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插混技术详解之比亚迪DM-i系列

2022年04月13日 10:47:01
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来源:电驹

4月10日,比亚迪发布了汉系列四款新车。截止目前,汉家族订单超过了48136辆。对于一款售价区间为21.58-32.98万元的自主品牌新车能有这样的成绩,实属不易。

有人说是新能源给了比亚迪弯道超车的机会,这话只说对了一半。表面上看,比亚迪在纯电领域具有技术优势,多数人却忽略了其拥有的另一张技术王牌——DM-i技术。

从2021年销量看,DM—i车型占比约有50%。据悉,截止目前比亚迪手上还有十万辆以上DM-i订单未交接给客户,可谓是一车难求。

那为何DM-i车型会受到消费者追捧,持币消费者宁愿放弃合资车,也要选择比亚迪?接下来就跟大家分析一下DM-i的蹿红原因。

DM-i能打么

虽然吉利奇瑞长城长安都发布了自己的插混技术,但是就最直观的数据而言,比亚迪依旧领先对手。

比亚迪汉DM-i的各项参数看,我们一一与对手进行分解对比。

1、80kW快充

国内在售插混车型里,汉DM-i是唯一一个支持80kW快充的车型,紧随其后的是摩卡DHT-PHEV车型的60kW快充,而其余插混车型只是支持6.6kW交流充电。

对比现款唐DM-i只支持25kW快充口,从25kW升级到80kW,这种迭代速度不可谓不快。DM-i车型支持 80kW 功率的升压快充,这代表普通用户的补能更加迅速,真正将用户体验再次提升一个台阶,将对手甩在身后。

2、242km纯电续航

242km续航能力,是插混车型里最高的纯电续航,而长安奇瑞长城插混的纯电续航分别为,130km、105km、204km。纯电续航能力越高,意味着不用频繁充电,相比于对手100km左右的续航,汉DM-i充电频率差不多是对手的一半。

80kW快充+242km纯电续航组合,意味着DM-i技术,充电比竞争对手快,补能频率比友商低。这大大提升了用户体验。

对比自家兄弟车型,2021款款唐DM-i的纯电续航为112km,2021款宋PLUS DM-i的纯电续航是110km。

3、百公里加速3.7S

其事早在2015年,比亚迪就通过油电技术将唐做到了0-100m,3.9S的能力。

众所周知,3秒俱乐部,每提升0.1S都是难上加难。当前,3.9S是一个天花板数据,卡在这里的车型有:埃安的LX、宝马i4M50版本、哪吒S等等。而3.8S的车型有蔚来ET7和智己L7。

上述车型的价格区间是20-60万,比亚迪汉DM-p将加速能力提升到3.7S,实属不易,而且价格是31.98万。

现款唐DM-i和宋DM-i的0-100m加速分别为8.5S和7.9S。

4、1300km综合续航

决定插混续航长短的因素有很多,比如,车身重量、风阻系数、油箱大小。

比亚迪汉刚上市时,综合续航为1000km以上,现在这一数据达到了1300km续航,其中比亚迪工程师在背后做出了多项技术优化,例如:加大电池容量、提升发动机热效率和优化DM-i技术。

对比竞争对手,无论是长城奇瑞长安,都处于比亚迪汉刚上市的水准,也就是综合续航超过1000km,可见,1300km续航也并不容易达成。

现款唐DM-i和宋DM-i的综合续航也都超过了1000km。

5、37.5kWh电池

将一块超大容量电池,放进插混中算不算很难的技术?笔者认为,还是有一定技术难度的。第一,比亚迪的电池是自研的刀片电池,本身就是实力的象征。第二,比亚迪DM-i是异轴布局形式,留给电池足够的空间,电池越大越考验车身布局。如果车身布置不科学,想内置大容量电池也不可行。

再者,37.5kWh的电池并不是混动中电池容量最大的,理想ONE是38.5kWh,摩卡DHT-PHEV更是超过了40kWh。

现款唐DM-i和宋DM-i的电池容量分别为21.5kWh和18.3kWh。

6、NEDC油耗4.2L

除了续航问题,消费者最为关心的就是油耗问题,按照比亚迪官方公布的数据显示:汉DM-i在NEDC综合油耗为4.2L/100km。

这个数据怎么样呢?笔者认为不太有可比性。因为摩卡DHT-PHEV车型NEDC是5.5L油耗,吉利雷神帝豪NEDC是3.8L,奇瑞星途插混是5L,可以看出不同的车型,重量都对油耗造成不小的影响。

现款唐DM-i和宋DM-i的油耗分别为5.5L和4.5L。

DM-i技术优势在哪

目前,比亚迪的插电式混动有两条技术路线,一是在第三代时形成的注重动力的DM-p路线、一个是第四代更加智能、节能的DM-i路线。

1、以电为主的优势

首先,比亚迪DM-i超级混动采用的是“以电为主”的串并联架构,这个方案技术复杂,但在节油方面天然地要比以油为主的方案更有优势。

这套系统主要的亮点有两个,一个是高效率的发动机,这台发动机热效率达到了 40.12%,技术特点包括 12.5 压缩比、米勒循环、VGT 可变截面涡轮增压器、低摩擦设计等。另一个则是比亚迪自研的大容量刀片电池。

2、40.12%热效率骁云发动机

目前主流发动机热效率最多能做到40%,但DM-i插混专用1.5L发动机却达到了43.04%,突破了现阶段的技术极限,看似仅仅3%的差距,对于内燃机而言就好比人类百米短跑,每提升0.1秒都是一种突破。

这主要得益于DM-i充分利用一些列提高效率的手段,首先采用阿特金森循环,通过增大膨胀比,使气缸内废气继续对外输出做功,提升效率;在抑制爆震的前提下,采用15.5的超高压缩比,让燃烧更加充分;同时DM-i的冷却EGR,部分废气送回进气室再燃烧,从而抑制爆震和减少不完全燃烧和排气过程中的能量损失,可以让热效率再提升约2%。

3、刀片电池

为了给发动机减负,降低能耗,DM-i还搭载了电量在8.3-40kWh之间的大容量刀片电池,覆盖了50-240km纯电续航。

刀片电池与生俱来的安全优势,面对最苛刻的针刺测试,刀片电池在电芯被刺穿的极端工况下,无起火、无冒烟,力证了其超高热稳定性。

DM-i功率型刀片电池采用了冷媒直冷技术,电池冷却液和散热冷媒直接打通,冷却板直接冷却电芯,就像冰柜一样,和过去通过水冷系统这个中间商赚了一圈差价的方式不同,直冷效率更高。

4、高效EHS

EHS采用双电机布局,一台电机用来发电以及能量回收时的充电,还有一台电机负责动力输出。比亚迪的EHS规划有三种功率大小:EHS132、EHS145、EHS160,适配A级到C级全部车型。

EHS电混系统的两台超高转速电机为并列式布局,发电机直连发动机,通过离合器与减速器减速齿轮相连。简单的单速减速器架构极大的提高了传动效率,湿式离合器又保证了离合器的寿命和稳定性,而且可以在急加速时传递更高的扭矩,进一步提高系统性能,降低能量损失。

实际上这套传递路径与本田i-MMD十分相似,都属于串并联结构。两者最大的不同在于比亚迪EHS采用的是异轴布置形式,本田最新第三代i-MMD是同轴布置的形式。

相比i-MMD,比亚迪选择了插电混动和更大的电池包,电机单元能够独立支持车辆长时间长距离运行,即便发动机不参与工作,也能作为一辆“完整”的车行驶。这也就解释了为什么,比亚迪的插混的电池可以采用更大的电池包。

技术经历了多次迭代

与其他企业不同的是,比亚迪在2013年便开始布局混动技术,目前比亚迪混动技术已经升级到第四代。

比亚迪开发第一代插电式混动时,只能依靠一款1.0L自吸的三缸发动机,技术指标不够先进,油耗高,同时电机、电控成本过高。而比亚迪第二代、第三代产品还是从燃油车的角度思考开发方案,也并未实现价格和油耗上的大跨越。

以2015年第一代唐为例,其使用的并不是混动专用的E-CVT变速箱,还是传统6档湿式双离合变速箱,配合2.0T变速箱,百公里加速为5秒(非顶配车型),油耗接近7L,实力与今天的四代技术相差甚远。与当时同价位的油车竞品相比,并未凸显出足够的技术优势。

再看价格,2015款比亚迪唐顶配价格51.88万元。即使是次顶配价格也要接近30万元。当时的技术还不够成熟的比亚迪,并未依靠插混实现弯道超车。

第四代技术发布后,以新发布的汉DM-i为例,242km纯电续航,3.9S加速能力、1300km综合续航来看,以及4.2L的馈电油耗来看,节能和成本是DM-i的最大特色。

对比同价位的BBA,优势非常明显。以宝马325Li运动曜夜版为例,其价格为36.59万。2.0T发动机、8.1S 加速能力、7L百公里油耗。

而这就是汉能够异军突起的原因。

成本控制优势

说了那么多,最终都要落在成本上。以秦plusDM-i为例,价格区间是11.18万—15.18万。而竞争对手的插混要多少钱?以卡罗拉双擎E+为例,其补贴后售价为19.38-20.38万。

性能方面,秦PLUS DM-i 120KM版电机最大功率145kW,扭矩325N·m,发动机最大功率是81kW,峰值扭矩为135N·m,油耗3.8L,百公里加速时间7.3秒,即使是55KM版本,百公里加速度也能达到7.9秒。

再来看看卡罗拉双擎E+,电动机总功率53kW,扭矩207N·m,发动机最大功率73kW峰值扭矩143N·m,油耗4.3L。

其余数据并未查到,如果只是对比上述几个参数,秦PLUS DM-i价格上优势,在各项参数多半是胜出。

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