比“542”更进一步,比亚迪第三代DM技术是如何实现的?
2018年是比亚迪新能源核心技术创新集中落地的一年。继12月10日比亚迪发布IGBT4.0之后,12月18日,比亚迪又举行了第三代双模(DM3)技术媒体沟通会,再次向外界解密他们的新能源核心技术。
▲比亚迪汽车产品规划及汽车新技术研究院院长 杨冬生
在活动现场,比亚迪汽车产品规划及汽车新技术研究院院长杨冬生表示:“经过近20年的技术积累,比亚迪已掌握了新能源汽车领域众多核心技术,通过不断的创新和迭代,引领新能源汽车各项性能不断向新。在插混领域,比亚迪自主研发的DM3混动技术,凭借强大的研发实力和技术突破,将带给消费者带来更加极致的用车体验”。
毫无疑问,传统燃油车将在未来的某一天彻底退出历史舞台,而且这一天不会很远。但现在,纯电动车技术还没有发展到可以完全取代燃油车的地步。所以,在当下这个过渡阶段,兼顾了长续航和低油耗的插电式混动车型就成为了不错的选择。
而在这个细分市场,比亚迪无疑是其中的佼佼者。数据显示,2018年1-11月,国内插混车型的总销量达到了23.86万辆。其中,有10.79万辆插混产品来自比亚迪,占据了国内该市场的绝对主导地位。而且,目前比亚迪DM技术已经成为全球市场装机量最大的插电式混合动力技术。
今年6月份,随着搭载第三代双模(DM3)技术的全新一代唐的上市,比亚迪在插电式混动领域进入到了全新的发展阶段。
2008年,比亚迪搭载第一代双模技术的F3DM上市,成为自主品牌首款插混车型;2013年,第二代双模技术问世,实现了全时电四驱、百公里加速5秒以内、油耗低于2L等性能指标,开启了比亚迪的“542”时代。
那么如今的DM3技术又实现了哪些方面的突破呢?在本次的三代双模(DM3)技术媒体沟通会上,我们或许可以找到答案。
更强劲电机实现4.3秒百公里加速
我们知道,搭载DM2技术的上一代唐DM已经实现了非常惊人的性能参数,其百公里加速时间仅为4.9秒,同时百公里油耗低至1.8L;而全新一代唐则更进一步,百公里加速时间提升至4.3秒,百公里油耗降低至1.6L。这是如何实现的呢?
首先从硬件角度来看,全新一代唐换装了全新的后驱动电机,最大功率180kW、最大扭矩380Nm,相比上一代车型分别提高70kW和130Nm。配合2.0T发动机和前驱动电机,全新一代唐DM可爆发出441kW的综合功率和950Nm的综合扭矩,相比上一代车型分别提升19%和16%。
增加BSG电机一举多得
另外,DM3系统还增加了一个不太显眼但十分重要的东西——BSG电机(皮带传动起动发电机)。没错,这是一个发电机,但其对于插电式混动车型却十分重要。
根据电机与发动机、变速箱、车轴之间的相对位置,工程界采取了6种不同的命名:P0、P1、P2、P3、P4和PS,电机距离发动机越远,编号就越大。
在比亚迪DM2技术中,只在P3和P4两个位置设有前驱和后驱电机。而在DM3技术中,在P0位置加入了BSG电机,也就实现了目前业界领先的P0+P3+P4动力架构。
不同于48V弱混系统上的BSG电机,比亚迪DM3技术运用的BSG电机功率更大,达到25kW,从而获得了更高的发电效率;同时,BSG电机的存在也减轻了前驱动电机的发电任务。尤其在低速状态下,BSG电机的发电效率要优于前驱动电机,并让DM3技术在原有基础上增加了“发动机串联驱动”模式。最终,搭载DM3技术的车辆发电效率最高达到87%,相比上一代提高21%,使得电池电量更持久,从而提高燃油经济性。
另外,由于BSG电机的加入,车辆的行驶舒适性还得到了提升。由于BSG电机可提前拉升发动机转速,在启动时越过发动机低速抖动区间再点火,从而改善了启停过程中的抖动问题;而在升降挡过程中,BSG电机也可以主动控制发动机转速,使其与车速、挡位相对应,削弱了换挡过程带来的冲击。
可以看出,DM3技术在硬件层面取得了长足进步,而在软件层面呢?
软硬件同步升级实现全面进化
比亚迪DM3技术采用了全新的系统架构,通过对扭矩管理、能量管理、热管理3大技术体系的全面优化,实现了性能提升。
扭矩管理方面,通过结合整车动力学模型以及BSG架构,DM3技术实现了发动机与电机扭矩分配的精准控制;能量管理方面,利用先进的能量流测试平台及数字化仿真平台,并通过大量的多工况实车测试,整车能量流控制得到了更加精准的优化;热管理方面,则利用3D仿真技术,对DM3系统的高温冷却、低温冷却、电机电控冷却、电池热管理、空调等5大系统都进行了升级优化,实现了更加高效的动力表现。
同时,得益于比亚迪自主研发的高压大功率IGBT模块,改善车内功率变流装置的表现,提升了整车的电气性能,辅助三大技术管理体系优化升级。
此外,比亚迪还通过建立实验室,对近150项NVH项目进行全方位、多路径优化。其中,DM3技术通过对发动机本体结构优化,对10大系统、14个项目全面升级,提升了发动机的NVH性能;而BSG电机和全新静音轮系统也为车辆NVH做出重要贡献。
最终,全新一代唐DM的主驾噪音分贝仅为46.1dB,低于正常交谈的声量水平,而在3000-6000rpm这一主要转速区间内的噪音表现也优于行业水平。
充电方面,DM3技术将车载充电机OBC功率翻倍,由上一代的3.3kW提升至6.6kW,充电时间缩短一半至4小时。
不久前,比亚迪公布了旗下新能源车最新的销量情况,11月份,比亚迪新能源车型共计销售新车28739辆,同比增长123%。其中,插电式混动车型贡献了13392辆,同比增长43%。得益于新能源市场快速发展的红利,比亚迪迎来了新一轮的销量增长。而在销量快速增长的背后,则是技术实力的强有力支撑。未来,比亚迪还将带来怎样的新技术呢?汽车头条App将持续关注。
“第三代DM技术”大解析!看看它是怎么让唐Pro DM这么强的?
邦老师一直认为,好看的外观固然重要,但随着中国人对汽车的认知越来越全面,内在的技术正在慢慢占据消费者购车因素的半边天。我们不否认当年几个自主品牌靠着外观内饰设计在合资品牌手里抢了不少肉,但车子只有自己试过了才知道,无论是驾驶感受还是乘坐感受,都和同级别的合资车有差距。但当今天我坐在比亚迪DM3技术沟通会上,听完了长达1个多小时的技术解析+2小时试驾后,我突然又初恋了。
所以今天我们不聊艾格,不聊龙脸和旋转屏,就单纯看看背后的工程师们干了什么吧。
■ 3代DM技术的变化
首先说明一下,DM3指的是“第三代双模技术”。 从2008年到2018年,比亚迪的双模技术经历了3代演进,最终形成了我们现在看到的DM3系统的结构和数据:秦Pro DM百公里加速5.9秒,百公里油耗1升;唐DM百公里加速4.5秒,百公里油耗1.8升.
第一代DM技术使用了双电机串并联架构,该驱动系统状态切换较少,但具备不错的动力输出平顺性。
第二代DM技术基于多速DCT打造并联结构,系统复杂程度高,可实现的动能模式更多。
第三代DM技术加入BSG电机,实现了P0+P3+P4动力架构。
上一个和二代DM的直观数据对比:
作为一个普通的消费者,我们买插混车,除了被政策倒逼,很多追求的是省油,也就是经济性;还有很多人看上了电机爆发的动力性,那么比亚迪1000多位工程师在3年时间里为消费者做了哪些呢?
■ 经济性——百公里油耗
对于大家都关心的经济性,比亚迪做了4点:开发全新的BSG电机、优化发动机、优化变速器、优化控制策略和系统架构。
把电机安装在发动机前段,这种类型的混动叫P0架构,它以皮带的方式与发动机相连,所以又叫BSG(Belt Driven Starter Generator),它能直接启动发动机,实现自动启停、能量回收和扭矩辅助等功能,BSG电机的大功率及与发动机更为合理的减速比,能降低车辆低效区间油耗。
作为动力供应的一环,发动机本身的优化也少不了,虽然发动机的节油能力基本都被榨干了,但比亚迪还是没有放弃对发动机的优化。
DM3技术通过对发动机、驱动电机、混动变速器、控制策略及系统架构等优化,减小机械摩擦、改善物理结构、优化档位变换,统筹多控制单元,实现A状态电耗优化8%,B状态油耗优化15%,综合油耗优化11%。
■ 动力性
想提升动力性,发动机和电机自然是跑不了的,比亚迪主要采取了这几个措施:
1. 对发动机的增压器匹配、ECM控制策略和冷却系统进行优化,提升低速扭矩、响应性和稳定性;
2. 通过对前、后驱动的电驱系统、散热、电磁性能优化,提升峰值扭矩和功率,提高电机的输出能力;
3. 通过系统变形仿真、齿轮箱动力学仿真并结合大量测试,提升混动变速器承载能力;
除了拼命压榨发动机和电机之外,优化整车动力学模型也是一种方法。
这里跟大家多聊一聊,“动力学模型”这个东西,可不是大家想象中的“一个仿真的小车在路上跑”的感觉,它类似于数学模型,学好这门课全靠想象力,给你们看看邦老师的大学教材:
■ NVH
比亚迪的NVH优化属于双管齐下型,仿真设计和实验验证一起上。
以唐DM为例,其主驾噪音分贝为46.1分贝,是低于我们正常交谈的声量水平的。当然NVH的提升和发动机的优化脱不了关系,第三代DM技术对发动机10大系统、14个优化项目进行了升级。
BSG电机和主打静音的轮胎系统也为车辆NVH做出贡献。
■ 充电
DM3的充电时间比DM2缩短了一倍,从8小时提升到4小时,毕竟这年头一二线城市的朋友们加班成风,很少一天能在家呆8小时的,DM3如此贴心邦老师真是很想给他点个赞。
■ 平顺性
第三代DM技术完全避免了DCT反拖过程,大大降低了起步阶段发动机在低转速区间的抖动状况,独立的BSG电机可将发动机拉升至任意转速区间,辅助换挡。实际驾驶起来换挡很舒适,没有明显的拖拽感和顿挫感。
其实就是BSG电机的启动拉升转速超过了发动机怠速,所以点火时的抖动问题能解决;还起到扭矩补偿作用,换挡过程中发动机的转速过高或过低都会带来冲击,BSG就会主动增加或者降低发动机转速,达到无缝衔接的效果。
■ 驾驶及乘坐感受
由于之前珠珠已经驾驶过秦Pro DM,请点击这里:要比对手高半级 试驾比亚迪秦Pro DM。所以邦老师这次想说说这辆车坐起来怎么样。抛开座椅舒适度和空间不谈,这辆车对于晕车的人十分友好,我试乘时开的SOPRT模式,加速很快但很线性,在副驾的你如果不注意观察仪表的数字的话,基本感觉不到车子提速,行驶过程中车子都很平顺,刹车和油门都不激烈,是邦老师坐过的少数没有晕车感的车。
当然如果你想暴躁起来,5.9秒的百公里加速了解一下?
■ 邦点评
其实第三代DM技术还有很多有趣的知识点,邦老师挑出了一些和大家息息相关的部分进行了简单的介绍,如果大家还有什么疑问,欢迎在评论区给邦老师留言哦。
总体体验下来,邦老师是又真的真的初恋了,搭载比亚迪DM3技术的三款混动车横跨轿车、紧凑SUV、7座中型SUV三个市场,售价从15万到30万这么大的区间,你总能找到合适的,不如自己去4S店试驾一下吧。
曾经的迪子如今的迪王,一台SUV颠覆市场,比亚迪DM系统的发家史
【有车以后 有聊】2024年初,比亚迪公布了2023年的销量成绩单,全年销售302.4万辆,同比增长61.9%,圆满完成年度300万辆的销量目标。比亚迪能达成300万销量,其DM系统可以说是功不可没。但是这些年比亚迪赖以成名的DM系统发展过程中又经历了哪些坎坷与艰难?比亚迪从曾经的愣头青“迪子”变成了现在的“迪王”,这些年比亚迪究竟做对了什么?接下来,让我们走进比亚迪DM系统的“江湖夜雨”。
初入江湖比亚迪的DM系统,即double model双模式,顾名思义就是既能用油也能用电。比亚迪第一代的DM系统诞生于2008年,这一年比亚迪推出了首台搭载第一代DM系统的车型——比亚迪F3 DM。这台车利用两台电机搭配1.0升三缸自吸发动机去实现纯电、增程、混动三种驱动模式,能够在一定程度上节省燃油。
但是第一代的DM系统动力相对较弱、稳定性也不佳,电量充足时零百加速也得10.5秒。更重要的是,受限于当时技术条件,DM车型成本高,比燃油版F3足足贵8万块钱。所以第一代的F3 DM更多是比亚迪试验性质的车型,根本就没卖出过多少台。
而在那时,合资品牌还如日中天,捷达、桑塔纳、卡罗拉、凯美瑞等车型个个都是爆款。要论省油和质量稳定性,卡罗拉是其中佼佼者,要比动力,还有本田一众车型在等着。去到北方,大众品牌一家独大,甚至是现在没啥声量的韩系车在当年也凭借出租神车伊兰特成为被追捧的对象,比亚迪只能在夹缝中生存。多项差距下,比亚迪自然败下阵来,这时的比亚迪就像是一个拥有武林秘籍的毛头小子,但是神功只练了一层就出来混,自然难以在江湖上立足,怎么办?只有回去继续苦练才能再战江湖。
功力自然重要,但想成功还得有运气才行。2009年国务院发布了《汽车产业调整与振兴规划》,在这份文件当中首次提出了大力发展新能源汽车的目标,这里的新能源车包括混合动力汽车,于是,比亚迪的时运,来了!
渐露锋芒第一次出来闯江湖的比亚迪碰了钉子,回去练了几年,终于把自己的神功往上练了几层,带着自己的第二代DM系统回来了。这时正好是2013年,离它的300万年销量还有10年。第一代的DM系统把研发重点都放在了节能上,而第二代的DM系统比亚迪在研发之初就给它定下了“542战略”,即零百加速5秒内,四驱,百公里油耗2升。
第二代的DM系统采用了P3电机+P4电机+发动机的组合,两个电机可分别驱动前轮和后轮。发动机和前后两个电机同时工作可以实现适时四驱的效果。至此比亚迪三擎四驱的动力组合成型。
虽然第一辆搭载第二代DM系统的车型是2014款比亚迪秦DM,但是真正将这套系统带入大众视野的还是2015款比亚迪唐DM。2.0T发动机+双电机+6速湿式双离合的动力组合将家用SUV的零百加速推到了4.9秒。比亚迪甚至将其骄傲地印在了汽车尾标上。不仅动力强劲,在经济性方面,唐DM也将满电综合油耗控制在2升左右,很好的平衡了动力和油耗。
在混动“神功”有卓有成效之时,国家再次送来了助攻。2014年国家财政部、税务总局、工业和信息化部发表联合公告,宣布2014年9月1日开始对新能源汽车免征购置税,而这项政策经过多次续期一直延续至今,一直助推着新能源汽车的发展。
但是丰田的混动也来势汹汹,虽然丰田研究混动从上世纪90年就开始研究,期间也推出过像普锐斯这种全球化的产品。但是国内用户真正大规模接受混动车还是2015年推出的卡罗拉双擎和雷凌双擎,另外本田的i-MMD也非庸手,国内第一次搭载i-MMD混动系统的第九代雅阁,打响了本田混动在国内的名气。
这时的比亚迪可谓是前有狼后有虎,燃油车要跟一众的传统车企竞争,混动系统要日系比拼。而且第二代的DM系统也并非完美,来自于用户最致命的吐槽莫过于,在亏电情况下这套系统的动力和经济性都会大打折扣。而另一条来自用户的吐槽是,“车子没设计感”,这句吐槽宛如晴天霹雳,一直沉迷于练功的傻小子又怎会在意形象?怎么办?回去再练两年再战吧。
站稳脚跟2018年,比亚迪带着自己的第三代DM系统和“龙颜”设计回来了。第三代DM系统在发动机前加入了一个P0电机,实现小范围内的串联功能,弥补了第二代DM系统亏电时动力差、油耗高的问题,同时能够在发动机启动之前提前启动发动机,提升发动机转速,使发动机一直运行在最高热效率区间。而且,第三代DM系统实现了电控系统的整合,在提高性能的同时压缩了体积,这时的DM系统不仅有“三擎四驱”,还有“双擎四驱”、“双擎前驱”动力模式可选。
除了“内功”,比亚迪的“外功”也同样精进,奥迪前设计师艾格加盟比亚迪,融合东方美学为比亚迪推出了“龙颜”设计,一举打破了比亚迪外观内饰落后的刻板印象。“龙颜”设计被应用到王朝系列各个车型当中,成为家族化设计。
在2018年,国家再次送来春风,工信部发布《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》,即“双积分政策”,简单来说就是生产高耗能燃油车积负分,生产新能源车积正分,鼓励车企往新能源方向转型,但是新能源积分是可以交易的。
而这时的传统车企在这次大变局中显得犹犹豫豫,毕竟燃油车才是它们的基本盘,日系混动车型都是车系最高配,比同配置燃油版贵上几万块,有的合资车企干脆买新能源积分继续生产燃油车。国产新能源车企在这几年大爆发,但是生产的都是一些骗补贴的产品,一段时间后大多数被清退,留下真正造车的车企。而比亚迪凭借唐DM这一硬产品,在市场当中站稳了脚跟,也打响比亚迪混动产品的名头。
登顶之路2020年,比亚迪宣布了DM系统双平台战略,即我们所熟知的DM-i和DM-p。i代表intelligent,继承了第一代DM系统追求省油高效的设计理念,p代表powerful,继承了第二代混动系统追求动力性能的设计方向。这两个平台构成了第四代DM系统,至此,比亚迪的DM系统已经臻于完善。一个高手又怎么能没有一把趁手的兵刃,比亚迪旗下的弗迪公司又给比亚迪送来了最新研发的刀片电池,防穿刺且有长续航,利器在手,比亚迪再无后顾之忧了。2021年后比亚迪生产的混动车型大部分都搭载了第四代DM混动系统和刀片电池。
2021年也是比亚迪产品大爆发的一年,凭借第四代DM系统,这一年比亚迪王朝网的秦、汉、宋、唐都是爆款车型,全年销量超过70万台,同比增长60%以上,2022年更是超过了180万台,也正是在这一年,比亚迪宣布停产燃油车,全面拥抱新能源。
后来的故事大家都知道了,2023年比亚迪集团整车销量超300万,成为中国汽车市场品牌销量冠军。比亚迪多元化之路也在继续,它旗下多个品牌如方程豹、腾势、仰望等个个摩拳擦掌,越野、MPV、高端跑车等多个汽车细分领域都留下了比亚迪的身影。DM系统也衍生出DMO专业越野平台,第一台搭载DMO系统的方程豹汽车豹5也在越野车领域大杀四方。
拔剑四顾桃李春风一杯酒,江湖夜雨十年灯。经过多年奋战,在国内新能源领域,比亚迪已经是当之无愧的大哥,但是放眼国际,还有很多地方等着它去触达。大家都说2024年将会是出海的一年,国内市场厮杀惨烈,不少车企都向外去寻找机会,比亚迪也不例外,虽然在海外早有布局,但是还缺乏显著的影响力。凭借DM系统这一“绝世神功”,比亚迪这个从中国走出来的车企能在世界舞台中与世界车企的决战占得上风吗?一切都等时间来验证。