[汽車之家 技術(shù)]  如今我國(guó)的電動(dòng)車市場(chǎng)雖然發(fā)展很快，但依然魚龍混雜。有一部分電動(dòng)車只是在燃油車技術(shù)基礎(chǔ)上換了一套動(dòng)力總成，便很快推出市場(chǎng)；也有一部分電動(dòng)車花費(fèi)了車企多年時(shí)間潛心研發(fā)，力求使其成為一款讓人滿意的好車。但究竟好的電動(dòng)車該如何定義？標(biāo)準(zhǔn)又是什么呢？就著這個(gè)話題，本期《大神開(kāi)講》節(jié)目請(qǐng)來(lái)了比亞迪的多位專家，他們將從電動(dòng)車各個(gè)核心技術(shù)領(lǐng)域，為大家講解究竟好的電動(dòng)車標(biāo)準(zhǔn)是什么。

　　 《大神開(kāi)講》是汽車之家結(jié)合線下公開(kāi)課、線上社區(qū)互動(dòng)打造的一檔新能源技術(shù)科普節(jié)目。公開(kāi)課每期都將邀請(qǐng)汽車品牌、零部件供應(yīng)商以及自動(dòng)化智能駕駛軟、硬件開(kāi)發(fā)商等領(lǐng)域的研發(fā)帶頭人、團(tuán)隊(duì)領(lǐng)袖，對(duì)新能源車型知識(shí)、研發(fā)技術(shù)、服務(wù)體系、以及行業(yè)內(nèi)熱點(diǎn)事件進(jìn)行解讀和剖析。而線上節(jié)目將結(jié)合公開(kāi)課內(nèi)容為大家進(jìn)行新能源基礎(chǔ)知識(shí)科普，行業(yè)痛點(diǎn)分析。《大神開(kāi)講》公開(kāi)課每?jī)蓚�(gè)月舉辦一次，現(xiàn)向各大車友、網(wǎng)友開(kāi)放參與名額，如想?yún)⑴c公開(kāi)課，可以掃描二維碼，加我們運(yùn)營(yíng)人員的微信，我們將私信聯(lián)系您聽(tīng)課的方式。

本期大神開(kāi)講知識(shí)要點(diǎn)梳理：

　　1：作為電動(dòng)車上成本最高的電池，很多企業(yè)在設(shè)法降低它的成本。

　　2：比亞迪e平臺(tái)是什么？它如何通過(guò)高度集成化與標(biāo)準(zhǔn)化來(lái)影響比亞迪的電動(dòng)車。

　　3：比亞迪對(duì)于好的三電系統(tǒng)的定義。

　　4：比亞迪在整車電器結(jié)構(gòu)集成方面做出了巨大突破。

◆降低成本是打造好電動(dòng)車的根本

　　在100年前，電動(dòng)汽車、燃油車同時(shí)存在的年代，電動(dòng)汽車由于不會(huì)排出刺鼻的尾氣、易于啟動(dòng)、電機(jī)運(yùn)行時(shí)幾乎沒(méi)有噪音而深受人們的喜愛(ài)。不過(guò)，那時(shí)的電動(dòng)車也有一個(gè)問(wèn)題，就是售價(jià)居高不下，只有貴族能買得起。

　　今天，電動(dòng)車同樣面臨著成本高昂，使得售價(jià)偏高的窘境。但有了歷史的教訓(xùn)，如今的車企似乎更有信心控制好電動(dòng)車的成本，使之能夠與同價(jià)位的燃油車一較高下。

　　唐EV之所以能做到與同級(jí)燃油車相近的售價(jià)，且在某些方面更具優(yōu)勢(shì)，與該車搭載的比亞迪專為純電車型研發(fā)的e平臺(tái)密不可分。這個(gè)平臺(tái)通過(guò)對(duì)電動(dòng)車核心元器件的高度集成化、標(biāo)準(zhǔn)化模塊設(shè)計(jì)，給純電動(dòng)車型帶來(lái)四個(gè)主要優(yōu)勢(shì)。分別是低成本制造、性能高、安全性好以及最大化車內(nèi)空間，并以此詮釋一輛好電動(dòng)車應(yīng)有的標(biāo)準(zhǔn)。

　　在這次公開(kāi)課上，比亞迪的五位工程師也針對(duì)“33111”的開(kāi)發(fā)心得，來(lái)詮釋一輛符合比亞迪標(biāo)準(zhǔn)的好電動(dòng)車究竟是什么樣子。

◆比亞迪的驅(qū)動(dòng)三合一模塊：

設(shè)計(jì)目標(biāo)：高能效、集成化、標(biāo)準(zhǔn)化、安全可靠

　　比亞迪高壓技術(shù)支持專家牛凱華先生在這次公開(kāi)課上表示，三合一驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的優(yōu)勢(shì)在于通過(guò)減少結(jié)構(gòu)組件以及零部件的數(shù)量來(lái)降低驅(qū)動(dòng)模塊的體積占用，并通過(guò)降低殼體以及線束的用量，從而為車輛減重。同時(shí)由于線束的減少，電能損耗也會(huì)相應(yīng)降低，也起到了一定的節(jié)能作用。

　　比亞迪的驅(qū)動(dòng)三合一模塊為自主研發(fā)、生產(chǎn)，目前全行業(yè)具備這種能力的企業(yè)并不多。有了這種能力以后，車企可以直接參與到電機(jī)的設(shè)計(jì)中來(lái)，從而打造更符合自己要求的產(chǎn)品。

　　很多不具備自主生產(chǎn)電動(dòng)車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的車企，需要花費(fèi)大量精力在優(yōu)化第三方供應(yīng)商的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)上，使其能夠在自家車型上正常的工作。而比亞迪，由于為不同功率、不同體積的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)使用了相同的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，使其得以在自家車型上近乎通用。所以當(dāng)研發(fā)一款新車時(shí)，便不需要為電機(jī)的兼容性問(wèn)題而牽扯精力，只需要選擇合適的型號(hào)即可，從而降低了車型研發(fā)難度。

　　在驅(qū)動(dòng)三合一模塊中電機(jī)的選型上，比亞迪堅(jiān)持采用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)，因?yàn)樗�具備轉(zhuǎn)矩密度高、效率高、功率密度高等特點(diǎn)，能夠?yàn)殡妱?dòng)車帶來(lái)更長(zhǎng)的續(xù)航里程，且占用較少的機(jī)械空間，從而帶來(lái)更大的乘坐空間。

　　在公開(kāi)課上，牛凱華先生表示，選擇一款合適的電機(jī)，只是打造優(yōu)秀驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的第一步，而如何把它優(yōu)化的更好，是比亞迪接下來(lái)重點(diǎn)需要做的工作。為了降低電機(jī)體積、提升功率密度，比亞迪在電機(jī)內(nèi)部采用了扁線設(shè)計(jì)，以此來(lái)提升槽滿率，最大化添銅量。當(dāng)這些指標(biāo)提升以后，電機(jī)便得以獲得20%至30%的功率提升，使驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)功率密度達(dá)到1.96kW/kg的水平。當(dāng)功率密度提升了，電機(jī)占用的機(jī)械空間就更小了，那么留給乘客的空間自然也就增加了。

　　為了提高電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)能效，提升電機(jī)性能是一方面，降低電能損耗則是另一方面。在驅(qū)動(dòng)三合一系統(tǒng)中，電機(jī)控制器通過(guò)半導(dǎo)體功率開(kāi)關(guān)（IGBT）把直流電轉(zhuǎn)變成交流電，并控制電機(jī)按照駕駛者的意圖將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)能。在電能轉(zhuǎn)換過(guò)程中，如果能夠降低功率開(kāi)關(guān)的頻率，減少電流輸出，則可以減少整個(gè)驅(qū)動(dòng)模塊的能耗，使電動(dòng)車的續(xù)航里程更長(zhǎng)。

◆ 比亞迪的高壓三合一模塊

設(shè)計(jì)目標(biāo)：高能效、高集成、多用途、充電快，安全可靠

　　其中，車載充電機(jī)主要負(fù)責(zé)將220V 50Hz交流電轉(zhuǎn)換成高壓直流電，供動(dòng)力電池充電。此外，它還具備比較有特色的車車對(duì)沖V2V功能以及把動(dòng)力電池的直流電轉(zhuǎn)換成220V 50Hz交流電的V2L對(duì)外放電功能。從而利用電動(dòng)車的大電量?jī)?yōu)勢(shì)實(shí)現(xiàn)功能拓展，增加車輛實(shí)用性。

　　既然DC-DC轉(zhuǎn)換器主要供應(yīng)車內(nèi)的低壓設(shè)備的電能，那么肯定也需要有設(shè)備負(fù)責(zé)車內(nèi)高壓電器的供電，而它就是高壓三合一模塊的最后一個(gè)組成部分——配電箱（PDU）了。它主要負(fù)責(zé)為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、空調(diào)、DC-DC轉(zhuǎn)換器、PTC陶瓷加熱組件等高壓器件分配電能。

　　我們知道，電動(dòng)車的充電速度受充電樁功率的影響，但同時(shí)它也受自身需求的充電功率影響。如果一輛電動(dòng)車只支持30kW充電功率，那么即便120kW的充電樁給它充電，車輛能夠接收到的充電功率也只有30kW。然而，現(xiàn)實(shí)中很多電動(dòng)車也確實(shí)僅支持較低的充電功率。

　　比亞迪為了提升電動(dòng)車的快充速度，研發(fā)出了支持更高電壓的配電箱，這樣就意味著在同樣電流下進(jìn)行充電，車輛能夠接收更高的電壓，從而令充電功率等比例提升。

　　如果您對(duì)電動(dòng)車上的黑科技比較感興趣，那么下面這項(xiàng)技術(shù)您應(yīng)該看看。那就是在比亞迪的高壓三合一模塊中，采用了成本比IGBT更高的碳化硅功率元件�；蛟S您已經(jīng)知道比亞迪可以自主生產(chǎn)IGBT（ 絕緣柵雙極型晶體管）了，這個(gè)東西負(fù)責(zé)將直流電逆變成電壓可調(diào)的交流電，但在逆變過(guò)程中，會(huì)有較高的電能損耗，說(shuō)白了就是費(fèi)電。

　　因此，當(dāng)它用在高壓三合一模塊中，能夠降低模塊的能耗、減小其體積并保證其在高溫環(huán)境中穩(wěn)定工作。但比較遺憾的是，我從官方了解到，目前比亞迪僅在高壓三合一模塊中應(yīng)用了這項(xiàng)技術(shù)，而在驅(qū)動(dòng)三合一的電機(jī)控制器中，并未采用該功率元件。

　　目前，特斯拉的Model 3以及新款Model S、Model X都已經(jīng)在電機(jī)驅(qū)動(dòng)器中應(yīng)用了碳化硅元件，據(jù)外媒報(bào)道，單這一項(xiàng)技術(shù)就能夠?yàn)殡妱?dòng)車帶來(lái)近5%的續(xù)航提升。如果在電動(dòng)車市場(chǎng)能夠大面積應(yīng)用，那么綜合續(xù)航里程又能提升近20多公里了。

◆一塊高性能電池：

設(shè)計(jì)目標(biāo)：高體積利用率、高系統(tǒng)能量密度、安全可靠、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)化

　　在2003年收購(gòu)秦川汽車以前，比亞迪的主營(yíng)業(yè)務(wù)就是做電池的OEM。當(dāng)時(shí)包括諾基亞在內(nèi)的很多國(guó)際廠商都采用過(guò)比亞迪生產(chǎn)的手機(jī)電池�？梢哉f(shuō)，比亞迪在電池方面是很有話語(yǔ)權(quán)的。但即便如此，當(dāng)國(guó)內(nèi)越來(lái)越多的車企開(kāi)始采用能量密度更高的811配比三元鋰電池來(lái)提升電動(dòng)車?yán)m(xù)航時(shí)，比亞迪今年主推的長(zhǎng)續(xù)航車型卻采用的是相對(duì)保守的622配比三元鋰電池。

　　比亞迪電池研發(fā)中心結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)專家賴慶在公開(kāi)課上表示，雖然采用622配比三元鋰電池會(huì)導(dǎo)致電池能量密度以及成本上會(huì)有些吃虧，但在電池安全性上，它相比811配比電池會(huì)更有保障。

　　811配比三元鋰電池的鎳含量占正極材料的80%，曾有電池領(lǐng)域的專家告訴我，它經(jīng)歷過(guò)的一次811電池?zé)崾Э販y(cè)試。當(dāng)電池溫度才達(dá)到80度多點(diǎn)時(shí)，便出現(xiàn)了熱失控，電池開(kāi)始自己產(chǎn)生熱量，可見(jiàn)811配比電池的安全風(fēng)險(xiǎn)是比較大的。

　　在比亞迪目前采用的622配比三元鋰電池中，正極材料的鎳含量占60%，安全風(fēng)險(xiǎn)雖然沒(méi)有811電池高，但依然高于近幾年來(lái)普遍采用的523配比電池。那么比亞迪是怎么把控這部分風(fēng)險(xiǎn)的呢？

　　比亞迪為電池設(shè)計(jì)了4個(gè)層級(jí)（單體、模組、電池包、系統(tǒng)）、7個(gè)維度（可靠連接、高壓防護(hù)、膨脹、過(guò)充、外部短路、內(nèi)部短路、熱失控）的安全保障。

◆整車電子電器架構(gòu)

設(shè)計(jì)目標(biāo)：高度集成化、高度域控制化

　　最近幾年，隨著車輛智能化的浪潮來(lái)襲，整車電子電器架構(gòu)（EEA）的集成化儼然成為一個(gè)熱門話題。它不僅能夠進(jìn)一步降低車輛的生產(chǎn)制造成本，更重要的，是它還顛覆了人類的用車方式，從而帶來(lái)更便利、智能的用車體驗(yàn)。

　　首先，我們需要先明白什么是整車電子電器架構(gòu)，它的含義是指汽車上所有電子和電器部件以及它們之間的互聯(lián)結(jié)構(gòu)、線束。

　　然而隨著汽車的發(fā)展，功能越來(lái)越豐富，需要的電子零部件也就越來(lái)越多。對(duì)于車企而言，這些獨(dú)立的零配件大多需要采購(gòu)，溝通成本便不斷上升。并且這些采購(gòu)的零部件分散在車輛的各個(gè)部位，內(nèi)車線材的總長(zhǎng)度就能高達(dá)2-3公里，甚至更遠(yuǎn)，這便會(huì)導(dǎo)致車輛的高研發(fā)成本以及高組裝難度。

　　如果將這些獨(dú)立的元器件整合到一起，共用一個(gè)控制器或僅有的幾個(gè)進(jìn)行控制，那么會(huì)帶來(lái)怎樣的結(jié)果呢？結(jié)果就是那些零散的控制器以及連接它們的線束全部消失，每一個(gè)元器件僅聽(tīng)從多合一控制器的指揮，而這便是汽車電子電器架構(gòu)的集成化。

　　此時(shí)，您或許會(huì)有一個(gè)疑問(wèn)，為什么那么多元器件能夠通過(guò)一個(gè)模塊進(jìn)行控制？它們之間不會(huì)存在兼容性問(wèn)題嗎？這個(gè)問(wèn)題對(duì)于絕大部分汽車廠商來(lái)說(shuō)，可能都是問(wèn)題。

　　但對(duì)于比亞迪來(lái)說(shuō)，就簡(jiǎn)單很多了。比亞迪能夠?qū)崿F(xiàn)通過(guò)一個(gè)模塊對(duì)如此多的元器件進(jìn)行控制，一個(gè)核心的優(yōu)勢(shì)在于這家公司具備完善的汽車電子產(chǎn)品線。也就是說(shuō)，這些元器件本就是比亞迪自家生產(chǎn)出來(lái)的產(chǎn)品，再加上掌握了其中的核心技術(shù)并具備自主開(kāi)發(fā)能力與集成能力，所以把它們整合起來(lái)管理并非難事。

　　集成化的電子電器架構(gòu)，通過(guò)精簡(jiǎn)原本獨(dú)立的控制器，不僅為車輛降低了重量，節(jié)約了能耗，同時(shí)也降低了組裝的難度。

◆全文總結(jié)：

　　本期大神開(kāi)講，我們從比亞迪的角度，探索了這家車企對(duì)于如何打造一輛好電動(dòng)車的標(biāo)準(zhǔn)。從中，我們不僅學(xué)習(xí)到了比亞迪為了降低成本、提升安全性、增加續(xù)航而付出的努力，同時(shí)也能夠看到它對(duì)于未來(lái)電動(dòng)車技術(shù)發(fā)展的提前布局。

　　記得曾經(jīng)有人半開(kāi)玩笑的說(shuō)過(guò)，電動(dòng)車就是小孩兒玩的四驅(qū)車，沒(méi)啥技術(shù)含量，就是電機(jī)加電池然后再套上個(gè)汽車殼唄。理論上講，四驅(qū)車也是電動(dòng)車的一種。不過(guò)，四驅(qū)車的技術(shù)能讓一輛重達(dá)2噸多的汽車實(shí)現(xiàn)4.4秒的百公里加速成績(jī)、500km的綜合續(xù)航里程還要保證足夠的安全性、多年的使用壽命嗎？！顯然不可能。的確，現(xiàn)在的電動(dòng)車還不完美。但它也才發(fā)展了不過(guò)十多年，請(qǐng)多給它些信心與時(shí)間，它或許會(huì)讓你刮目相看�。ㄎ�/圖 汽車之家 胡永彬）