唐DM-i刀片电池参数估算
唐DM-i本月19日将在上海车展期间正式上市开卖,今天是4月14日,在各家车评还没发布通稿,也看不到实车的情况下,我立个FLAG,估算一下唐DM-i的刀片电池参数。车展期间我去看看能否拍到实车的铭牌,回来交卷印证。
作为一个小镇做题家出身的理工男,我上学时老师最常说的话就是多看教材,我谨记至今。我重新看了两遍1月11日DM-i发布会杨冬生的演讲,我把这个当做基础教材。确实有所收获,杨冬生在讲解刀片电池时,提到了一句,最大单节刀片电池功率有1.53kWh,这就是我计算唐DM-i电池参数的主要依据。
先上结论,把刀片电池大表补全。
刀片电池参数大表
计算方法及依据详细推导依据参看另外两篇文章:
《宋PLUS DM-i细节干货(三):刀片电池参数分析 》《宋PLUS DM-i细节干货(四):刀片电池参数“大全” 》对于唐DM-i长续航版,已知:
电池包总电量——21.5kWh单节刀片电池电量——1.53kWh计算可得,刀片电池为14节串联。无论唐还是宋还是秦,从标准化生产这个角度看,长续航版电池用的电芯应该是一样的,都是3.2V/47.7Ah,则用1.53kWh除以47.7Ah,可以得出单节刀片电池里共有10个电芯串联,即10S,单节刀片电池电压为32V。
同理,短续航版电池包都使用3.2V/26Ah电芯。唐DM-i的短续航版电机与宋PLUS长续航版是一样的,为145kW,所以其电压应该相同是384V,由此倒推出其他参数。
唐DM-i快充电压要求(>500V)这是一个老话题了,我也写过一篇文章《基本实锤!比亚迪唐DM-i不能用国网桩快充 》。
从上面计算可知,唐DM-i长续航版电池包额定电压为448V,为什么不能用500V快充桩充电?因为448V是额定电压,不是最高电压。对于磷酸铁锂电池电芯,额定电压是3.2V,而充电截止电压(也就是满电电压)一般为3.75V,那么唐DM-i这个电池包的满电电压应该是525V。这么一算就清楚了,要给唐DM-i充满电,需要500V以上的电桩。
最后放一张目前已经有的唐DM-i预售配置表。高亮标黄处是电池包电量参数。
唐DM-i预售参数表
800V很先进?比亚迪8年前就有了......
作为中国新能源汽车的领导者,比亚迪的新能源车销量已经突破了600万辆的大关。不过,与各大新势力品牌不同,身居高位的比亚迪,在充电方面的宣传一直很少,无论是这两年火爆的“800V”技术,还是各种超充技术,比亚迪都很少提及。可实际上,作为拥有十数年新能源技术积累的车企,比亚迪早在8年前就已经将800V技术应用在量产车上了,充电方面也有着自己独特的思路。
先来聊聊这两年火爆的800V技术。其实前阵子我们曾经写过一篇详解800V系统的文章,其中曾经说到:“800V并不是一个固定的电压值,而是一个范围,目前行业内将电压范围在550-930V之间的车型统称为800V。不过,也有机构认为电压在600-900V之间的才是800V。可见,目前行业内并没有在800V标准上完全达成共识。”
比如以800V作为宣传点的小鹏G6,它的系统额定电压为551V,刚刚好达到了行业对于“800V”的定义。而最早宣传采用800V的保时捷Taycan,它的Turbo版额定电压为723V,最大工作电压为854V。
2015款秦EV300铭牌
对于比亚迪来说,他们虽然没有宣传过自己是800V平台,但早在8年前,比亚迪就已经推出800V的车型了。比如2015年发布的秦EV300,电池的额定电压就已经达到了633.6V,2015年发布的唐DM车型,额定电压更是达到了712V,都属于如今大家对于“800V”系统的定义。
不过,虽然比亚迪早在2015年就推出了800V的高压车型,但过于超前的理念,也导致了比亚迪与当时环境的不兼容。要知道,2015年其它品牌的电动车普遍都还在使用300-400V的电压,而且有95%的公共充电桩电压都在500V以下。这意味着,比亚迪的高压车型,无法在低压充电桩上充电。
为了解决这个问题,比亚迪在2015年就推出了初代升压技术,可以将低电压转化为高电压,让800V车型在低电压充电桩上以60kW的功率进行直流充电。随后的8年时间里,比亚迪的升压技术又经历了两次迭代,到2020年的汉EV,就已经支持100kW的升压功率了,而随着2022年e平台3.0架构的海豹推出,比亚迪的升压技术也进化到了第3代,升压功率提升至150kW。
除了比亚迪自身的技术迭代外,中国市场电动车的井喷也带动了配套设施的升级。2015年时,中国新建的直流充电桩还是以500V为主,而到了2020年,有85%的新建充电桩都是750V的高压桩了。这意味着,如今的比亚迪800V车型,对于国内主流的750V充电桩都有着良好的兼容性。
说到充电,这也是目前比亚迪备受争议的地方,毕竟特斯拉、蔚来、小鹏、甚至是理想,都有自己的大功率充电站,而身为中国新能源老大的比亚迪,却没有大批建设自己的超充站。毕竟要想发挥800V平台的满血充电能力,自建超充站是很直接的手段。比亚迪之所以不这么做,主要是因为他们的新能源车卖得实在是太多了,多到即使再怎么努力建设自有充电站,也不可能完全满足所有比亚迪车主的需求。
要知道,即使是目前自有充电站建设最完善的特斯拉,在中国的超级充电站数量也没超过2000座,相较于每年几十万的销量来说,根本不值一提。而且无论是特斯拉还是蔚小理,他们的超充站都采用了大电流设计,比如特斯拉的V3充电站,由于车辆只支持400V电压平台,为了实现250kW的充电功率,它的充电电流超过了600A。而小鹏的800V S4超充桩,为了实现480kW的超高功率,电流更是高达670A。如此夸张的电流,对于充电桩的线缆、散热、甚至是周围供电网络都有很高要求,建设成本极高。
图源:新华网
相比之下,采用国标250A电流标准的普通公共充电桩,在全国拥有数百万个。所以从比亚迪的角度出发,与其自建800V的超充站,还不如让自家的车型能够在数量庞大的国标充电桩上获得最快的充电效率。可国标直流快充桩普遍都在60-100kW的功率,少数充电桩能跑到120kW,还是不够快。于是比亚迪想到,既然一根桩不够用,那就两根,所以双枪充电技术诞生了。
从结构上来说,双枪充电就是提供两个直流快充口,这两个充电口均有通讯模块,能够符合相应的国标标准。并且两个充电口之间相互独立,互不干扰。以e平台3.0的腾势N7为例,在使用250A充电站进行单枪充电时,它的充电功率最大可以做到600Vx250A=150kW。而如果使用双枪充电的话,则可以将充电功率提升至230kW,仅需15分钟即可补充350km的续航。
不过,双枪充电属于并联技术,学过初中物理的朋友应该知道,并联情况下各支路电压相同,此时要想提升功率,就得加大电流。通过简单计算可以得出,腾势N7的充电功率从150kW提升至230kW,功率提升了53.33%,理论上电流也会增加53.33%。而在物理定律中,金属导体发热功率=电流的平方x电阻(P=I2R)。电流增加了53.33%,发热量则会增加一倍以上,进而对电池系统的冷却提出了严苛的要求。
为了解决双枪充电的电池发热问题,比亚迪开发了电池复合直冷技术。具体来说,就是在电池上下两面均铺设直冷板,让电池的冷却面积翻倍,并且上下两层冷板带有独立控制阀,可以根据电池的负载和发热量动态调节某一面的冷却能力,在减少冷却系统功耗的情况下,将电池维持在合理的温度。
当然啦,双枪充电确实足够快,但我们建议大家仅在充电站有闲置的时候使用,如果有别的车也需要充电,还是让出来一根充电桩更有利于人身安全一些。至于节假日的高速服务区,其实倒不用担心有比亚迪的车型使用双枪充电,毕竟服务区的充电桩连一根都抢不到,何况两根呢?
不难发现,对于比亚迪来说,800V早就不是什么新鲜技术了,因为他们8年前就已经量产装车。而随着时代的变化,自建充电桩显然无法满足快速增长的保有量,比亚迪便另辟蹊径,推出了双枪充电技术,与当下更主流的国标充电桩兼容,做到更快的补能效率。对于比亚迪这种体量的企业来说,确实无法像蔚来那样对每一位车主体贴入微,但让广大车主在大环境下获得更好的体验,或许是更加务实的做法。
宋PLUS DM-i细节干货(四):刀片电池参数“大全”
这是本系列的第四篇。上一篇《宋PLUS DM-i细节干货(三):刀片电池参数分析 》里分析了长续航版的刀片电池参数,并比较了与(汉)EV刀片电池的差异。感谢一位网友@哄哄9435提供了短续航版车型的铭牌照片,本篇把宋PLUS DM-i车型的长短续航电池包信息补充全,并列表比较一下。秦PLUS DM-i的长短续航版本电池包与宋是一样的。
铭牌中可以看出的电池包信息为:
电压——320V,而长续航版为384V。容量——26Ah,而长续航版为47.7Ah。能量——可以用电压乘以容量得到,为8.3kWh,即8.3度电。因为每个磷酸铁锂电芯的标准电压是3.2V,所以320V电压这个数正好是100个磷酸铁锂电芯的串联电压。那么问题来了,320V电压是由几个刀片电池串联起来的呢?有三种可能:
10节刀片电池串联。每节刀片电池内部再由10个电芯串联,单节刀片电池电压32V。20节刀片电池串联。每节刀片电池内部再由5个电芯串联,单节刀片电池电压16V。5节刀片电池串联。每节刀片电池内部再由20个电芯串联,单节刀片电池电压64V。我个人认为应该是第1种方案,因为比亚迪杨冬生在发布会上的PPT写得很清楚,单节刀片电池的电压高于20V。而第2种方案电压才16V,第3种方案电池节数太少排列在电池包里物理强度不一定够。
结合上一篇干货文章的信息,我列出一个汇总表格,如下:
这个比较表中我拍脑袋估算了一下峰值放电倍率,其依据也是杨冬生在发布会上的PPT。PPT中列出了电池包的峰值功率,因为坐标轴不是很细,所以我只是大致估算,特此说明。峰值电流的计算公式就是用峰值功率除以电池包电压。
发布会PPT
DM-i超级混动与EV纯电的刀片电池完全是两种电池,最关键区别在于电芯工艺,一个是卷绕串联工艺,一个是叠片工艺。所以单节刀片电池的电压及容量有很大差异。
我通过后台数据发现,文章如果超过1千字,阅读完成率就断崖式下跌,所以今天这篇只写600字。大家如果觉得太干,请多喝水。