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平台化是汽车成熟表现 比亚迪e平台为了谁?

2019年03月14日 16:20 来源:车讯网 作者:郭磊
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车讯网 报道新能源汽车政策的推动下,自主品牌EV车型如雨后春笋般涌现,虽然车型、品牌众多,但是在笔者看来,大多数EV车型还属于“政策车”、“拼装车”。与燃油车相比,电动车承载方式、布局方式发生根本改变,燃油车结构并不完全适合电动车使用,“油改电”新能源应该看做过度产品。合格的新能源车型应该有符合自己安全特性的车身结构、以及高集成化自主研发的三电系统。自2018年北京车展,比亚迪推出e平台,并宣布向业内开放共享。此次笔者借着“比亚迪e平台核心技术解析会”所了解到的内容,深入浅出的将e平台是个啥介绍给大家。在正式介绍e平台之前,我们先了解一下什么是平台?开发平台难不难?厂家、消费者能在其中得到什么?


  平台是什么?现在有谁在用平台产品?

  汽车平台简单的理解就是模块化产品,基础架构相同、零部件接口相同。在燃油车中,汽车平台产品较为常见,譬如大众丰田日产、PSA等等合资品牌都有一系列成熟产品在使用。同平台进行拉长缩短,可以衍生出不同大小车型(A级/B级 三厢车/SUV车型等)还可以搭配不同发动机、变速箱、后悬挂结构。您可以把汽车平台看成电脑主板,兼容同时代下不同CPU、内存、硬盘等配件,根据产品定位随意配合。也可以看做是“乐高汽车”,相同平台接口,可随意拼接。由于大部分自主品牌车型的燃油车还在处于深度模仿阶段,所以“平台”多见于合资品牌或有合资技术背景的自主品牌企业。

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  开发汽车平台难不难?

  开发汽车平台很难,因为在开发过程中需要企业有详细的未来产品线规划,并且需要投入大量的“人”、“钱”、“时间”。保证平台架构的可靠性、延展性、安全的多地域性。安全性要考虑到“全球化”设计标准,通常按照最严苛的NCAP或IIHS标准设计,需要满足不同地域碰撞测试。延展性需要考虑覆盖更多车型,覆盖的车型越多,越便于分担前期高昂的开发成本。可靠性需要考虑不同车型在同平台下的设计、材料耐久性,一旦出现设计缺陷,那么将殃及到该平台下的所有产品,这绝对是毁灭性的打击。


  消费者从平台产品中能捞到什么好处?

  汽车平台化绝对是一项“利人利己”工程,对于企业而言可以将整车开发周期缩短、汽车零部件集成化以后,生产线、装配化繁为简。简单理解就是新车出来更快、可靠性更高、产能更大。消费者能捞到的好处就是车价更便宜,车辆可靠性提升减少去4S店修车的概率,通用化零件还可以减小后续维修成本。


  比亚迪e平台是什么?

  上文笔者介绍过,平台涵盖车身结构、部件接口统一化,标准化和模块化。比亚迪e平台有个数字代码“33111”,既第一个3代表驱动电机、电控和减速器合为一体;第二个3代表高压配电系统OBC、DC和PDU合为一体;第一个1代表,将传统多块控制器集成为一体;第二个1代表多媒体、人机互动集成到一块DiLink系统智能旋转大屏。最后一个1是高性能、长续航、稳定的动力电池组。下面就这组数字分别进行解读。

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  平台可以整合资源,提升产品“通用化”、“标准化”、“简易化”。三电高集成度标准化可以在同平台下搭载不同动力配置以及续航需求,也可以根据需求搭载不同悬挂结构。去繁从简的设计理念,还可以降低整车成本、零部件空间挤占更小,配套采购成本也能大幅下降。模块化还带来另外一个好处就是“轻量化”。e平台通过对驱动系统和高压系统的集成化设计,整合减重效果可达40 公斤。

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  第一个“3”:驱动系统集成

  驱动集成将电机、电机控制以及减速器集成为一体,部件集成化设计并不是把所有零部件简单拼凑到一个盒子里。自主设计集成化难度较大,需要经历“成品零部件拼凑→成品集成→自主研发部件→自主集成”漫长过程。如果某些零部件已经脱离成品采购,而改为自主研发,说明该企业已经具备技术实力并非简单的攒机商。如果进阶到自主集成阶段,基本可以认定该企业已经具备核心竞争力。集成化对厂家而言可以降低整车成本、缩小零部件体积便于重新规划空间结构以及轻量化。对消费者而言,购车成本会降低、空间更大、轻量化后整车能耗更低。

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  从厂商分享的技术资料可以看到,驱动集成化可以减少内容结构组件,减少装配工艺,而且电机和电控直连的方式减少高压线束的数量,冷却系统也可共用。减少零件数量以及共用资源,在减少硬件成本支出的同时减轻重量。目前比亚迪三合一动力总成分为四个平台,可分别对应C平台、B平台、A平台和A+平台不同车型需求。目前比亚迪元EV360应用在B平台下的第一个产品,笔者看过实车机舱内,占用空间的确很小。

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  第二个“3”高压三合一

  高压三合一也叫充配电三合一,其中包括DC-DC直流转换、OBC充电器、PDU配电箱。与驱动集成相似,高压集成后可以缩小产品体积,减少部件降低成本,而且减少的线束可以优化布局,提高转换率。从厂商所公布的资料可以看出,集成后功率密度提升40%、体积缩小40%、重量减轻25%。DC(直流转换)+OBC(充电器)功率密度大于2KW/L,目前可以满足不同电池电压平台。

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  另外SiC应用、谐振软开关和同步整流技术的应用,可以降低开关损耗,提高频率和转换率等,系统充放电效率提升1%。官方分享一组数据,以目前全国新能源保有量261万计算,每辆车以平均每天充电2小时计算,全年可节省超过1亿度电。

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  该系统还包含双向技术,该技术属于延续扩展性充放电功能,可以实现(V2V)车与车之间的充电;V2L(户外用电譬如野外吃火锅);V2G(并网发电,在停电时可以给用户内供电,可以理解为移动供电站)。基于该技术平台,目前已经开发三个产品,覆盖不同电压需求的车型。据了解,高配版高压三合一可以将充电电压提升至700V。

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  第一个“1”:低压系统集成

  低压系统包含车内网关功能,将仪表、空调、音响、车辆防盗、远程、车窗(看下图)等等这些控制单元集成在一起。高集成化带来的好处依然是部件减少,轻量化、安装工艺简单,线束减少可靠性自然会提升。官方数据表明以全车低压电器集成化可降低成本25%-30%;重量下降25%-35%;节省空间40%-50%;MCU数量减少整体功率能耗下降。

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  集成化看似简单,前期设计繁琐

  目前全车控制器由各部分零部件厂商提供,譬如空调配件商、仪表配件商等数十家零部件用数十根甚至上百根数据线、电源线“堆”在一起,各部分通讯接口协议汇总控制器再进行分别控制。这种方式资源浪费严重,且零部件价格很难下来。低压系统集成,需要根据集成功能自主研发PCB电路板,把各部分功能集合在一起,再由厂家自己打造样板测试,全部合格后让其某一家或者两家供应商代工。不同车型可使用相同控制器,其种类降低,单品批量提升就可降低部件成本。集成化需要厂家设计部门投入大量时间、人力和资金。

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  第二个“1”:DiLink智能网联系统

  比亚迪的DiLink系统相信大家非常熟悉了,旋转大屏幕已经覆盖到很多比亚迪车型上。该部分我们不做太多介绍。在此次沟通会上笔者与工程师沟通得知,目前比亚迪也在于华为洽谈,后续可能会升级到5G版。

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  第三个“1”:高性能稳定的动力电池

  要知道EV车型的能力之源就是电池,目前比亚迪有一套完整的电池产业链,为了稳定原材料成本,从矿产资源开始(家里有矿的惹不起)开发,一直到梯级利用回收。电池除了自产自用以外,还供应其他电动车厂家使用。

平台化是汽车成熟表现 比亚迪e平台为了谁?

  目前比亚迪EV车型已经全面替换了三元锂电池,并采用轻量化模组设计,与常规模组相比其重量降低44%,成本减少14%。轻量化电池包提升车辆续航里程。高放电量导致高热量产生,电池组独立温控系统。调控好电池温度减小高低温差对电池影响。

平台化是汽车成熟表现 比亚迪e平台为了谁?

  相信每个电动车厂家都会把电池安全放在第一位,对比磷酸铁锂电池来说三元铁锂电池需要更好的保护,譬如防穿刺、防磕碰、防短路和过冲等设计。电池保护除了外在的铝合金外壳(防止磕碰)以外,内部还有四层防护(系统防护、电池包防护、模组防护、单体电池防护),内部单组电压检测,即便单体电池出现问题,不会影响到整体。其次是BMS分级保护体系,再到CID过冲保护装置(电池内部压力增加翻转装置可被抬高,与金属片分离即可切换回路)。最后一个防护等级就是物理的放过隔热层。笔者在沟通会了解到,未来电池安全系统还会更全面,内部加入压力传感器,当电池组膨胀压力增加,可断开回路。

平台化是汽车成熟表现 比亚迪e平台为了谁?


  车身结构的“优化”与“强化”

  目前很多车型都是“油改电”结构,既汽油车车身直接运用在EV车型上,由于EV车型有电池安全以及配重的改变,直接沿用传统燃油车并不合适。全新平台架构高强钢占比达到73%、热成型钢占比达到30%。从下图可以看出,新平台比老平台结构发生改变,高强钢分布兼顾了中央电池部分的保护。乘员舱内部增加更多贯穿式结构,提升碰撞力传递路径。

平台化是汽车成熟表现 比亚迪e平台为了谁?

  从厂商提供的碰撞仿真图来看,e平台在开发初期除了满足正碰、偏置碰撞、侧碰以外,还兼顾了追尾碰撞和侧面柱碰撞以及行人碰撞保护。要知道车辆最为严苛的碰撞就是侧面柱碰撞,对于电池底部居中布局的电动车辆爱说,柱碰对其危害性最大。

平台化是汽车成熟表现 比亚迪e平台为了谁?

  总结:一个汽车企业具备什么样的条件算才算成熟?我会说“自主创新和研发”;具备什么条件算具备核心竞争力?我会说“自主研发平台”。一个汽车平台的诞生与成熟映射出企业清晰的未来规划以及雄厚的技术实力。平台化理念对企业对消费者都是百利而无一害的大工程。相信未来也会有更多自主品牌汽车企业走向“平台化”。如果未来有机会,我们也希望可以拆解一台比亚迪e平台下的车型,对其结构、材料、工艺等数十项方面对其深度解析。

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