比亚迪刚发布热效率43%的发动机,真超过了丰田的发动机?
长期以来,发动机一直是民族品牌汽车的痛点,但是这些年来,以奇瑞、长安等为代表的车企在发动上的发力一次次让人眼前一亮,而在去年年底,比亚迪骁云1.5L更像是发动机的临门一脚,一口气把热效率提高到了惊人的43%,不久前,搭载骁云发动机和全新DM-I混动系统的比亚迪秦PLUS也正式发布,新车将在三月份正式上市。
可能这台发动机给人最大的感受就是热效率好像超过了丰田引以为傲的Dynamic Force发动机(注意我们这里说的是“好像”,文章的最后告诉大家原因),我们先来看看比亚迪是怎么实现这项壮举的。
其实从这台发动机的外观上就可见一斑,这台发动机给人印象最深的一点就是,发动机的前端没有了普通发动机上的皮带,整个发动机的前端显得简洁很多。空调压缩机、水泵、机油泵都采用了电驱动,这样做可以通过简化机械结构,从而减少发动机的动力损耗,这一点和丰田Dynamic Force有着异曲同工之处。
而比亚迪的骁云发动机比丰田发动机在数据上漂亮的一点是,它的压缩比达到了15.5:1,而丰田发动机的压缩比为14:1。在发动机上,越高的压缩比就意味着热能够在更大程度上转变成机械能,柴油机热效率高很大程度上就是这个原因。
由于汽油不同于柴油的化学性质,想提高发动机的压缩比就需要增加一堆辅助技术,比如,在今天的高热效率汽油机上,普遍采用了阿特金森循环、冷却废气再循环(EGR)等技术,比亚迪骁云发动机当然也不例外。
骁云发动机上另一个比较有特点的地方是,喷油系统采用的是进气歧管多点喷射技术,而非缸内直喷,作为对比,今天丰田高热销发动机采用的是大名鼎鼎D4-S双喷射系统,即同时采用多点喷射和缸内直喷,这主要是因为丰田的发动机需要同时兼顾油电混动车型和普通燃油车型(一般情况下,缸内直喷动力表现好,而多点喷射经济性表现更优)而比亚迪骁云发动机就是为DM-I混动系统而生的,由于起步、加速工况下都有电动机帮忙,所以放弃多点喷射也在情理之中。
值得一提的是,骁云发动机采用的是比亚迪自研的喷油系统,而在这之前,大部分中国品牌高端发动机的喷油系统几乎都挂着博世的logo,另外,要实现刚才提到的高压缩比,还需要发动机有个更强大的大脑——ECU,骁云发动机的ECU也是比亚迪自研的,哎,还是那个能搞事情比亚迪啊!
回答一下文章开头的那个问题,开头之所以说“热效率好像超过了丰田Dynamic Force发动机”这主要是因为两台发动机热效率的认证并非出自同一机构,审慎地来看,两个数据并不能进行定量的对比,充其量只能作为参考。
其实,发动机性能测试是一项具有较高专业性的工作,各种数据很容易把人搞糊涂,比如在比亚迪发布骁云发动机的同时,另一个厂商也曾宣布自研的发动机指示热效率达到49.5%,注意!这家厂商发布的热效率是指示热效率(indicated thermal efficiency,ITE),我们平时谈论的热效率则是有效热效率(effective thermal efficiency,ETE),同一台发动机的有效热效率必定会低于指示热效率。
现实中,我们当然不能要求用户变得专业,唯有期待出现一家公信力比较强的权威机构充当普通消费者的眼睛。
最后,骁云发动机主要是用于混动系统的,所以搭载骁云发动机的比亚迪秦PLUS究竟好不好,还要看它的DM-I混动系统到底够不够优秀,目前由于对DM-I的信息不够了解,所以暂时不对其进行解析。
不过而从目前了解到的信息来看,比亚迪DM-I混动系统不仅舍弃了传统变速箱的结构,还能够实现发动机直接驱动车辆,所以结构上DM-I应该更接近本田的i-MMD混动系统,据悉,秦PLUS插电混动版车型油耗在亏电状态下油耗在4L/100km以内,这样的数据的确让人眼前一亮,不过,如今搭载i-MMD混动系统的本田凌派低配车型终端优惠后价格已不到13万,而且轴距还比秦PLUS大,在这样的情况下,预售价10.78-14.78万元的秦PLUS还值得选吗?这个问题,我们下期再聊。
2024年了,比亚迪的技术还领先吗?
过去的2023年,比亚迪无疑是最成功的中国品牌,销量不出意外将超过300万辆。比亚迪的成功离不开技术的突破,不过其它国产竞品在新能源技术上也捷报频传。
于是,我们在微博发起了一个投票:“大家觉得比亚迪还有技术优势吗?”,结果不同意和说不好的朋友,超过了持肯定态度的朋友。
既然如此,我不妨说说我自己的观点:比亚迪的技术在很长一段时间都是领先的,但如今正在被一众友商追赶并稀释,想再说领先并不容易。下面我们就分三个方面一起聊聊。
电驱系统
比亚迪曾推出过两款行业领先的电驱系统,其中在混动领域的,是DM-i使用的EHS电混系统;而在纯电领域,则是海豹使用的八合一电驱。
先说DM-i使用的EHS,这里讲它的原因是因为它的扁线电机。电机可以分为圆线电机和扁线电机,其中扁线电机更加先进,它的功率密度更高、散热性能更好、体积也更小。
但是,在过去很长一段时间内,都只有国外企业掌握着扁线电机的研发和生产能力,直到比亚迪一声不坑地为DM-i搞出了扁线电机。
DM-i是比亚迪在21年初正式发布的,其EHS电混系统使用的电机,使用了6层扁线绕组和转子直喷油冷技术,这两项技术在如今看来,也是非常主流的。
说这些你可能没什么概念,但我如果说它的最高转速能达到16000转、最高效率能达到97.5%呢?这在当年可是绝对的头部水准,现在看也不算差。
另外,EHS还使用了比亚迪自研的IGBT 4.0,这套功率半导体模块不仅损耗低、散热强、过流能力好,可靠性也非常不错,可以说是当时汽车行业的明星产品。
不过,扁线电机已经成为了如今的行业主流,并且性能效率也在快速上涨。比如最近长安启源推出的数智电驱,就用了一颗自研的10层发卡扁线油冷P3电机。
这应该是在特斯拉之后,行业内第二颗用于量产乘用车的10层扁线电机。理论上扁线层数越高,电机的功率密度也越高,但研发和制造难度也会相应增加。
但在我看来,比亚迪不是没有搞10层扁线的能力,6层扁线电机的初衷应该是为了兼顾成本和低速工况,毕竟搭载DM-i的都是价格亲民的买菜车。
不过,这个理由在现在看肯定是不太行了,因为长安启源推出的几款新车型的定位与定价也非常亲民,比如A05,这台车的定位定价和秦DM-i差不多,而我之前恰好还短暂试驾过它,体验就很不错。
然后是应用于纯电的八合一电驱系统,这套电驱系统有两点是非常领先的,其一是超高的集成度,其二是SiC的应用,让比亚迪的电驱进入了800V时代。
八合一不难理解,就是把原本八个独立的系统部件集成到一起,集成度越高,重量越低、空间占用率也越低,对操控体验和乘坐空间都有提升。
比亚迪的八合一电驱发布于22年底,而在此之前,友商的电驱集成度普遍不及比亚迪,有的甚至还停留在相对更原始的三合一阶段。
不过“多合一”同样也是行业主流趋势,如今除了比亚迪外,零跑也推出了自研的八合一电驱系统,甚至东风还推出了十合一的马赫电驱。
另外,800V、尤其是全域800V在小鹏G9之后,也成为了一线车企的“标配”,SiC碳化硅功率器件得到了大范围应用,这也让友商进一步抢夺了比亚迪的话语权。
刀片电池
这个应该不用我详细介绍,大家都听说过它的威名。
在那个磷酸铁锂被三元锂吊着打的年代,刀片电池硬是凭借独一家的设计理念,拯救了磷酸铁锂少得可怜的能量密度,有了和三元锂叫板的资本。
举个例子,单个刀片电芯的能量密度是180,而整个电池包的能量密度是140;特斯拉Model Y三元锂的单个电芯能量密度是260,而整个电池包则为180——这个集成后的能量密度损失,完全不在一个级别。
另外,刀片电芯的表面积对比同时代的圆柱电池更大,搭配左右两边的极耳设计,让它的散热性能也变得更好了,对提升电池寿命、安全、续航都有帮助。
而且,刀片电芯还是国内较早量产叠片工艺的,这种工艺能显著提升电芯的能量密度、寿命和安全性能,但需要更先进、高效、成熟的产线和生产工艺支撑。
还没完,刀片的热管理也很领先,比如上下双层液冷板和脉冲自加热技术,这两项技术可以在充电和日常使用时更高效、智能地控制电池温度,并且工作噪音很低,既不影响乘坐舒适性,也不影响驾驶动力响应。
但从今年起,磷酸铁锂电池开启了全面大反攻,宁德时代的神行电池、蜂巢能源的龙鳞甲电池、极氪的金砖电池先后发布,它们都非常有看点,后续咱们会出一期细讲。
先大概说下金砖电池,我前段时间刚参加完他们的发布会,感受非常震撼:它的充电倍率达到了4.5C、最大充电功率达到了500kW,而放电倍率的峰值也达到了16C。
换言之,金砖电池不论在家用层面的充电速度,还是性能层面的动力释放,都在真正意义上达到、甚至超越了主流的三元锂电池!这还不算磷酸铁锂自带的高安全特性!
然后是龙鳞甲电池,蜂巢能源也是国内较早掌握电芯叠片工艺的企业,并且已经发展到了第三代,技术非常成熟了;在热管理方面,也有上下双层液冷板的设计。
另外,之前提到的脉冲自加热技术,诸如长安、宁德时代等企业,也都推出过一些类似的技术与专利,不过比亚迪也表示,他们的自加热技术依旧占据优势。
总而言之,在这些史诗级后浪面前,刀片电池的江湖地位岌岌可危。不过最近我也听到了一些传闻,说比亚迪会在今年发布性能全面升级的第二代刀片电池,非常期待。
云辇底盘
云辇底盘也是非常领先的,因为它是目前极少数具备规模化量产能力的乘用车主动底盘技术。在今年早些时候,我也实地体验过搭载云辇A的腾势N7,即使当时还没有上线预瞄功能,其整体滤振体验也很不错。
在我看来,云辇的领先并不在于硬件层面的提升,而更多是软件层面,比如整车电子电气架构的升级。
而在云辇所在的控制域内,还有独立的算力平台和感知、规控算法,后者还可以打通智能驾驶的感知硬件。这就跟武侠小说里,习武之人被打通了任督二脉一样。
但是,华为又在之后推出了途灵底盘。这同样是一套罕见的主动底盘技术,而我个人认为,途灵在硬件和软件层面,更优于云辇。
比如硬件层面,搭载途灵的智界S7使用了前上下双球节双叉臂结构,而搭载了云辇A的腾势N7,则是标准的双叉臂结构。
我在之前的内容里简单点评过这套悬架:硬点多,调校上限高、但难度也高,调好一条龙、调不好一条虫。除了智界S7,问界M9也使用了这一结构。
软件层面,与途灵打配合的iDVP电子电气架构的理念也很先进,其区域接入+中央控制的逻辑很像明朝的中央集权+六部六科制,能让多个复杂的功能快速高效的协同。
另外在我看来,智能驾驶技术的高低也会影响到主动底盘技术的体验,二者搭配可以最大化后者的驾乘效果,将主动底盘的优势彻底发挥出来。
从这一点看,华为的ADS 2.0已经是国内公认的第一梯队水平,比亚迪的最新进度则是前不久落地腾势N7的高速NOA,还是和Momenta合作搞的。
总结一下
如今的汽车行业实在太卷了,比亚迪作为新能源领域的先行者,很难一直保持技术领先,因为再领先的技术,也会被友商分分钟追赶、超越。
不过在我看来,比亚迪有一项技术还是始终“遥遥领先”的,就是“技术普惠”。比亚迪很早就开始布局新能源领域,如今在行业内已经拥有高度垂直整合的能力,很多核心零部件都能自研自产,这在成本控制和生产制造方面,就是天大的优势。
如今大街小巷随处可见的比亚迪“998”就是个例子,你很难说DM-i的哪一项技术是行业领先的,但每一项技术都处在行业主流位置,并且体验好、价格低,最近还又从“998”官降到了“898”,这不比纠结哪项技术“遥遥领先”更实在?