Aká je úroveň čistej elektriny BYD?

V roku 2023 BYD prvýkrát vstúpil do 10 najlepších svetových automobilových spoločností s predajným rekordom 3,02 milióna kusov a je tiež dnešným globálnym lídrom v oblasti nových energetických vozidiel. Len veľa ľudí si myslí, že úspech BYD je len o DM-i a že BYD sa nezdá byť veľmi konkurencieschopný v čistom segmente EV. Minulý rok sa však čisto elektrických osobných áut BYD predalo viac ako jeho plug-in hybridov, čo naznačuje, že väčšina spotrebiteľov pozná aj čisto elektrické produkty BYD.

Pokiaľ ide o čisto elektrické vozidlá, musíme spomenúť e-platformu BYD. Po 14 rokoch opakovaných aktualizácií sa BYD vyvinul z pôvodnej e-platformy 1.0 na e-platformu 3.0 a spustil na tejto platforme najpredávanejšie čisto elektrické modely ako Dolphin a Yuan PLUS. Nedávno spoločnosť BYD uviedla na trh vylepšenú e-platformu 3.0 Evo, aby mohla čeliť vysoko konkurenčnému trhu s čistou elektrinou. Aká je teda úroveň čisto elektrickej technológie BYD ako lídra v oblasti nových energetických vozidiel v dnešnej Číne?

Prvá vec, ktorú treba poznamenať, je, že na rozdiel od konceptu platforiem, ako je Volkswagen MQB, e-platforma BYD neodkazuje na modulárny podvozok, ale všeobecný termín pre batériu, motor a technológiu elektronického riadenia BYD. Prvým modelom, ktorý prijal koncept e-platformy 1.0, bol BYD e6 uvedený na trh v roku 2011. V tom čase však boli elektrické vozidlá po celom svete v plienkach, nielenže boli smiešne drahé, ale ľudia sa aj veľmi obávali životnosť elektrických vozidiel. Vtedajšie elektromobily sa preto zameriavali na trhy s taxíkmi a autobusmi a boli extrémne závislé od vládnych dotácií.

Dá sa povedať, že zrod e-platformy 1.0 má spĺňať požiadavky na vysokú intenzitu a veľký celkový počet najazdených kilometrov úžitkových vozidiel. Problém, ktorému čelí BYD, je, ako zlepšiť životnosť batérie. Ako všetci vieme, batéria má dve životnosti: [cyklus] a [kalendár]. V prvom prípade sa kapacita batérie úmerne znižuje so zvyšujúcim sa počtom nabití a vybití; kým kalendárna životnosť je taká, že kapacita batérie sa časom prirodzene znižuje. Na základe modelu e-platform 1.0 sa jeho kalendárna životnosť znížila na 80 % kapacity batérie za 10 rokov a životnosť cyklu je 1 milión kilometrov, čo nielen spĺňa potreby úžitkových vozidiel, ale vytvára si aj dobrú povesť. pre BYD.

S postupným rastom čínskeho priemyslu elektrických vozidiel sa náklady na batérie a ďalšie komponenty z roka na rok znižovali a táto politika smerovala k popularizácii elektrických vozidiel na trhu domácností, takže spoločnosť BYD v roku 2018 spustila e-platformu 2.0. Keďže e-platforma 2.0 je určená hlavne pre trh s domácimi automobilmi, používatelia sú veľmi citliví na náklady na kúpu auta, takže jadrom e-platformy 2.0 je kontrola nákladov. Na základe tejto požiadavky začala e-platforma 2.0 prijímať integrovaný dizajn elektrického pohonu tri v jednom, nabíjacej a distribučnej jednotky a ďalších komponentov a spustila modulárny dizajn pre rôzne modely, čo znížilo náklady na celé vozidlo. .

Prvým modelom založeným na elektronickej platforme 2.0 bol Qin EV450 uvedený na trh v roku 2018 a potom sa na platforme zrodili modely Song EV500, Tang EV600 a skoré modely Han EV. Za zmienku stojí, že aj kumulatívny predaj modelov e-platform 2.0 dosiahol 1 milión, čo umožnilo BYD úspešne sa zbaviť závislosti na čisto elektrických taxíkoch a autobusoch.

V roku 2021, so zintenzívnením vnútorného objemu domáceho trhu s novou energiou, musí byť elektrické vozidlo nielen konkurencieschopné v cene, ale musí dosahovať úspechy aj v oblasti bezpečnosti, účinnosti troch výkonov, životnosti batérie a dokonca aj ovládateľnosti. Preto BYD spustil e-platformu 3.0. V porovnaní s technológiou predchádzajúcej generácie spoločnosť BYD použila integrovanejší systém elektrického pohonu 8 v 1, ktorý ďalej znížil hmotnosť, objem a náklady na systém elektrického pohonu, zatiaľ čo technológie, ako sú lopatkové batérie, systémy tepelných čerpadiel a CTB karosérie účinne zlepšili životnosť batérie, zážitok z jazdy a bezpečnosť elektrických vozidiel.

Čo sa týka spätnej väzby trhu, e-platforma 3.0 tiež splnila očakávania. Modely Dolphin, Seagull, Yuan PLUS a ďalšie modely postavené na tejto platforme sa nielen stali pilierom predaja BYD, ale exportovali aj mnohé zámorské trhy. Vďaka neustálej modernizácii platformy čisto elektrických vozidiel dosiahli elektrické vozidlá BYD veľmi vynikajúcu úroveň z hľadiska ceny, výkonu a spotreby energie a boli uznané trhom.

S prílivom tradičných výrobcov a nových výrobcov automobilov na dráhu elektrických vozidiel sa v Číne každých pár mesiacov objavia trháky s elektrickými vozidlami a rôzne technické ukazovatele sa neustále aktualizujú. V tomto prostredí BYD prirodzene pociťuje tlak. Aby spoločnosť BYD naďalej viedla v čisto elektrickej stope, 10. mája tohto roku oficiálne vydala e-platformu 3.0 Evo a prvýkrát ju aplikovala na Sea Lion 07EV. Na rozdiel od predchádzajúcich platforiem je e-platforma 3.0 Evo čistou platformou elektrického vozidla vyvinutou pre globálny trh s výraznými zlepšeniami v oblasti bezpečnosti, spotreby energie, rýchlosti nabíjania a výkonu.

Pokiaľ ide o bezpečnosť pri náraze karosérie, prvá vec, ktorá vás napadne, môže byť pevnosť materiálu, konštrukčné riešenie atď. Okrem toho bezpečnosť pri náraze súvisí aj s dĺžkou prednej časti auta. Stručne povedané, čím dlhšia je zóna absorpcie energie prednej časti auta, tým lepšia je ochrana cestujúcich. Pri modeloch s predným náhonom však vzhľadom na veľké rozmery a vysokú pevnosť energetického systému patrí oblasť, kde sa nachádza energetický systém, do zóny bez absorpcie energie, takže ako celok je vzdialenosť medzi prednou absorpciou energie zóna je znížená.

Hore: Predný predný pohon/Dole: Zadný zadný pohon

Rozdiel medzi e-platformou 3.0 Evo je v tom, že sa zameriava na zadný pohon, teda presun hnacieho ústrojenstva, ktoré pôvodne patrilo do zóny nepohlcujúcej energiu, na zadnú nápravu, takže vpredu je viac miesta. vozidla usporiadať zónu absorbujúcu energiu, čím sa zlepší bezpečnosť čelných kolízií. Samozrejme, e-platforma 3.0 Evo má aj verziu s pohonom všetkých štyroch kolies vybavenú prednými a zadnými duálnymi motormi, ale výkon a objem verzie s pohonom všetkých kolies predného motora sú relatívne malé, čo má malý vplyv na zóna pohlcujúca energiu prednej časti auta.

Hore: riadenie vzadu/dole: riadenie vpredu

Pokiaľ ide o usporiadanie prevodovky riadenia, e-platforma 3.0 Evo využíva predné riadenie, to znamená, že prevodovka riadenia je usporiadaná na prednej strane predného kolesa, zatiaľ čo na predchádzajúcej e-platforme 3.0 je prevodovka riadenia väčšiny modelov okrem toho, že tesnenie je umiestnené na zadnej strane predného kolesa. Dôvodom tejto konštrukcie je hlavne to, že v zadnom riadenom vozidle struna riadenia zasahuje do spodného nosníka predného zberača (bežne známeho ako požiarna stena) a nosník musí byť prerazený alebo ohnutý v polohe riadenia. struna, čo má za následok nerovnomerný prenos sily z lúča. Pri konštrukcii predného riadenia struna riadenia nezasahuje do lúča, štruktúra nosníka je pevnejšia a prenos sily na obe strany karosérie je rovnomernejší.

Nakoniec, nová platforma stále využíva technológiu integrácie batérie karosérie CTB, dvojitý nosník v strede podvozku má uzavretú štruktúru a pevnosť nosníka dosahuje 1500 MPa. Pri bežných bočných kolíziách alebo reakciách na bočné kolízie E-NCAP môžu byť cestujúci v kabíne a batérie pod podvozkom lepšie chránení. Vďaka technológiám, ako sú zadný pohon, predné riadenie, integrované predné panely a CTB, sa priemerné spomalenie modelu e-platform 3.0 Evo v čelnom nárazovom teste C-NCAP znížilo na 25 g, zatiaľ čo priemer v odvetví bol 31 g. Čím menšia je hodnota g, tým lepší je účinok absorpcie energie vozidla. Pokiaľ ide o vniknutie do priestoru pre cestujúcich, vniknutie pedálov modelu 3.0 Evo je menšie ako 5 mm, čo je tiež vynikajúca úroveň.

Pokiaľ ide o riadenie spotreby energie, ideou e-platformy 3.0 Evo je použitie integrovanejšieho systému elektrického pohonu. V prípade elektrických vozidiel platí, že čím vyššia je integrácia všeobecného systému, tým menej spojovacích potrubí a káblových zväzkov medzi rôznymi komponentmi a tým menší je objem a hmotnosť systému, čo prispieva k zníženiu nákladov a spotreby energie celého vozidla. .

Na e-platforme 2.0 spoločnosť BYD po prvýkrát uviedla na trh systém elektrického pohonu 3 v 1 a 3.0 bol vylepšený na 8 v 1. Dnešné 3.0 Evo využíva dizajn 12 v 1, čo z neho robí najintegrovanejší systém elektrického pohonu v tomto odvetví.

Pokiaľ ide o technológiu motora, e-platforma 3.0 Evo používa motor s permanentným magnetom s rýchlosťou 23 000 ot./min a bola nainštalovaná na Sea Lion 07EV, čo je najvyššia úroveň sériovo vyrábaných motorov v tejto fáze. Výhodou vysokej rýchlosti je, že motor sa môže zmenšiť za predpokladu konštantného výkonu, čím sa zlepší „hustota výkonu“ motora, čo tiež prispieva k zníženiu spotreby energie elektrických vozidiel.

Pokiaľ ide o dizajn elektronického riadenia, už v roku 2020 spoločnosť BYD Han EV prijala výkonové zariadenia z karbidu kremíka SiC, čím sa stala prvým domácim výrobcom, ktorý túto technológiu dobyl. Dnešná e-platforma 3.0 Evo plne spopularizovala napájacie zariadenie SiC z karbidu kremíka tretej generácie od BYD.

Horná časť: Laminované laserové zváranie/Spodná časť: čisté skrutkové spojenie

V porovnaní s existujúcou technológiou má karbid SiC tretej generácie maximálne prevádzkové napätie 1200 V a po prvýkrát bol použitý proces laminovaného laserového zvárania. V porovnaní s predchádzajúcim čistým skrutkovacím procesom je parazitná indukčnosť vrstveného laserového zvárania znížená, čím sa znižuje jeho vlastná spotreba energie.

Na základe pôvodného systému tepelného čerpadla e-platform 3.0 + priameho chladenia chladivom, nová platforma vykonala väčšiu optimalizáciu odvodu tepla z batérie. Napríklad pôvodná chladiaca platňa, ktorá odvádza teplo do batérie, nemá žiadnu priehradku a chladivo prúdi priamo z prednej časti batérie do zadnej časti batérie, takže teplota prednej časti batérie je nižšia, zatiaľ čo teplota batérie umiestnenej vzadu je vyššia a odvod tepla nie je rovnomerný.

3.0 Evo rozdeľuje chladiacu platňu batérie na štyri samostatné oblasti, z ktorých každá môže byť chladená a ohrievaná podľa potreby, čo vedie k rovnomernejšej teplote batérie. Vďaka modernizácii motora, elektronického riadenia a tepelného manažmentu sa účinnosť vozidla v mestských podmienkach pri stredných a nízkych rýchlostiach zvýšila o 7 % a dojazd sa zvýšil o 50 km.

Rýchlosť nabíjania elektrických vozidiel je dnes pre mnohých používateľov stále problémom. Ako dohnať palivové vozidlá pri rýchlosti dopĺňania paliva je pre veľkých výrobcov elektrických vozidiel naliehavým problémom, ktorý musia vyriešiť. Najmä na severe, pretože v prostredí s nízkou teplotou rapídne klesá vodivosť elektrolytov batérií, sa v zime výrazne zníži rýchlosť nabíjania a dojazd elektromobilov. Ako rýchlo a efektívne zohriať batériu na správnu teplotu sa stáva kľúčom.

Na e-platforme 3.0 Evo má batériový vykurovací systém tri zdroje tepla: klimatizáciu tepelného čerpadla, hnací motor a samotnú batériu. Klimatizácie s tepelným čerpadlom pozná každý a v ohrievačoch vody a sušičkách na energiu so vzduchom existuje veľa aplikácií, takže tu nebudem zachádzať do podrobností.

Ohrev motora, ktorý každého zaujíma viac, je využitie odporu vinutia motora na generovanie tepla a následne sa zvyškové teplo v motore posiela do batérie cez modul tepelného manažmentu 16 v 1.

Pokiaľ ide o technológiu generovania tepla batérie, je to pulzné zahrievanie batérie na Denza N7. Zjednodušene povedané, samotná batéria má pri nízkych teplotách vysoký vnútorný odpor a pri prechode prúdu bude batéria nevyhnutne generovať teplo. Ak je súprava batérií rozdelená do dvoch skupín, A a B, použite skupinu A na vybitie a potom nabitie skupiny B a potom skupinu B vybije postupne na nabitie skupiny A. Potom pomocou plytkého nabíjania dvoch skupín batérií pri vysoká frekvencia medzi sebou, batéria sa môže rýchlo a rovnomerne zahriať. S pomocou troch zdrojov tepla bude zimný cestovný dosah a rýchlosť nabíjania modelu e-platform 3.0 Evo lepší a dá sa bežne používať v extrémne chladnom prostredí mínus -35 °C.

Pokiaľ ide o rýchlosť nabíjania pri izbovej teplote, e-platforma 3.0 Evo je vybavená aj zabudovanou funkciou boost/boost. Úloha boostu je každému známa, ale boost BYD sa môže trochu líšiť od iných modelov. Modely postavené na e-platforme 3.0 Evo nemajú samostatnú palubnú posilňovaciu jednotku, ale využívajú motor a elektronické ovládanie na vytvorenie posilňovacieho systému.

Už v roku 2020 BYD aplikoval túto technológiu na Han EV. Princíp jeho posilňovania nie je zložitý. Zjednodušene povedané, vinutie samotného motora je tlmivka a tlmivka sa vyznačuje schopnosťou uchovávať elektrickú energiu a samotné napájacie zariadenie Sic je tiež spínač. Preto použitím vinutia motora ako induktora, SiC ako spínača a potom pridaním kondenzátora možno navrhnúť zosilňovací obvod. Po zvýšení napätia všeobecnej nabíjacej hromady prostredníctvom tohto posilňovacieho obvodu môže byť vysokonapäťové elektrické vozidlo kompatibilné s nízkonapäťovou nabíjacou hromadou.

Okrem toho nová platforma vyvinula aj technológiu zvýšenia prúdu namontovanú na vozidle. Pri pohľade na to sa mnohí ľudia možno budú chcieť opýtať, aké je použitie funkcie zvýšenia prúdu namontovanej na vozidle? Všetci vieme, že aktuálne maximálne napätie verejnej nabíjačky je 750V, pričom maximálny nabíjací prúd stanovený národnou normou je 250A. Podľa princípu elektrický výkon = napätie x prúd je teoretický maximálny nabíjací výkon verejnej nabíjačky 187 kW a praktická aplikácia 180 kW.

Keďže však hodnota batérie mnohých elektrických vozidiel je nižšia ako 750 V alebo dokonca len o niečo viac ako 400 - 500 V, ich nabíjacie napätie vôbec nemusí byť také vysoké, takže aj keď je možné počas nabíjania potiahnuť prúd na 250 A, špičkový nabíjací výkon nedosiahne 180 kW. To znamená, že mnohé elektromobily ešte úplne nevytlačili nabíjaciu silu verejných nabíjacích staníc.

BYD teda vymyslel riešenie. Keďže nabíjacie napätie bežného elektrického vozidla nemusí byť 750 V a maximálny nabíjací prúd nabíjacej hromady je obmedzený na 250 A, je lepšie urobiť na aute obvod znižovania a zvyšovania prúdu. Za predpokladu, že nabíjacie napätie batérie je 500 V a napätie nabíjačky je 750 V, potom obvod na strane auta môže znížiť ďalších 250 V a premeniť ich na prúd, takže nabíjací prúd sa teoreticky zvýši na 360 A, a špičkový nabíjací výkon je stále 180 kW.

Pozorovali sme proces nabíjania proti prúdu v šesťhrannej budove BYD. Sea Lion 07EV je postavený na e-platforme 3.0 Evo, hoci jeho menovité napätie batérie je 537,6 V, pretože využíva technológiu prúdu namontovaného vo vozidle, nabíjací prúd 07EV môže byť 374,3 A pri štandardnom nabíjaní 750 V a 250 A. a nabíjací výkon dosiahne 175,8 kW, čím sa v podstate vyčerpá limitný výstupný výkon nabíjacej hromady na 180 kW.

Okrem boostovania a prúdu disponuje e-platforma 3.0 Evo aj priekopníckou technológiou, ktorou je terminálové pulzné nabíjanie. Ako všetci vieme, väčšina rýchlonabíjania, ktoré dnes propagujú elektromobily, je v rozmedzí 10 – 80 %. Ak sa chcete plne nabiť z 80 %, doba spotreby sa výrazne predĺži.

Prečo sa posledných 20 % batérie môže nabíjať len veľmi nízkou rýchlosťou? Poďme sa pozrieť na situáciu nabíjania pri nízkom výkone. Najprv lítiové ióny uniknú z kladnej elektródy, vstúpia do elektrolytu, prejdú cez strednú membránu a potom sa hladko zapustia do zápornej elektródy. Toto je normálny proces rýchleho nabíjania.

Keď je však lítiová batéria nabitá na vysokú úroveň, lítiové ióny zablokujú povrch zápornej elektródy, čo sťaží vloženie do zápornej elektródy. Ak sa nabíjací výkon naďalej zvyšuje, lítiové ióny sa budú hromadiť na povrchu zápornej elektródy a časom vytvoria lítiové kryštály, ktoré môžu preraziť oddeľovač batérie a spôsobiť skrat vo vnútri batérie.

Ako teda BYD vyriešil tento problém? Jednoducho povedané, keď sú lítiové ióny blokované na povrchu zápornej elektródy, systém nepokračuje v nabíjaní, ale uvoľňuje trochu energie, aby lítiové ióny opustili povrch zápornej elektródy. Po uvoľnení zablokovania sa do zápornej elektródy vloží viac lítiových iónov, aby sa dokončil konečný proces nabíjania. Neustálym vybíjaním sa zvyšuje rýchlosť nabíjania posledných 20 % batérie. Na Sea Lion 07EV je doba nabíjania 80-100% energie iba 18 minút, čo je výrazné zlepšenie v porovnaní s predchádzajúcimi elektromobilmi.

Hoci e-platforma BYD bola spustená len 14 rokov, od éry 1.0 sa BYD objavila a postavila sa do čela dokončenia výskumu a vývoja a sériovej výroby elektrických vozidiel. V ére 2.0 boli elektrické vozidlá BYD o krok vpred, pokiaľ ide o náklady a výkon, a niektoré návrhy preukázali pokročilé myslenie, ako napríklad technológia posilňovania palubného systému pohonu na Han EV, ktorú si teraz osvojili kolegovia. V ére 3.0 sú elektrické vozidlá BYD šesťhrannými bojovníkmi bez nedostatkov, pokiaľ ide o výdrž batérie, spotrebu energie, rýchlosť nabíjania a cenu. Čo sa týka najnovšej e-platformy 3.0 Evo, dizajnový koncept stále predbehol dobu. Palubné technológie na zvýšenie prúdu a pulzné nabíjanie sú prvé v tomto odvetví. Tieto technológie budú v budúcnosti určite napodobňovať ich kolegovia a stanú sa technickou lopatkou elektrických vozidiel. 

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