或采用磷酸铁锰锂电池 比亚迪S9提前揭秘

时间:2015-05-15 08:41来源:电动网 作者:崔凤娇
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2015年比亚迪混动4驱唐上市发布会时,掌门人王传福在谈到日后车型发展与技术方向时,特别强调要研发1款搭载超极电4驱系统的混动SUV(内部代号S9)。从笔者掌握的有关S9的技术指标来看,王传福的“分分钟造出特斯拉的”豪言并不是在吹牛。
 
  先概括地看S9的几项重要系统结构。
  S9架构总成:
  除了插电之外,可使用汽油发动机作为最初动力源,通过齿轮箱组件向发电机传递动力,以便获得持续稳定的动力电能(电压或将维持在500V-560V);电能再通过动力线束传递至4只轮边电机;电能转换为动能,驱动4条车轮运行。
  S9动力总成:
  利用比亚迪现有动力总成(测试阶段为S7/唐使用的2.0Ti增压直喷发动机,最大功率151Kw)。通过齿轮箱将动力传递给电动机(功率或110Kw至170Kw)。再说一次,目前测试中S9所使用的2.0Ti动力绝对不会为驱动轮提供直接动力!
  S9驱动系统:
  4台单体功率在90Kw至150Kw的轮边电机(自重不超过38公斤),为每条车轮提供前进或倒退的驱动力。
  S9电池与续航:
  预研阶段立足于现有磷酸铁锂(能量密度140wh/kg)电池,不排除量产车型会采用能量密度更大(减轻整体质量)的磷酸铁锰锂电池组件进行匹配。当然,最终续航里程反而不是问题所在。在充沛的动力和较高的驱动效率前提下,所使用的电池级别和所匹配的电池电量,将会与整车成本等直接挂钩。虽然S9匹配了汽油机,但并不直接参与驱动,只是负责向发电机提供动力。因此S9在混动状态的续航里程与燃油箱有关,如果充满电,并不使用汽油机和发电机转化电能,那么S9的纯电续航里程很有可能将会在250公里至340公里。当然,S9仍然可以当做混动车使用(汽油机实时为电动机提供动力,输出电量驱动轮边电机)。
  S9悬架系统:
  为了将每套自重不超过50公斤(轮边电机+轮毂+车轮)轮边电机总成(共4套)、整车操控性与双A臂悬架系统,结合得更容易被控制(重量与能量比达到合理的区域),S9或将会采用电磁主动悬架技术,通过车速、路况回馈、扭矩分配控制最佳距离地面高度以及悬架阻尼系数。
  S9整车尺寸:
  长宽高分别为5000/2000/1750mm,轴距3000mm。当然这一切仍然会出现变故。
  S9的整体驱动形式,其实已经脱离了传统混动车的运行模式。
  有媒体放出信息,S9的驱动模式与唐的模式有着较大相似之处:“在混动状态2.0Ti发动机仍然会通过传动轴向前驱动轮传递动力以及电池电量为30度电”,对于披露的关键信息笔者并不能认同。
我们不妨回顾一下比亚迪秦和比亚迪唐的动力系统,再与S9进行对比。
  比亚迪秦:
 
  前置1.5Ti增压直喷发动机+6前速干式双离合器+前置110Kw电动机+铁电池组件。汽油机可通过双离合变速器直接传递动力之前驱动轮;又可通过电动机从电池组件获得电量转换至动力输出至前轮;更可以采用汽油机+电动机联合向前轮输出动力。这套混合动力系统,属于比亚迪第2代单桥驱动混动技术。
  比亚迪混动4驱SUV唐:
 
  前置2.0Ti增压直喷发动机+6前速湿式双离合变速器+前置110Kw电动机+后置110kw电动机+电池组件。汽油机通过变速器传递动力至前驱动轮的同时,前置电动机也可通过电池组件获取动力,而后置电动机则为后轮提供专属驱动力。这种前轮或可采用传动动力、或可采用电力、或油电混合驱动,后轮由电动机驱动的4驱模式,是比亚迪第3代混动技术。现在已经被比亚迪命名为超级电4驱技术(第1代)。
 
  如果说秦的技术亮点在“油电混动”,唐的技术亮点在“超级电4驱”,那么S9的亮点则是集成了混动与超级电4驱的同时,融入了“多桥轮边推进”技术。用动力线束替代了主传动轴、传动半轴、分动器等传统机械部件。当然,为了解决轮边电机推重比,比亚迪从制作材料、线束质量、散热效率等关键技术节点入手,融入电磁减震系统。为S9研发出一整套包含动力输出、电量转换、轮边推进、主动悬架、控制策略的解决方案。使得S9拥有更强大的通过性,4/6(或更多)驱动轮,在更加复杂的工况下扭矩输出的精准控制能力。
 
  以上是采用2套轮边电机驱动的油电混动系统结构简图。而S9的驱动模式,则可以看做是4轮驱动模式。
  其组成结构:
  1、发动机+电动机以及控制器组成的油电混合动力总成(汽油机只是单纯的与发电机串联,并没有任何传动装置关联驱动轮)。
  2、4组或更多组轮边电机构成的行走系统。
  3、整车控制系统。
S9的推进模式抛弃了传统的“动力通过机械部件传递”的模式,直接采用“汽油机为发电机提供动力并转化为电能,然后通过动力线束将电能传递给轮边电机(4轮或6轮甚至8轮12轮!)”以便为载具提供驱动力。理论上看,用电能取代驱动轴、变速器、分动器、差速器等机械设备后,将会获得更高的驱动效能。通过驱动模块以及轮速度传感器(基于博世ABS系统),可自动对电能进行分配,使得每条驱动轮保持最佳运行状态。当然,在必要的时候更可以切换为人工控制,为每条驱动轮获得动力进行任意比例的分配(0~100%)。在极端工况下,可以将全部动力(并非全负荷动力输出,而是采取线性)释放至某1条、2条甚至3条驱动轮,达到载具所必须的技战术姿态。
  目前,S9所采用的全新混动、推进技术在国内外民用车市场中,可以说是独树一帜(2014年奔驰曾推出一款,采用混动轮边推进技术的验证车,但并没有上市)。或许S9的所使用的技术在其他车厂来看,绝对是不可能在2年内达到市场普及的状态。但是比亚迪早在2008年就着手对超级电4驱技术(汽油机、发电机、轮边电机、系统控制、4/6轮驱动)技术与策略进行预研,并有意识的将部分技术投入到多款量产的电动/混动商品车进行验证。
  在笔者2014年晚些时候的稿件中,特别强调了唐的混动4驱技术,在某种情况下就是比亚迪对多轮(边电机)电驱技术的一种验证!虽然前轮仍然是采用传统驱动架构,但是前汽油机+前后电动机,分别控制前后驱动的架构,是比亚迪研发并面向市场销售的另一目的。
  而更早些时候研发的F3E、2010年生产的F3DM和2013年推出的秦,则是比亚迪对电动机可靠性、混动以及混动前驱等多项重要技术的验证。最新的技术从来需要反复验证反复修改、再验证再修改后,才会获得稳定且符合市场推广状态。
  从2013年,比亚迪K9大巴首次使用轮边电机推进、到2015年底比亚迪采用高电压双轮边电机推进的超级全电叉车的研发,所使用的轮边电机技术、驱动控制策略以及不同功率的轮边电机研发与应用上经验,都是来自于多年来不懈努力的技术攻关。
  现在:
  1、比亚迪的小型化增压直喷汽油机被思锐、秦、唐所验证
  2、小型电动机技术以及控制策略被e6、秦、唐所验证。
  3、中型电动机技术以及控制策略被J6、K9系列大巴所验证。
  4、从F3DM开始至唐,基于不同平台不同驱动模式的混动技术,以及控制策略一直在被循序渐进的验证。
  5、第1代混动超级电4驱技术已经在唐上应用。
  6、第2代混动超级电4驱技术将出现在S9上。
  那么更先进的技术将会何时搭载到何种车型上出现?
  比亚迪预研的技术在合适的时机搭载到合适的车型,与之前应用并改良的技术进行组合,将全新的驱动与能量存储/释放的解决方案进行市场验证。往复使然,经过e6、秦、K9、唐等重点车型跳跃式(小型乘用车、大型客车、四驱车)的技术(小功率电动、2代混动、大功率电动、3代混动+电四驱)验证,那么S9所使用的“混动+轮边电机+多轮驱动”技术架构,对比亚迪而言,只不过是其新能源动力与推进技术发展的一个重要节点而已。
对于比亚迪S9的外观、内饰以及配置并不是笔者最为关注的,因为这些细节的设定,并不是比亚迪的强项。从比亚迪F3开始到S6甚至第1代铁叉车,都在走模仿的路线。虽然秦、e6、S7和唐等车型,自主研发的外观内饰占据了一定比例,但仍被很多车主所不认可。那么S9在具备了跨越同时代国产合资进口车的技术同时,外观内饰也要做到有别于比亚迪以往车型的出众,否则技术上的优势并不会转化为销量与认知。
  当然,王传福所说的分分钟造出特斯拉式的超级电动跑车,更多的还是在技术上进行追赶,而现阶段比亚迪在传统车与新能源车的外观、内饰以及人机功效上的发展,与国内主流合资车企甚至长城、长安等自主品牌车企有着一定差距。如果比亚迪要想真的获得业界认可,那么在掌握核心技术同时,务必要在面子工程上下足功夫获得国人的真正认可。
(责任编辑:王杰)
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