三代技术看比亚迪DM的进阶之路

可能经常看《前车之鉴》节目的朋友会知道,我今年大多数时间里都在和一个车型的新老款同时打交道,然后从新老两代车之间去发现一个车型或者一个品牌在发展的历程当中,所经历的技术变革以及设计变革。

这是一个很奇妙的过程,这就好比历史爱好者在读史书,或者是美食爱好者在厨房看食物被制作那样,隐秘的线索在不断地被发掘,好奇心在不断地被满足。汽车也一样,作为一个承载了成千上万人智慧精华的工业产品,在每一次产品更迭技术更新的背后,也蕴藏着丰富的思想宝藏等着我们去挖掘。

今年我很开心地参与了一些汽车历史的挖宝工作,也和大家分享了很多收获。但是之前的研究样本主要还是集中在了一些合资或者是进口品牌当中,因为研究一个稳定而悠久的汽车产品族往往更容易整理出一些规律,而我们的自主品牌由于发展时间较短,很多产品都还没有第二代。

不过最近几年,自主品牌们也逐步进入产品的换代周期,2017、2018俨然呈现出了一波换代潮。哈弗H6,长安逸动,荣威i6(前身荣威550)、比亚迪唐、秦,这些产品都有了自己的二代。说到二代这个词,可能大家最容易想到的就是唐二代、秦二代了。

正巧这个月我去参加了一场比亚迪的技术解析会,一同体验了唐二代、秦二代这两个自主品牌换代产品。可惜这次并没有把新老款放在一起没法让我“前车之鉴”,但是试驾体验之前的那场非常详尽的技术解析会,给了我一个不错的话题,那就是:

比亚迪的混动技术DM(DualMode)历经了三代的发展,是如何一步步走来的?

那么今天,我们就一同来做一次比亚迪的技术考古吧!

DM一代:

第一代DM技术推出的年代是2008年,当时只是比亚迪进入汽车市场的第6个年头,当时中国对于新能源车的补贴还没有全面开始,当时在混动领域的全球旗帜性产品基本只有丰田的普锐斯。所以,作为一个做电池发展起来的新兴汽车品牌,要实现行业中的“弯道超车”,必须结合自身优势杀出一条血路,那么最显然直接的方式就是下注混动技术,因为比亚迪早在1995年就开始做电池了,这是其他品牌不具备的优势。

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既然决定要做混动技术,那么在事先做功课的时候免不了会向行业内领先的日系品牌学习,所以第一代DM的思路是非常接近日系混动思路的,其核心导向是在有限成本下实现明显的节油效果。那么,双电机架构是绕不开的,因为只有这样才能发挥出电机的合适转速以及高效率。

当时,丰田的那套THS动力分流系统实在是设计门槛太高,也有专利保护。所以比亚迪的做法,是在CVT变速箱内安置了两个电机,实现了双电机的串并联结构,其思路是非常接近本田的i-MMD结构的。这个思路的节油效果是不输丰田混动的,而且要比丰田的那套技术更容易发挥动力性能,但是其致命的弱点是要比丰田的THS成本高出很多,做这个方案难以实现盈利。

再有就是,中国对于混动的政策导向一直是对纯电续航里程做考核的,所以比亚迪DM并没有采用日系的小电池思路(丰田的混动电池往往只设计成不到2度电),而是设计安装了一块将近15度电的磷酸铁锂电池,虽然这种电池比我们现在熟知的三元锂电池要更划算也更安全,但是由于其能量密度有限,所以会占用相当大的一片体积和重量,为设计一台车带来很大的难度。

即便如此,这样的一套混动系统在成本上的代价还是非常大的,当年F3的DM混动版本要比燃油车贵出8万块钱来,可能比亚迪增加做这套系统的成本还不止8万,但这样的售价对于普通消费者来说无疑是一个很大的阻碍,所以这款车最早是向政府和银行等事业单位投放的。虽然,初代DM的商业价值不足导致其没有实现大面积的量产和投放,但是这对于比亚迪来说,这依然是非常重要的技术财富,使得他们全面地进入了混动这片新领域。

DM二代:

有一就有二, 2013年DM2的出世让比亚迪不在是一个新入行的新手,而且开始产生了自己的想法。论做混动的节油性,日系几个品牌比比亚迪积累的更久,而且是基于日本和北美的政策所走出的一条技术道路,对于中国市场以及比亚迪的消费群体来说,这并不是一个足够性感的特点。

所以当比亚迪进行第二代混动系统的研发的时候,他们提出了两个非常清晰的思路:第一,就是要继续遵从本土市场的政策,做有经济价值的技术方案(能搞定牌照就是经济价值);第二,就是要抓住消费群体的敏感点,从性能上突破人们对比亚迪的品牌认知。假如比亚迪继续效仿丰田本田,别人只会记得你一直在追赶别人,但是如果能另辟蹊径地实现某一方面的大幅超越,你的品牌性格才能真正让人记住。

所以,当秦带着DM2跟大家见面的时候,首先做的事情就是找了一堆性能车来挑战直线加速赛,当时其5.9s的0-100km/h成绩,是可以战胜绝大多数小钢炮的。事实上也是,GTI的6.9s根本就不是秦的对手,只有其兄弟高尔夫R才勉强能把秦拿下,虽然有很多几十万上百万的车还是能胜过秦,但是这已经让秦在汽车圈内大出风头,也让消费者们重新认识了一次比亚迪。以及后来和唐一起出来的“542”战略更是将这一方针继续贯彻了下去,在前轴混动架构的基础上增加了后轴的P4电机,得以获得更多的起步抓地力,实现更为逆天的加速表现。自此之后,当消费者们在自主品牌里考虑性能的时候,都不自觉地会想到日天日地的比亚迪。

在这些表象的背后,其实是比亚迪对于二代DM技术的一次重要的技术转折,第二代技术是以P3电机为核心的并联混动,是一种油电转换效率一般但是动力输出更直接的方案。这个方案配合原先的大电池设定,既符合了中国对于新能源车的定义和要求(50km以上的纯电续航),又可以很好地将发动机和电机性能叠加起来,实现全额的动力输出。要知道,在一代DM技术中,虽然发动机和两个电机的最大功率之和是125kW,但实际上一起输出的时候只能实现80kW的总和。而在DM2上,秦的总功率能达到217kW,像这样的动力数据往往只有一些50万以上的车才能达到,而秦只有20万,不光有补贴,限牌城市还能搞定牌照。

2013年以后,中国新能源汽车政策的调整加上牌照限制的加剧,让DM2收获了天时地利,同时,性能导向的技术方案和网约车的盛行也为其赢得了人和。在这些条件的作用下,比亚迪DM2成为了国内卖的最好的混动系统,也正如大家所见,秦几乎统治了这几年上海的专职滴滴市场。

DM三代:

虽然,DM2时期的比亚迪很好地抓住了政策红利,混动技术的市场价值得以真正实现,但比亚迪对技术的追求远远不止于此。经过1000多人团队三年的开发,第三代DM技术也在今年正式推出,让比亚迪在混动技术上又迈上了一个新台阶。

之前,我们也介绍到,二代技术是有所侧重的,其主要倾向动力性能的表现,而不是以节油为第一目的的。所以,初代秦和初代唐在保持充电的使用工况下,可以为司机们节约不少油钱,但是若是脱离了充电条件,其节油效果对于高使用率的车主来说还是差强人意的。所以DM3主要的改善目标就是在能源效率上,而这样的要求是难以仅通过调试程序或者电池电机选型来解决的,只能在基础架构上进行改变。所以,DM3选择在原先DM2的基础上,在发动机的皮带轮上增加了一个P0位置的起发电一体机,也就是上图中绿色的BSG电机。

怎么理解这个事情呢?混动系统的节能效果其实是在做一个能源游戏,把燃油的能量、电池的能量、车的动能进行来回倒腾。由于之前的DM2方案中混动系统的能量回收只能通过变速箱中的电机实现,当车在起步或者停止的时候,电机的转速和车速相关是一个非常小的转速,在这样的转速条件下,这个电机的发电效率是很糟糕的。那么,BSG电机的出现,就是为了很好地互补这样的工况,使得其在浪费能量最大的启停环节实现更高的能源转换效率,目前行业内正在涌现的48V技术其实就是基于这样一个BSG电机来实现的。那么,其实可以大致的理解为,DM3是在DM2的基础上增加了48V轻混的节油方案,使得这套混动技术获得了更加显著的节油性能。

综合的燃油经济性提升了上图这么些,由于这里表示的是结合纯电工况换算出来的数值,所以在混动工况下的数据,节油效果的差距会再乘上好几倍。当然了,这不仅仅是通过增加一个BSG电机实现的,DM3在热管理、电控系统、动力电池、充电系统,甚至在的NVH上也做了很多优化工作。所以,秦二代和唐二代相比他们的前辈车型,在很多方面都实现了长足的进步,这些都是通过试驾可以非常明显的感受到的。

最后,我大概总结一下DM三代技术的发展特点:DM一代是比亚迪混动技术的首次尝试,在学习摸索中前进,市场效果一般但是为比亚迪的新能源战略做了良好的铺垫;DM二代是比亚迪混动技术的重要战略转型,从原先的经济导向偏向了性能导向,为其攻占了市场;DM三代是二代技术的一次升级,在保持甚至超远原先动力性能的同时,做到了更好的经济性和整车品质。

希望通过这样的梳理,大家能够更多地了解我们的名族工业。不是我们不行,只是起床起晚了而已。

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