×

选车网用户登录

换一换

第三方登录:

手机继续看
当前位置:首页 > 资讯 > 厂商新闻

如何成为超长续航王?高效率驱动电机很重要!

2018-11-8 13:56:00 选车网 收藏

新能源车百般好。于国,它能给民族车企一个弯道超车,追赶国际巨头的机会;于民,它打破了燃油车霸占多年的议价权,消费者可以更实惠的价格获得更优胜的使用体验;于史,它能大大降低能源消耗与污染物排放,留给子孙后代一个更美好的将来。无怪乎短短数年间,新能源车细分市场就有了爆发性的增长。

然而完美只属于虚幻,现实中总有遗憾,新能源车的阿喀琉斯之踵,在于目前的技术限制下,充电终究未能做到与加油一般快捷便利。因此,大家普遍都十分关注新能源车,尤其是纯电动车的续航表现,甚至还有了“里程焦虑”这么一个新词汇,续航里程已经成为了决定一款EV竞争力的最重要因素之一。然而,很多消费者至今对续航的理解都仅限于电池容量,大家是否想过,决定一台EV充一次电能跑多远的,还包括有电动机效率这个因素呢?

为电动机正名:它依旧是 “心脏”,要续航首先得看它的效率!

燃油车时代,我们习惯把发动机称作车辆的“心脏”。而进入新能源时代后,虽然因为上面提到的原因,所以电池包成为了大众目光的焦点,但为EV行驶提供所有动力的电动机,其地位并不因为能源形式的改变而有所不同。

我们评价一款燃油引擎孰优孰劣,标准是多维度的,除了动力参数外,像输出平顺性、可控性以及燃油经济性都是必须考虑的方面。对于电机而言,情况是一样的,而其各方面性能的高低,也同样是由机械结构所决定,与内燃机并无区别。

举个例子,我们知道内燃机有机械增压/涡轮增压/自然吸气/歧管喷射/缸内直喷/可变正时等等一系列不同的形式,电动机同样也有不止一个类别。目前主流的电动机形式有感应电机、开关磁阻电机和永磁同步电机三种,它们的主要几种性能指标见下表:

三大高速电机性能对比

 

感应电机

永磁同步电机

开关磁阻电机

功率密度

功率因素

效率

控制性

成本

 
从表中可见,永磁同步电机对比其余两种主流电机,优势是全方位压倒性的,不但效率高(不仅仅是工作过程中电能转化率高,因为没有励磁部分的电流分量,高转速时功率衰减并不明显,工作转速范围被大大拓宽,传统的变速箱得以省略,加上出色的动能回收性能,反映到整车层面时,效率的保持也比其余两种结构还优秀不少),而且更优的功率因素、功率密度以及控制性,还能带来绝佳的驾驶体验。这对于燃油车车主来说是不可想象的,因为内燃机在性能和油耗两者间往往只可取其一。对此坊间有个非常写实的段子——AMG旗下车型,不是在加油站就是在去加油站的路上。

这除了能表明新能源车相对于燃油车的进步性外,还说明了哪怕是燃油车,能耗够高的话续航都会是个大问题。只是说加油比起充电来说还是要方便些,所以燃油车的高能耗更多是造成车主经济上的压力。但新能源车不同,在充电问题尚未完全解决之前,再大的电池包也经不起“电老虎”电机的摧残。而且话说回来,为了应对电机的高能耗,电池包你是扩大不扩大呢?扩大的话,造成的成本提升分分钟比在电机上省下来的更甚;再者虽然电比油便宜,但长此以往地消耗,也是会对车主用车成本造成影响的。

所以,即便绝大部分厂商都因成本问题而选择了感应电机和开关磁阻电机,但还是会有少数思路清晰而且真心实意为消费者考虑的厂商义无反顾地给旗下车型装备永磁同步电机的,最近上市的比亚迪秦Pro EV500就是一个值得一提的例子。借助用词同步电机的特性,其动力系统综合效率可高达93%,整车百公里综合能耗低至13.8kWh!以目前家用电价水平来计算,实际每公里的能源成本仅需0.1元左右,甚至不到!相比之下量产的汽油机才刚刚突破40%热效率大关,低效率不说,面对越发拥堵的路况加上油价稳步上涨,每公里0.5元的油费都已经是非常非常理想的水平了,两者差距明显!当然了,更重要的是续航能力大大提升,最长可达500km!(60km/h等速工况)

值得一提的是,针对永磁同步电机磁体在长久使用后可能会消磁的唯一弱点,比亚迪还周到地做了相关的改进,通过优化直轴电感及凸极率来提升了其抗退磁能力,可谓是扫清了消费者最后一点顾虑。

不是说不该“堆”电池,但“堆”的应该是技术和技巧

对于提升续航能力,节流当然重要,但“开源”同样不能忽视,毕竟电机效率再高也高不过100%,所以电池的容量依旧是相当重要的性能指标。然而,电池本身“分量”不小,如果为了总容量而盲目堆砌,反而会造成车重飙升,更多的能量会浪费在运输能量载体本身,使得最终结果与增长续航的目标背道而驰。

有见及此,在技术范畴上,首要达成的目标当然是要尽一切努力提高电池能量密度。秦Pro EV500所搭载的动力电池包,是以比亚迪最新一代三元锂电池为单元所构成,其能量密度高达160.9Wh/kg,能在最新国标当中,享受到最高级别的补贴调整系数,也即是2018年度的补贴天花板,技术之先进、性能之强悍可见一斑。

与此同时,高度智能化且可靠的电池管理系统也起到不可忽视的作用,值得庆幸的是,自主研发的电控系统始终是比亚迪新能源技术中的独门秘技。秦Pro EV500配备了独立的电加热模块和高效率制冷压缩机,让电池包永远都处在最“舒适”的充放电温度区间内,保证了电池包性能最大限度发挥,不因外界条件打折扣。而为了进一步提升电控系统的可靠性,比亚迪“e平台”对电控系统的众多模块进行了高度集成化,这样可以大幅度减少车辆所用线束的总长度(特别是工作环境恶劣的高压线束)。如此一来,两大优势得到体现:减少线束用量便可降低系统重量,精简系统结构便可降低线路与系统的故障率。 

至于在技巧范畴上,需要做的则是通过精准的计算,以及对大量日常使用场景的分析,去决定电池包总容量的大小,务求达到容量与效率之间的平衡点,让续航、成本与驾控(轻量化)得以三赢。比亚迪给秦Pro EV500定的这个神奇数字是56.4kWh,合理的容量结合刚提到的超高能量密度,使电池包较上代车型减重达到了157kg,几乎等同于一个200L大油箱的重量,操控性大幅提升的同时,可进一步降低行驶时的能源浪费,辅以超高效率的动力总成,最终得出60km/h等速工况下500km超长续航的成绩。

优秀的车型平台,才可以为动力系统提供最佳表演舞台

新能源车不仅仅是动力系统有了改变,实质上与传统燃油车根本就不是同一种事物,所以除了与驱动相关的零部件需要作出各种优化外,车身和底盘其实也应该从设计之始就有针对性的提升与改造,方可更极致地发挥出应有的性能。

而考虑到新能源车较传统燃油车必须多出电池包这一部件,所以轻量化会是所有诉求当中最强烈的一项。而比亚迪秦Pro EV500在这方面表现可谓相当突出,除了刚刚提到的电池包减重157kg与驱动系统减重97kg,新车还因高强钢材的大比例运用而减重46kg,底盘的选型优化及铝合金材料的使用也辅助减重了39kg。相比秦EV450,秦Pro EV500的整备质量降低了超过300kg(减重比例超过15.4%),相当于5名成年人的体重。

轻是一副好底盘的必备条件之一,但一副好底盘能做到的绝不仅仅是轻。亚迪秦Pro EV500生于比亚迪最新研发的BMP底盘平台,并由前奔驰底盘专家汉斯?柯克执掌调校与优化,从设计初期就考虑到了对新能源动力系统的兼容,同时也得益于EV造车的思路,布局上更趋完美,无需处处妥协。不仅保证了车内空间实用性远超同级燃油对手,而且赋予了底盘悬挂更大的布局自由度,采用前麦弗逊、后多连杆悬架系统,带来兼具舒适性与运动性的驾乘体验,并具备更强的道路适应能力、车辆的通过性和路面实用性,彰显出专业的德系操控魅力。

写在最后

综上所述,要使一辆EV在续航里程方面有极致表现,作为动力系统核心的电机起到了至关重要的作用,通过提升电机效率来增强续航表现,无论在何种层面来看,都是远比简单粗暴地堆电池更有效且直面根本的手段。当然,除此以外像更高能量密度的动力电池包、更智能稳定的电池管理系统、乃至更专属化的底盘平台,都是必不可少的。 

正如比亚迪秦Pro EV500,以超高效永磁同步电机为核心,辅以电池包、BMS以及平台等等全方位的升级,最终在续航、成本和驾驶体验之间取得了极佳的平衡,售价仅16.99-18.99万元,60km/h等速续航即可达成500km的超高水准,而且在操控体验和日常实用性方面毫不妥协,是一款非常值得考虑的大众化新能源之选。

<< 上一页1下一页>> 本页阅读全文
按键盘上的"← →"键也能翻页
关键词:
责任编辑: yaojia
分享给好友:
网友评论文明上网 理性发言
全部评论()
实用工具

服务热线:

周一至周五 9:00-18:00

010-5171 0701

官方微博 公众号 手机端

选车网 · 北京正则阳光文化传播有限公司
Copyright 2015 chooseauto.com.cn All Rights Reserved

公司地址:北京市西城区广外大街248号机械大厦1003/1009室

京ICP备12003842号      京ICP证100662号
北京市朝阳分局网安备案编号:110105002796
广播电视节目制作经营许可证:(京)字第05971号