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比亞迪“易四方”技術的核心電機解讀

YY13809288568 ? 來源:智享汽車電子與軟件 ? 2023-01-17 10:54 ? 次閱讀

“中國人的高端品牌絕不僅僅是買料堆料,仰望將改變全球高端汽車產業的格局?!?月5日,在仰望品牌暨技術發布會上,比亞迪股份有限公司董事長兼總裁王傳福如此表示。

當日,比亞迪正式發布全新高端汽車品牌仰望及其核心技術“易四方”,百萬級新能源硬派越野U8和百萬級純電動性能超跑U9同步亮相。

據悉,“易四方”技術是中國國內首個量產的四電機驅動技術,未來將搭載于仰望品牌全系車型。

輪邊電機VS輪轂電機:

結構上:

1.輪轂電機:輪轂是在輪子里面,就在輪胎的原來的剎車那些位置,會擠出一些空間來把電機做到里面去,整個輪子的重量就會比較重,形成簧下質量。另外因為它受空間比較狹小的一個的問題,它的一個功率做的不是很大,一般情況下大概能做到50-80千瓦左右、功率做的越大、簧下質量就越大,整車的操控性就會比較的差,特別是在需要轉彎的時候。

2.輪邊電機:不做到輪轂里面,是把它引出來,跟以前的集中驅動有一個近似的地方,但是它不再使用差速器,它是用兩個電機分別通過傳動軸傳到輪子上面去驅動,但是它整個的電機的總成它是裝在車架上面,它是形成簧上質量,所以它的操控性做得比較好,同時它因為沒有空間很大的限制,它的功率可以做得很大,就是單個輪子上的功率一般可以做到200~300千瓦,整個整車上面大概能做到800~1000千瓦,功率非常的大,也就是說我們正常來講做一個跑車大概要做到相當于1000匹的樣子。

性能上:

1.輪轂電機:只適合于做a級以下的車,因為對整車的操控性不是特別強

2.輪邊電機:一些性能車,比如說接近跑車,或者說是b級以上的。它可以實現更大的功率,更好的動力性,更好的操控性。

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零部件增減:

1.輪轂:一種是帶減速的,一種不帶減速的。因為現有的電機,如果你要做高功率,特別汽車一定要做高轉速。如果不做減速器、功率更做不上去。比如電動自行車等低轉速的電機,大概最多也就做30~40千瓦,如果帶減速結構的可以做到50~80千瓦

2.輪邊:一般我們電機都做到1.5萬-2萬轉、功率就會比較大。兩驅增加電機*1+電控*1+減速器*1、減少差速器,通過齒輪直接輸出給左右兩個輪子,如果四驅的車來講,直接*2、相當于原來是調配左右輪不對稱速度的差速器不用了、差速器會受到沖擊、后面靠電子差速。

3.ESP:不會減少,仍需要去監控扭距轉速。

4.空懸:因為輪邊電機不需要采用一個電機工作,所以它兩個半軸其實從運動上來說是可以分開的,所以它懸架其實可以做得更好,但不會影響安裝空懸。

輪邊電機優勢:

1、通過性:每個輪子都是獨立驅動的、通過性是很強的、可以快速去響應扭矩,比如說一個車輪突然懸空、整個車是不受影響的,極端環境下、車身的穩定性和動力性也沒有明顯的一個受到影響。

2、轉彎:電機的驅動,每個輪子可以正轉和反轉、每個速度都可以隨意去調,理論上可以實現很小的轉彎半徑。相當于在畫圈。

3、安全穩定:實現快速的調整車身穩定性,高速也可以實現漂移。高速的時候,哪怕前輪突然間有一個輪子炸胎了,如果識別到車身傾斜以后,它可以調整每個電機的轉速和扭距時快速的調整車身、仍然可以整車不受偏移的繼續往前行駛。

輪邊電機劣勢:

1.價格高,只能適用于高端的車型

2.控制難度比較大,哪怕有突然間的前輪失向,方向就會跑偏,涉及到安全問題。

3.布置上、它其實多了一套總成,它體積會變大一些。甚至正常殼體用鋁的,可能就要涉及到用鎂合金、需要用碳化硅來說達到縮小體積、導致成本的進一步的提高。

單車價值量:

比亞迪仰望高端車型、它是全部是正向開發的、輪邊總成單個電機大概200千瓦*4=全車接近800千瓦。為了體積小,使用碳化硅電控。此外、總成里面前后都各有差速鎖,可以把兩個電機能夠鎖起來,分別向任何一個輪子出力,它中間還有一把鎖。折算下來應該會在單側(2電機+2電控)在2萬/臺,前后的話最少得4萬塊錢。

碳化硅電控大概在4000~4500的樣子、電機大概在3000-3500、剩下1500是減速器。

電控:碳化硅肯定是比亞迪自己供,因為他自己做便宜很多、模塊、器件封裝自制。

電機殼體:有外面買的,他自己內部也有。

減速器齒輪:自己做齒輪,還有后面像崇達、雙環。

二級零部件可能都是在內部做,三級零部件基本上都是外采的多。

各企業布局:

1.華為:2020年就開始做輪邊總成,b樣件已經走出來、目前好像也找不到合適的車子去搭,因為做輪邊肯定要做高端的品牌。

2.比亞迪:專利布局較早、18年開始、擁有比較大的優勢。

3.舍弗勒:跟比亞迪同時在研究,在19年底在歐洲去搭載整車在調試,他們也有整車的控制控制算法。

4.特斯拉:有在研究的,Model s plaid三電機版本、后驅用的是輪邊,前驅用的是直流驅動。電子差速跟轉向要做協調的,理論上如果要把前面放輪邊電機、轉向的整個控制的難度是增加的。所以是后驅用輪邊。

5.大眾:也有一款車是純電的,后驅用的是輪邊,前驅用的是直流驅動。相當于雙電機方案。

三電零部件做輪邊電機的難度:

1.邏輯上:適用的一個范圍是d級車、價格不會低、涉及到客戶定義的問題,所以整車廠推動比零部件推動邏輯更順

2.零部件技術:集成度比較高、必須掌握三電核心技術:

1)功率方面包括碳化硅電控、igbt的開關頻率大概在10k、碳化硅它可以用到20k開關頻率都可以甚至30k,開關頻率高之后瞬間電壓很高、涉及到電機的耐壓設計;

2)>15000轉的高轉速電機、涉及動平衡、NVH、制造難度比較大;

3)大功率的總成需要大功率的放電電池可用、一般熱管理電池是3-5C、100度電就是500KW,但輪邊電機200*4=800KW,所以還需要8C高倍率電池、目前比較難做的(要降低電芯內阻和熱管理)、如果能放200度電,放電倍率4C就行,這也是一個電池能量密度和放電倍率的平衡;

4)此外:軸承、冷卻潤滑、控制算法、EMS等。

比亞迪優勢:

熱管理方面:第四代做混動的時候,就已經實現了冷媒制冷電芯、也是效率最高的冷卻方式。

電池方面:混動車型前驅160KW電機、后驅200KW電機,合計40度電對應8C放電倍率,比亞迪比較擅長、之前用三元鋰電池的情況下,可以做到接近15c放電倍率,穩定輸出基本上能達到12c。磷酸鐵鋰大概能做到8~10c、穩定輸出在8c以上。

比亞迪兩種電池分類里,一種叫能量型,一種叫功率型。能量型即密度高、功率型是放電倍率很大、兩種電池的配方是不一樣的、功率型的成本會更高。

比亞迪仰望大概率是磷酸鐵鋰、錳鐵鋰應該不太會,因為錳鐵鋰的話價格會更高的。

應用場景:

比亞迪的方案至少50萬的車才能實現該產品。特斯拉和大眾的一些方案有可能會前驅做集中驅動、后期做輪邊驅動,有可能做到30萬左右的車型里面。

仰望車型:

內部代號是1234,1已經發布的硬派越野,2和3屬于轎跑,4是屬于城市SUV。

參數:續航在1000公里,零百加速目標大概要做到2.9,最高車速可能要在260以上。

比亞迪內部比較好的兩種專利布局,一個是u型布置的,一個是梯型布置的。

1.R1主要用的是梯型布置的:兩個變速箱放在中間,兩個電機放又放在兩個變速箱的旁邊,看起來就相當于一個梯子、電控就放電機和減速箱的上面,高度就比較高,但是它因為這有個半軸直接從減速箱上引出來,總成高度會比較高,但是它在半軸的左右的兩個會比較長。它比較適合于越野車型,因為越野的話它不是獨立懸掛的,它的上下的行程會比較大,所以它就適用于這種布置。

2.R2-R3總成的布置是U型的:兩個電機放中間,兩個面對面對著排著,左右就是一字擺開,然后兩個變速器放在電機的兩邊,把電控放在U字的空間位置,電控就不用放在總成的上面,高度就可以把它壓下來,但是半軸就變短。他布置更緊湊,對轉彎時候、輪子的上下跳動要求沒那么高,再結合碳化硅高轉速,可以把功率密度做下來,布置進去。

這兩種現在目前都是同時在開發,而且基本上進度都差不多。

審核編輯 :李倩

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原文標題:比亞迪“易四方”技術的核心電機解讀

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