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最近幾年,中國新能源汽車市場突飛猛進,特別是純電領域實現了“彎道超車”。另一邊,中國品牌也沒有忘記發展混合動力技術,雙電機混動系統開始大放異彩。在這之中,比亞迪DM-i算得上典型代表,其出衆效率甚至讓一些日系廠商感受到壓力。DM-i如何造就超低油耗?EHS電混系統無疑是關鍵。今天,就讓我們走進比亞迪總部,瞭解一下EHS電混系統背後的奧祕。

說起DM-i,不妨先來回顧下比亞迪混動技術的發展史。早在2008年,比亞迪便開始涉足混動領域,推出了旗下首款插混產品F3 DM。這款車採用DM 1.0技術,雙電機混動系統在當時非常領先。只可惜由於種種原因,F3 DM銷量略顯平淡,沒能讓DM品牌深入人心。隨後十餘年間,比亞迪陸續推出了DM 2.0和DM 3.0,轉而採用P3混動架構,並且可以適配P4後橋電機。這兩代DM技術側重動力表現,贏得了不少消費者的關注,“紐北跑不過秦”一度成爲網絡熱門段子。

早在2008年,比亞迪就推出了旗下首款DM量產車——F3 DM。該車的DM 1.0技術採用串並聯方案,機械結構非常集約,設計理念走在了行業前列。後續推出的DM 2.0和DM 3.0調整了技術路線,轉而強調動力性能。

隨着市場走向成熟,消費者的需求變得更加理智,低油耗成爲混動的核心競爭力。憑藉燃油經濟性優勢,豐田THS和本田i-MMD在國內攻城略地,推動了雙電機混動的普及。在這一背景下,比亞迪再度祭出雙電機混動系統,並將其命名爲DM-i,其中“i”代表intelligent,指智慧、節能、高效。與此同時,強調性能的DM-p將得到保留,兩種混動方案瞄準不同的用戶羣體。

DM-i是一套插電式混合動力系統,由高效率發動機、EHS電混系統和混動專用刀片電池共同組成。DM-i採用P1+P3構型,整體理念與DM 1.0、本田i-MMD有些相似,是一種返璞歸真的混動方案——機械結構簡單,但很好地兼顧了動力性和經濟性。具體來看,EHS電混系統整合了兩臺電機、減速器和電控系統,可被認爲是一臺混動專屬變速箱。

之所以採用串並聯設計,主要是爲了提升燃油經濟性。一臺電機與發動機曲軸鏈接,主要負責發電;另一臺電機連接減速器,負責向車輪提供動力。EHS的大邏輯是“削峯填谷”,低負載時儲存電能,高負載時再把電用掉,儘可能令發動機處於高效區間,從而提升熱能利用率,降低整體的油耗水平。

增程式電動車(亦稱爲增程式混動)同樣採用P1+P3構型,是否可以與DM-i劃等號?答案是否定的。增程系統的發動機僅用來發電,只需要考慮很窄的工況區間;DM-i具備發動機直驅功能,需要匹配全工況發動機和直驅離合器,曲軸輸出端的扭矩能夠直接傳遞至減速器。

DM-i採用橫置佈局,需要儘可能控制動力系統長度,以適配不同尺寸的車型。爲了保證發動機平順性,氣缸數量(4缸/3缸)不能妥協,因此EHS電混系統必須努力縮短軸向尺寸。EHS的兩臺電機採用異軸佈置,將徑向空間充分利用起來,節約軸向空間。本田i-MMD功能與之相似,但雙電機採用同軸佈置,動力系統相對更長一些。

EHS有三種驅動工況,分別爲純電、串聯、並聯。純電工況下,發動機不介入工作,P3電機直接使用電驅動。串聯工況下,發動機啓動並通過P1電機發電,再由P3電機驅動車輪。並聯工況下,直驅離合器閉合,發動機與P3電機同時參與驅動。通常來說,只有負載較大的情況下,控制系統纔會允許發動機直驅。

過去十餘年間,電驅動技術取得了長足發展,電池和電機性能提升顯著。EHS內部的兩臺電機均採用扁線繞組,並應用了油冷技術,用來提升散熱效率。電機最高效率達97.5%,效率超過90%的工況佔比爲90.3%,功率密度則達到了44.3kW/L。電機峯值轉速爲16000rpm,比DM 1.0時代的6000rpm高了許多。

EHS的電控系統也作出了重要貢獻。這套電控系統由比亞迪自研,採用IGBT 4.0技術,電控綜合效率高達98.5%,功率密度則達到了21kW/L。

EHS電動系統現有3種型號,分別爲EHS132、EHS145和EHS160,其中數字代表驅動電機的最大功率(kW)。EHS132和EHS145與1.5L發動機匹配,應用於秦PLUS DM-i、宋PLUS DM-i;EHS160與1.5T發動機匹配,應用於唐DM-i以及即將推出的漢DM-i。

DM-i是一套插電混動(PHEV)系統,動力電池容量較大,電機輸出功率充足,因此EHS策略是“以電爲主”。即便在饋電條件下,EHS也能維持較高比例的純電驅動,動力響應、綜合效率非常出色。而在饋電高速行駛時,EHS可以頻繁採用並聯驅動,這是油電混動(HEV)很難做到的事情。

此前,愛卡汽車曾對秦PLUS DM-i進行油耗測試。在比較理想的工況下,該車的饋電油耗甚至不到3.0L/100km,比官方公佈的3.8L/100km低出不少。此外,EHS電混系統的平順性達到了較高水平,駕駛者很難通過振動察覺發動機啓/停。

編輯點評:歷經多年自主研發,中國品牌終於迎來蛻變,推出了更加高效的雙電機混動系統。在EHS電混系統的幫助下,比亞迪DM-i技術實現了非常出色的燃油經濟性,行駛品質也取得了實質性突破。更難得的是,比亞迪幾乎將整條混動產業鏈掌握在自己手中,成本控制很有優勢。造老百姓買得起的好車,國貨離這一目標確實越來越近了。

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來源:愛卡汽車

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