊，成本低，總成傳動(dòng)效率高，有利于整車能耗降低。

對(duì)于比亞迪而言，集成化可以降低整車成本，降低零部件體積，提高相應(yīng)參數(shù)。對(duì)于消費(fèi)者而言，購車成本會(huì)降低，車內(nèi)空間會(huì)提高，整車能耗更低。

相比于分體式總成，成本降低33%，體積降低30%，重量降低25%，扭矩密度提升17%，功率密度提升20%，NEDC效率指標(biāo)增加1%。

比亞迪主要采用永磁同步電機(jī)，電機(jī)設(shè)計(jì)方面，比亞迪通過提升線圈占積率，改善冷卻系統(tǒng)降低銅線溫度，降低銅損;選用超薄高性能硅鋼片，優(yōu)化磁路，有效抑制鐵損;優(yōu)化組裝工藝提高同軸度，選擇低摩擦系數(shù)軸承降低雜散損耗，降低機(jī)械損耗。目前最高效率高達(dá)97%，NEDC綜合效率高達(dá)94%。

其次采用高轉(zhuǎn)速設(shè)計(jì)，以獲得更高功率密度，比亞迪通過優(yōu)化直軸電感及凸極率，減少磁化設(shè)計(jì)，提升電機(jī)抗退磁能力;采用高規(guī)格硅鋼材料，優(yōu)化磁鋼排布及應(yīng)力分布;電機(jī)定轉(zhuǎn)子冷卻優(yōu)化，提升功率密度同時(shí)有效管控電機(jī)溫度場(chǎng)，目前電機(jī)轉(zhuǎn)速可達(dá)15000rpm。

IGBT是電機(jī)驅(qū)動(dòng)方面的另外一個(gè)核心技術(shù)，IGBT的全稱是“絕緣柵雙極晶體管”，是能源變換與傳輸?shù)暮诵钠骷?，控制交流電和直流電的轉(zhuǎn)換及高低電壓的轉(zhuǎn)換。

比亞迪打破了國外專利和技術(shù)封鎖，在汽車級(jí)IGBT晶圓設(shè)計(jì)、模塊散熱、封裝工藝和制造等關(guān)鍵技術(shù)獲得突破，率先在新能源汽車電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上實(shí)現(xiàn)了自主IGBT芯片的批量應(yīng)用。經(jīng)過多年的充分驗(yàn)證，比亞迪車用IGBT模塊累計(jì)裝車數(shù)在國內(nèi)排名第一。

高壓3合1

在“e平臺(tái)”下，高壓系統(tǒng)的DC-DC、充電器和配電箱高度集成，體積小、重量輕、功率密度大于2KW/L，電池電壓范圍寬，能夠適應(yīng)于各種電池電壓平臺(tái);PDU設(shè)計(jì)可選擇性強(qiáng)、可靈活定制不同方案。

相比于分體式總成，高壓三合一成本降低40%，效率提升1-2%，功率密度增幅25%。采用系統(tǒng)集成后的產(chǎn)品，體積較分體式產(chǎn)品降幅為40%;重量較分體式產(chǎn)品降幅為25%。

比亞迪的充配電三合一系統(tǒng)通過碳化硅應(yīng)用技術(shù)、諧振軟開關(guān)技術(shù)、同步整流技術(shù)提高了系統(tǒng)的效率，通過電壓電流監(jiān)控、溫度監(jiān)控保證了充配電三合一系統(tǒng)的安全可靠。此外，這個(gè)充配電三合一系統(tǒng)還擁有比亞迪首創(chuàng)的雙向逆變充放電技術(shù)。該技術(shù)可以將電動(dòng)汽車內(nèi)部的電，逆變成220V交流電輸出供家用電器使用。

1塊PCB板

PCB板可集成的低壓控制功能包括:網(wǎng)關(guān)功能;傳統(tǒng)BCM功能，如燈光控制、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、解閉鎖、整車電源檔位、整車防盜、尋車功能、動(dòng)力電池充電、電動(dòng)車智能充電、遠(yuǎn)程更新軟件、車窗/天窗控制及防夾等;PEPS遙控鎖車、無鑰匙進(jìn)入、無鑰匙啟動(dòng)、鑰匙防忘、鑰匙離車提醒、遠(yuǎn)程開空調(diào)、遙控啟動(dòng)車輛功能;駐車輔助系統(tǒng)模塊;儀表;空調(diào)控制器;藍(lán)牙鑰匙;胎壓監(jiān)測(cè);引擎音模擬器;豐富的診斷功能等等。

集成化主要是為了輕量化、節(jié)約成本(包括減少零部件、減少裝配工序、減少整車線束等)、減少空間。集成式EEA優(yōu)化了控制器的數(shù)量，靈活彈性的網(wǎng)絡(luò)拓?fù)?，大量減少系統(tǒng)交互的訊息量，降低總線負(fù)載率，同時(shí)也使售后服務(wù)更加方便快捷。集成化以后，減少模塊數(shù)量，減少裝配工序、減少線束等，將其封裝在一個(gè)殼體。

集成化從降低成本、輕量化、區(qū)域化、布局可行性、技術(shù)可行性多維度分析得出多個(gè)電器集成化、平臺(tái)化方案，其中包含車身域多合一控制器，門控域控制器、電動(dòng)門控制器、燈光控制器、BYD-HEART。

集成的產(chǎn)品都是車上的標(biāo)配產(chǎn)品，且功能具有關(guān)聯(lián)性，可以布置在一起，減少空間、重量、線束、總裝裝配工序;從行業(yè)調(diào)研看，零部件供應(yīng)商和主機(jī)廠有集成化趨勢(shì);現(xiàn)有MCU資源豐富，十個(gè)產(chǎn)品的MCU存在資源浪費(fèi)，用1到2個(gè)MCU就能實(shí)現(xiàn);材料成本和制造成本大幅減少;各個(gè)產(chǎn)品開發(fā)技術(shù)成熟，設(shè)計(jì)資源可充分調(diào)用。

低壓電器集成化不僅大幅降低了整車電器成本，同時(shí)降低產(chǎn)品診斷、生產(chǎn)、測(cè)試、變更及售后成本、優(yōu)化總線系統(tǒng)，對(duì)整車輕量化也做出了貢獻(xiàn)。集成式EEA也是整車廠掌握核心競(jìng)爭(zhēng)力的基礎(chǔ)。

1塊大屏

Di平臺(tái)，用一塊搭載DiLink系統(tǒng)的智能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)大屏，將傳統(tǒng)汽車的音響控制面板、空調(diào)控制面板、多媒體人機(jī)交互系統(tǒng)整合于一身，不僅減少了零部件數(shù)量，減輕了整車重量，還減少了控制面板占用的空間，徹底改變了內(nèi)飾中控臺(tái)的布局方式。

采用安卓系統(tǒng)，100%兼容手機(jī)應(yīng)用，完美“移植”手機(jī)生態(tài)。全球首創(chuàng)智能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)Pad，可根據(jù)軟件的應(yīng)用場(chǎng)景和交互方式提前預(yù)判，進(jìn)行智能自動(dòng)旋轉(zhuǎn)，同時(shí)，大屏還支持分屏功能，可充分利用屏幕寬度“左側(cè)導(dǎo)航、右側(cè)微信”。

1塊電池

目前比亞迪EV車型全面換裝了正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰電池。

比亞迪高性能動(dòng)力電池采用輕量化模組設(shè)計(jì)，重量比常規(guī)化設(shè)計(jì)模組重量降低44%，電池包采用輕量化材料，使得動(dòng)力電池組能量密度高，可以大幅增加汽車的續(xù)航里程，有效緩解用戶在續(xù)航里程方面的憂慮。并且得益于電池組的高能量密度，可有效降低汽車的電池裝載量，從而減輕汽車的自重。

電池放電電壓高，輸出功率比較大。低溫性能極好，并且配合電池溫控系統(tǒng)，使得汽車在一定程度上不受氣候、地域的影響，保證用戶一年四季用車的穩(wěn)定性?？梢哉f三元鋰電池憑借它自身的一些優(yōu)異性能、以及和國家政策方向的高結(jié)合度，如能量密度要求等，其在純電動(dòng)汽車行業(yè)中具有極好的發(fā)展前景。

比亞迪電池包配備包體系統(tǒng)四級(jí)七重保護(hù)，且電池擁有過充保護(hù)裝置(CID)等比亞迪獨(dú)創(chuàng)的專利技術(shù)。同時(shí)比亞迪動(dòng)力電池包在出廠時(shí)，會(huì)嚴(yán)格進(jìn)行專業(yè)且全方位的安全性測(cè)試，包括單體電芯安全性測(cè)試、電池模組安全性測(cè)試、以及電池包整體安全性測(cè)試等，安全性能遠(yuǎn)超行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)。最大程度的保護(hù)用戶的行車安全。

通過集成化和標(biāo)準(zhǔn)化，比亞迪e平臺(tái)的各個(gè)模塊都實(shí)現(xiàn)了“高性能、低成本”，并為下一步技術(shù)性能升級(jí)留有空間。2019年，在e平臺(tái)的推動(dòng)下，續(xù)航更長(zhǎng)、性能更強(qiáng)、更經(jīng)濟(jì)可靠的比亞迪全新EV矩陣正在展開，以即將上市的全新一代唐EV為例，0-100公里/小時(shí)加速僅4.6秒，最高車速180公里/小時(shí)，綜合續(xù)航里程500公里，百公里電耗僅17.8kWh，為同級(jí)產(chǎn)品樹立了性能標(biāo)桿。

比亞迪e平臺(tái)技術(shù)路線的意義