比亚迪DM-i超级混动系统解析,让燃油汽车实现电动化软着陆

3代DM动力系统

目前汽车领域谈及动力系统,混动与纯电是两大热门话题,一方面,是混动与纯电动力带来的短期碳排放减少,另一方面则是低油耗甚至0油耗对消费者用车成本的降低。比亚迪于今年推出的全系搭载DM-i超级混动系统的王朝车型,也获得了市场的热捧。

笔者从北京多个比亚迪4S店了解到,目前很多DM-i车型的拿车排期已经延期至3个月以上,甚至有店铺开始停止接收新订单。在探访比亚迪总部的过程中,也有比亚迪的工程师表示:“我自己也在新车发布不久后就定了车,但是目前还在慢慢等车到店。”

DM混动历经3代版本,终于迎来了爆发期

DM-i技术平台

笔者还了解到,作为新一代的DM-i动力系统,涉及的电机、电池以及专用的发动机,目前产能都还处于爬坡阶段,待产能逐步提升后,会加速填补市场缺口。实际上,比亚迪开发的DM混动系统已经经过了2次迭代。

最早于2008年,比亚迪DM 1.0已经采用双电机串并联架构,但基于当时国内整体新能源产业链的发展背景,产业链发展初期,当时的三电成本居高不下,电机的性能指标也比较低,并且在当时国内自主品牌也没有混动专用发动机。在这样的大背景下,这套架构并未达到整车亮眼的指标。

到2013年推出第二代DM系统时,比亚迪转换了设计思路,改为基于多速DCT的并联架构,通过架构更新进一步实现了油耗的降低。发展至2018年的第三代DM混动系统,已经进化成为基于多速DCT的混联架构,并在此基础上,开发出了DM-P与DM-i两种动力平台,两者分别针对动力响应以及经济性进行优化。

动力核心

具体到DM-i超级混动系统上,它采用的是以电为主的混动技术,核心组成包括两个部分:提供驱动力的大功率电机以及供能的大容量动力电池,发动机则主要起到辅助作用。由于电机转换效率相比发动机有大幅提升,而中低速行驶对于电能的消耗也会降低,因此才使得这套动力系统获得了“一箱油续航超1200Km”的能力。

同时,以电为主的架构也提供了一些驾驶中的体验优势,在此前笔者队秦 Plus DM-i车型的试驾中,低速行驶下得益于电机驱动的静音属性以及无需变速箱的特性,整体驾驶感受更加安静,动力传输也非常平顺,没有顿挫感。

电机全转速区间高效扭矩输出的特性,也继承在了DM-i车型当中,因此可以在油门前段就能获得不错的动力响应,百公里7.2s的加速时间也证明了其加速能力。

燃油车向新能源发展的软着陆

当深踩油门以及高速行驶时,才会感觉到发动机的介入,另外与很多混动车型相对固定的动力选择模式不同,比亚迪DM-i更多是由电脑完成动力调配,用户能够改变动力使用倾向是保持电量还是消耗电量,而不是简单的调整纯电或者燃油模式。

在这些特性的加持下,DM-i超级混动系统成为了燃油车与新能源车型中间的一道很好的“过度桥梁”在多数驾驶场景下,它的表现与电动车基本一致,而车辆所依赖的能源来源却依然是传统的汽油,并不存在续航焦虑,并且更低的油耗,也让其具备了用车成本上的优势。

DM-i超级混动系统的核心黑科技:EHS电混系统

DM系统发展史

除了体验层和架构层的改进,比亚迪DM-i超级混动系统还有一项黑科技:EHS电混系统,作为DM-i超级混动的“大脑中枢”,EHS电混系统更是能够对发动机、发电机驱动电机智能分配功率,让DM-i超级混动更多地在高效区工作。

不同于传统变速器只是作为传动机构的作用,EHS电混系统采用七合一高度集成化设计(双电机+双电控+直驱离合器+单档减速器+油冷系统),是兼顾了驱动、传动以及功率分流等多维一体的作用。

相比第一代DM混动系统,高度集成化的设计让动力总成重量从176kg降低至136kg、最高转速从6000r/min提升至16000r/min、峰值功率从50kW提升至160kW,功率密度更是从7.6kW/L提升至44.3kW/L,提升了接近6倍。

电控的指标也同样得到了提升,在集成化上,驱动电机、发电机双电控深度集成。相比于DM 1.0混动系统的壳体物理集成,实现了控制电路深度集成。三相线连接变为内部铜排直连,深度的集成化,体积缩小,由25L减少到12L,缩小了1倍。

EHS优化

此外,EHS的电控、IGBT功率模块也已经实现完全自主研发,不仅告别了卡脖子时代,还实现了IGBT定制化开发、汽车级可靠性,降低重量、体积的同时、也降低了成本。使用寿命从6-10年提升至10-15年,重量从2460g降低至1690g,整体体积从12L降低至1L。EHS电混系统的IGBT模块数量也从DM 1.0的6块减少至2块。

和目前市面上认可度较高的本田i-MMD系统相比,DM-i超级混动也有很大的区别。首后者是插电混动,纯电状态可以做到50~120km的续航里程,在中低速的短途驾驶中,车辆甚至可以作为电动车进行使用,使发动机更多处于熄火状态,从而油耗更低。

而在系统设计层面,DM-i超级混动和iMMD系统的架构很相似,都是P1+P3电机布局,先进的双电机串并联架构。但从架构布局来说,DM-i超级混动采用平行轴布置,轴向尺寸更小,有利于整车布置,而本田的i-MMD系统采用同轴式布置,轴向尺寸大,同时限制了电机尺寸。

其次,同为先进的扁线电机,DM-i超级混动电机转速更高,最高转速为16000rpm,所以比较之下,比亚迪的电机恒功率区更长,后备功率更足,加速感更好,爬坡能力更强。总体来说,经历了13年的2次迭代后,比亚迪在混合动力领域的最新动力总成已经达到了行业中的头部水平。

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