Vad är nivån på BYD:s rena el?

År 2023 gick BYD in i världens 10 bästa bilföretag för första gången med ett försäljningsrekord på 3,02 miljoner enheter och är också dagens globala ledare inom nya energifordon. Bara många tror att BYD:s framgång handlar om DM-i och att BYD inte verkar vara särskilt konkurrenskraftig i det rena elbilssegmentet. Men förra året sålde BYD:s rena elektriska personbilar mer än sina laddhybrider, vilket tyder på att de flesta konsumenter också känner igen BYD:s rena elektriska produkter.

När det gäller rena elfordon måste vi nämna BYD:s e-plattform. Efter 14 år av iterativa uppgraderingar har BYD utvecklats från den ursprungliga e-plattformen 1.0 till e-plattformen 3.0 och lanserat bästsäljande rena elektriska modeller som Dolphin och Yuan PLUS på denna plattform. Nyligen har BYD lanserat den uppgraderade e-plattformen 3.0 Evo för att möta den mycket konkurrensutsatta rena elmarknaden. Så som ledare för nya energifordon i Kina idag, vad är nivån på BYD:s rena elteknik?

Det första att notera är att till skillnad från konceptet med plattformar som Volkswagens MQB, hänvisar BYD:s e-plattform inte till ett modulärt chassi, utan en allmän term för BYD:s batteri-, motor- och elektroniska styrteknik. Den första modellen som använde e-platform 1.0-konceptet var BYD e6 som lanserades 2011. Men vid den tiden var elfordon runt om i världen i sin linda, inte bara var de löjligt dyra, utan människor var också mycket oroliga över hållbarhet hos elfordon. Därför var elfordonen på den tiden riktade mot taxi- och bussmarknaderna, och de var extremt beroende av statliga subventioner.

Man kan säga att födelsen av e-plattformen 1.0 är att möta de höga intensitetskraven och de stora totala körsträckorna för kommersiella fordon. Problemet som BYD står inför är hur man kan förbättra batteriets livslängd. Som vi alla vet har batteriet två livstider: [cykel] och [kalender]. Den förra är att batterikapaciteten minskar i enlighet med ökningen av antalet laddningar och urladdningar; medan kalenderlivslängden är att batterikapaciteten naturligt minskar med tiden. Baserat på e-platform 1.0-modellen har dess kalenderlivslängd minskat till 80 % av batterikapaciteten på 10 år, och cykellivslängden är 1 miljon kilometer, vilket inte bara uppfyller behoven hos kommersiella fordon utan också etablerar ett gott rykte för BYD.

Med den gradvisa tillväxten av Kinas elfordonsindustri har kostnaderna för batterier och andra komponenter minskat år för år, och policyn har väglett populariseringen av elfordon till hushållsmarknaden, så BYD lanserade e-plattform 2.0 2018. Eftersom e-plattform 2.0 främst är till för hushållsbilsmarknaden är användarna mycket känsliga för kostnaden för att köpa en bil, så kärnan i e-plattform 2.0 är att kontrollera kostnaderna. Under denna efterfrågan började e-platform 2.0 anta den integrerade designen av en tre-i-ett elektrisk drivning, laddnings- och distributionsenhet och andra komponenter, och lanserade en modulär design för olika modeller, vilket minskade kostnaden för hela fordonet .

Den första modellen baserad på e-plattform 2.0 var Qin EV450 som lanserades 2018, och sedan föddes Song EV500, Tang EV600 och tidiga Han EV-modeller på plattformen. Det är värt att nämna att den kumulativa försäljningen av e-plattform 2.0-modeller också nådde 1 miljon, vilket gjorde det möjligt för BYD att framgångsrikt bli av med sitt beroende av rena elektriska taxibilar och bussar.

År 2021, med intensifieringen av den interna volymen på den inhemska nya energimarknaden, måste ett elfordon inte bara vara konkurrenskraftigt i pris, utan också uppnå prestationer inom säkerhet, treeffektseffektivitet, batterilivslängd och till och med hantering. Därför lanserade BYD e-plattformen 3.0. Jämfört med den tidigare generationens teknik tillämpade BYD ett mer integrerat 8-i-1 elektriskt drivsystem, vilket ytterligare minskade vikten, volymen och kostnaden för det elektriska drivsystemet, medan teknologier som bladbatterier, värmepumpssystem och CTB karosser förbättrade effektivt batteritiden, körupplevelsen och säkerheten för elfordon.

När det gäller marknadsfeedback levde även e-platform 3.0 upp till förväntningarna. Dolphin, Seagull, Yuan PLUS och andra modeller som byggts på denna plattform har inte bara blivit säljpelaren för BYD utan också exporterat många utomeuropeiska marknader. Genom kontinuerlig uppgradering av den rena elfordonsplattformen har BYD:s elfordon nått en mycket utmärkt nivå vad gäller pris, prestanda och energiförbrukning och har blivit erkända av marknaden.

Med inflödet av traditionella tillverkare och fler nya biltillverkare till elfordonsbanan kommer det att lanseras storsäljande elfordon i Kina med några månaders mellanrum, och olika tekniska indikatorer uppdateras ständigt. I den här miljön känner BYD naturligtvis press. För att fortsätta att leda i det rena elektriska spåret släppte BYD officiellt e-plattformen 3.0 Evo den 10 maj i år och tillämpade den först på Sea Lion 07EV. Till skillnad från tidigare plattformar är e-plattformen 3.0 Evo en renodlad elfordonsplattform utvecklad för den globala marknaden, med betydande förbättringar i säkerhet, energiförbrukning, laddningshastighet och kraftprestanda.

När det kommer till karosssäkerhet kan det första man tänker på vara materialstyrka, strukturell design etc. Utöver dessa är kollisionssäkerheten också relaterad till längden på bilens front. Kort sagt, ju längre energiupptagningszonen är i fronten på bilen, desto bättre skydd för passagerarna. Men på frontdrivna modeller, på grund av kraftsystemets stora storlek och höga hållfasthet, tillhör området där kraftsystemet är beläget den icke-energiabsorptionszon, så som helhet, avståndet mellan den främre energiabsorptionen zonen reduceras.

Upp: Främre Främre Drive/Ner: Bakre Bakdrev

Skillnaden mellan e-platform 3.0 Evo är att den fokuserar på bakdrevet, det vill säga att flytta drivlinan som ursprungligen tillhörde den icke-energiupptagande zonen till bakaxeln, så att det blir mer utrymme framtill. av bilen för att arrangera den energiabsorberande zonen, vilket förbättrar säkerheten vid frontalkollisioner. Naturligtvis har e-platform 3.0 Evo även en fyrhjulsdriven version utrustad med dubbla motorer fram och bak, men kraften och volymen hos den fyrhjulsdrivna versionen av den främre motorn är relativt liten, vilket har liten inverkan på den energiupptagande zonen i bilens front.

Upp: Styrning bak/Ner: Styrning fram

När det gäller styrväxelarrangemanget använder e-platform 3.0 Evo frontstyrning, det vill säga styrväxeln är anordnad på framsidan av framhjulet, medan på den tidigare e-plattformen 3.0, styrväxeln för de flesta modeller förutom att Tätningen är anordnad på baksidan av framhjulet. Anledningen till denna design är främst för att i ett fordon med bakstyrning stör styrsträngen den nedre strålen på den främre hamstraren (vanligen känd som brandväggen), och strålen måste stansas eller böjas vid styrningens position sträng, vilket resulterar i ojämn kraftöverföring från balken. Med den främre styrkonstruktionen stör styrsträngen inte strålen, balkstrukturen är starkare och kraftöverföringen på båda sidor av kroppen är mer enhetlig.

Slutligen använder den nya plattformen fortfarande CTB-kroppsbatteriintegreringsteknik, dubbelbalken i mitten av chassit antar en sluten struktur och stålstyrkan på balken når 1500MPa. Vid vanliga sidokollisioner, eller svar på sidokolonnkollisioner av E-NCAP, kan passagerare i kabinen och batterierna under chassit skyddas bättre. Tack vare teknologier som bakhjulsdrift, främre styrning, integrerade framskyltar och CTB, sänktes e-platform 3.0 Evo-modellens genomsnittliga retardation i C-NCAP frontalkrocktestet till 25g, medan branschgenomsnittet var 31g. Ju mindre g-värdet är, desto bättre energiabsorptionseffekt har fordonet. När det gäller intrång i passagerarutrymmet är 3.0 Evo-modellens pedalintrång mindre än 5 mm, vilket också är en utmärkt nivå.

När det gäller styrning av energiförbrukningen är e-plattformen 3.0 Evos idé att använda ett mer integrerat elektriskt drivsystem. För elfordon gäller att ju högre integration av det allmänna systemet är, desto färre anslutningsrör och ledningsnät mellan de olika komponenterna, och desto mindre volym och vikt på systemet, vilket bidrar till att minska kostnaden och energiförbrukningen för hela fordonet .

På e-plattformen 2.0 lanserade BYD ett 3-i-1 elektriskt drivsystem för första gången, och 3.0 uppgraderades till 8-i-1. Dagens 3.0 Evo använder en 12-i-1-design, vilket gör den till det mest integrerade elektriska drivsystemet i branschen.

När det gäller motorteknik använder e-plattformen 3.0 Evo en permanentmagnetmotor på 23 000 rpm och har installerats på Sea Lion 07EV, som är den högsta nivån av masstillverkade motorer i detta skede. Fördelen med hög hastighet är att motorn kan göra sig mindre under förutsättningen av konstant effekt, vilket förbättrar motorns "effekttäthet", vilket också bidrar till att minska energiförbrukningen för elfordon.

När det gäller elektronisk styrdesign, så tidigt som 2020, antog BYD Han EV SiC kiselkarbidkraftenheter, vilket gör det till den första inhemska tillverkaren att erövra denna teknik. Dagens e-plattform 3.0 Evo har fullt ut populariserat BYD:s tredje generationens SiC-kiselkarbidkraftenhet.

Topp: Laminerad lasersvetsning/botten: Ren bultad anslutning

Jämfört med den befintliga tekniken har tredje generationens SiC-karbid en maximal driftspänning på 1200V, och den laminerade lasersvetsförpackningsprocessen har antagits för första gången. Jämfört med den tidigare rena bultprocessen reduceras den parasitära induktansen för laminerad lasersvetsning, vilket minskar sin egen strömförbrukning.

Baserat på det ursprungliga e-platform 3.0 värmepumpsystemet + kylmedelsdirektkylning har den nya plattformen gjort mer optimering av batteriets värmeavledning. Till exempel har den ursprungliga kylplattan som avleder värme till batteriet ingen skiljevägg, och köldmediet strömmar direkt från batteriets främre ände till batteriets baksida, så temperaturen på framsidan av batteriet är lägre, medan temperaturen på batteriet på baksidan är högre och värmeavledningen är inte enhetlig.

3.0 Evo delar upp batteriets kylplatta i fyra separata områden, som var och en kan kylas och värmas efter behov, vilket resulterar i en mer enhetlig batteritemperatur. Tack vare uppgraderingarna inom motor, elektronisk styrning och termisk hantering har fordonets effektivitet i stadsförhållanden vid medel- och låga hastigheter ökats med 7 %, och marschräckvidden har ökats med 50 km.

Idag är laddningshastigheten för elfordon fortfarande en smärtpunkt för många användare. Hur man hinner ikapp bränslefordon med påfyllningshastigheten är ett akut problem för stora elfordonstillverkare att lösa. Speciellt i norr, eftersom ledningsförmågan hos batterielektrolyter minskar snabbt i lågtemperaturmiljöer, kommer laddningshastigheten och marschräckvidden för elfordon att minska kraftigt på vintern. Hur man snabbt och effektivt värmer batteriet till rätt temperatur blir nyckeln.

På e-plattformen 3.0 Evo har batterivärmesystemet tre värmekällor: värmepumps luftkonditionering, drivmotor och själva batteriet. Värmepumpluftkonditioneringsapparater är bekanta för alla, och det finns många applikationer i luftenergivattenvärmare och -torkare, så jag kommer inte att gå in på detaljer här.

Motoruppvärmningen som alla är mer intresserade av är användningen av motorlindningens resistans för att generera värme, och sedan skickas restvärmen i motorn till batteriet genom 16-i-1 värmehanteringsmodulen.

När det gäller batterivärmegenereringstekniken är det batteripulsvärmningen på Denza N7. För att uttrycka det enkelt, batteriet i sig har ett högt internt motstånd vid låga temperaturer, och batteriet kommer oundvikligen att generera värme när ström passerar igenom. Om batteripaketet är uppdelat i två grupper, A och B, använd grupp A för att ladda ur och ladda sedan grupp B, och sedan laddas grupp B ur i sin tur för att ladda grupp A. Sedan genom den ytliga laddningen av de två grupperna av batterier vid en hög frekvens med varandra kan batteriet värmas upp snabbt och jämnt. Med hjälp av tre värmekällor blir vinterns marschintervall och laddningshastigheten för e-platform 3.0 Evo-modellen bättre, och den kan användas normalt i extremt kalla miljöer på minus -35 ° C.

När det gäller laddningshastighet i rumstemperatur är e-platform 3.0 Evo även utrustad med en boost/boost-funktion ombord. Rollen som boost är bekant för alla, men BYD:s boost kan skilja sig något från andra modeller. Modellerna byggda på e-plattformen 3.0 Evo har ingen separat boostenhet ombord utan använder motorn och elektronisk styrning för att skapa ett boostsystem.

Redan 2020 tillämpade BYD denna teknik på Han EVs. Dess boostningsprincip är inte komplicerad. Enkelt uttryckt är själva motorns lindning en induktor, och induktorn kännetecknas av att den kan lagra elektrisk energi, och själva Sic-kraftenheten är också en omkopplare. Därför, genom att använda motorlindningen som en induktor, SiC som en switch, och sedan lägga till en kondensator, kan en förstärkningskrets utformas. Efter att spänningen i den allmänna laddningshögen har ökat genom denna förstärkningskrets, kan högspänningsfordonet vara kompatibelt med lågspänningsladdningshögen.

Dessutom har den nya plattformen också utvecklat en fordonsmonterad uppströmningsteknik. När de ser detta kanske många vill fråga sig, vad är nyttan med den fordonsmonterade strömuppladdningsfunktionen? Vi vet alla att den nuvarande maximala spänningen för den offentliga laddningshögen är 750V, medan den maximala laddningsströmmen som anges av den nationella standarden är 250A. Enligt principen om elektrisk effekt = spänning x ström är den teoretiska maximala laddningseffekten för den offentliga laddningshögen 187kW, och den praktiska tillämpningen är 180kW.

Men eftersom batterikapaciteten för många elfordon är mindre än 750V, eller till och med strax över 400-500V, behöver deras laddningsspänning inte alls vara så hög, så även om strömmen kan dras till 250A under laddning, toppladdningseffekten når inte 180kW. Det vill säga att många elfordon ännu inte helt har klämt på laddningskraften från offentliga laddstationer.

Så BYD tänkte på en lösning. Eftersom laddningsspänningen för ett allmänt elfordon inte behöver vara 750V, och den maximala laddningsströmmen för laddningshögen är begränsad till 250A, är det bättre att göra en ned- och uppströmskrets på bilen. Om man antar att laddningsspänningen på batteriet är 500V och spänningen på laddningshögen är 750V, så kan kretsen på bilsidan trappa ner de extra 250V och omvandla det till ström, så att laddningsströmmen teoretiskt ökar till 360A, och den maximala laddningseffekten är fortfarande 180kW.

Vi observerade processen med uppströmsladdning i BYD Hexagonal Building. Sea Lion 07EV är byggd på e-plattformen 3.0 Evo, även om dess batterispänning är 537,6V eftersom den använder fordonsmonterad strömteknik, kan laddningsströmmen för 07EV vara 374,3A på standardladdningarna 750V och 250A högen, och laddningseffekten når 175,8 kW, vilket i princip dränerar gränsuteffekten för laddningshögen vid 180 kW.

Förutom boost och ström har e-plattformen 3.0 Evo även en banbrytande teknik, som är terminal pulsladdning. Som vi alla vet är det mesta av snabbladdningen som främjas av elfordon idag i intervallet 10-80%. Vill du fulladda från 80 % blir förbrukningstiden betydligt längre.

Varför kan de sista 20 % av batteriet laddas endast med mycket låg hastighet? Låt oss ta en titt på laddningssituationen vid låg effekt. Först kommer litiumjoner att fly från den positiva elektroden, komma in i elektrolyten, passera genom mittmembranet och sedan smidigt bäddas in i den negativa elektroden. Detta är en normal snabbladdningsprocess.

Men när litiumbatteriet laddas till en hög nivå kommer litiumjoner att blockera ytan på den negativa elektroden, vilket gör det svårt att bädda in i den negativa elektroden. Om laddningseffekten fortsätter att öka kommer litiumjoner att ackumuleras på ytan av den negativa elektroden och bildar litiumkristaller med tiden, som kan tränga igenom batteriseparatorn och orsaka kortslutning inuti batteriet.

Så hur löste BYD detta problem? Enkelt uttryckt, när litiumjonerna blockeras på ytan av den negativa elektroden, fortsätter systemet inte att ladda utan släpper ut lite kraft för att låta litiumjonerna lämna ytan på den negativa elektroden. Efter att blockeringen har lösts inbäddas fler litiumjoner i den negativa elektroden för att slutföra den slutliga laddningsprocessen. Genom att hela tiden ladda ur mindre och mer blir laddningshastigheten för de sista 20% av batteriet snabbare. På Sea Lion 07EV är laddningstiden för 80-100 % av effekten endast 18 minuter, vilket är en betydande förbättring jämfört med tidigare elfordon.

Även om BYD e-plattformen bara har lanserats i 14 år, sedan 1.0-eran, har BYD växt fram och tagit ledningen för att slutföra forskning och utveckling och massproduktion av elfordon. Under 2.0-eran har BYD-elfordon legat steget före när det gäller kostnad och prestanda, och vissa konstruktioner har visat på avancerat tänkande, till exempel den inbyggda drivsystemets boost-teknik på Han EV, som nu har antagits av andra. I 3.0-eran är BYD-elfordon sexkantiga krigare, utan brister när det gäller batteritid, energiförbrukning, laddningshastighet och pris. När det gäller den senaste e-plattformen 3.0 Evo är designkonceptet fortfarande före sin tid. Teknikerna för strömuppladdning och pulsladdning ombord är alla först i branschen. Dessa tekniker kommer säkerligen att efterliknas av sina kamrater i framtiden och bli den tekniska flänsen för elfordon. 

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------------------------------