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。
比亚迪没有充电技术?
再强的企业,也会伴随着质疑声。
官方数据显示,2023年前11月,比亚迪累计销售新能源汽车268.34万辆,同比增长64.8%。这样的销量数据,让比亚迪稳居全球第一大新能源汽车制造商、中国第一大汽车品牌。
算上2023年,比亚迪已经连续9年将“全球新能源汽车销量冠军”的桂冠拿在手中。
可以说,正是以比亚迪为代表的一批企业在新能源汽车产业的坚持,让中国新能源车市场从政策导向快速走向市场导向的时代。当下,已经有越来越多非限牌城市的消费者开始选择新能源汽车。
超强的销售业绩,也让比亚迪在三电技术方面实力为更多人所熟知。
然而,一些人又开始质疑了:三电技术强,但是比亚迪的充电技术是不是不行?各大新能源车企都在建充电桩,为什么比亚迪不建?各大车企都在讲充电技术,为什么比亚迪不讲?头部企业都高调发布800V平台,为啥比亚迪没有?
真是如此吗?一个数据可能足以说明一些问题。2023年前10个月,比亚迪在东北地区的销量超过15万辆,同比接近翻倍。
能被东北地区消费者认可,比亚迪的充电怎么可能不行?只是比亚迪在充电技术方面没怎么说。用比亚迪汽车工程院副院长凌和平的话来讲,就是好多年前的技术“没什么可说的”。
“其实,我们20年来一直在引领着新能源汽车充电技术的发展。”凌和平在近日与百度有驾等媒体交流时表示。
作为中国最早将新能源汽车推向市场的企业,比亚迪早在2006年就发布了首款搭载磷酸铁锂电池的纯电动汽车F3e,并在2008年发布了全球首款插电混动车F3 DM。
然而,由于市场上基本没有新能源汽车,所以充电技术、充电基础设施方面没有任何标准。什么标准都没有,新能源汽车充电就变得非常不方便。
基于当时的市场现状,比亚迪率先向私家车市场推出的新能源车型就是不依赖专业充电站的插电式混合动力汽车。
即便是插电式混合动力汽车,不能充电的话,对于消费者来说也没有意义。毕竟,当时的插电混动车型如果仅靠燃油驱动,油耗远高于同级别传统燃油车。
为了让插电混动车型能够在当时的条件下尽量便捷地充电,比亚迪设计了一个相对简单的充电头,借用了家用插座的设计,可以更好地适应家庭用电的充电条件。
家用插座的充电电流一般在10~16安培。但是由于插座行业鱼龙混杂,出于安全考虑,比亚迪将汽车的充电电流限制在10安培,输出功率为2000W。在这样的充电条件下,比亚迪F3 DM的电池包就能在1个晚上充满。
2010年,比亚迪又推出了首款面向乘用车市场的纯电车型E6。由于纯电车型的电池包更大,所以仅通过10安培的电流是需要大量时间完成补能的。为此,比亚迪设计了30kW的8芯直流充电接口,在快充条件下仅需2小时就能充满。
快充,显然就不是家用充电系统能实现的了。为了满足纯电动汽车的快充需求,比亚迪又研发50kW和60kW的直流充电桩,每个充电桩可以挂两把充电枪,能够同时给两辆车充电,以此解决公共出行领域里面的纯电动汽车补能问题。
由于比亚迪在交流充电和直流充电方面探索,所以也为整个行业的标准起草、制定、验证提供了重要的实践经验。比亚迪也是首批中国电动汽车充电标准起草单位。
然而,在比亚迪推广电动汽车之时,又面临新的问题,就是当时各地的充电基础设施建设相当缓慢。由于行业处于发展初期,不少人对于新能源汽车和充电桩,还在纠结“先有鸡还是先有蛋”。
如果无限制地争论“先有鸡还是先有蛋”的问题,先进技术是没有办法快速落地的。基于这样的思考,比亚迪果断开始自建充电桩的布局。
虽然直流充电桩补能效率更高,但因为建桩条件和成本都太高,所以比亚迪还是选择了优先布局交流充电桩。
为了快速上量,比亚迪推出了4kW的交流充电桩。由于效率、成本方面的优化,比亚迪交流充电桩的建桩速度非常快,加快了电动汽车的推广。截至2019年,比亚迪仍有接近2万个交流充电桩在正常运行。
所以说,比亚迪不是不建充电桩,而是比所有其他车企都建得更早。
之后,更多社会资本、国家电网、南方电网等资源入局充电桩市场。考虑到充电基础设施统一运维效率等方面的因素,比亚迪停止了自建充电桩的布局。
由于在公共出行领域,E6等产品数年的运营,已经证明了电动汽车拥有跑100万公里的质量水平。与此同时,大范围布局的充电桩和快充技术的出现,也让新能源汽车补能问题得到了大幅度缓解。
但这些问题的缓解,对于纯电车型进入家庭还不够。家庭用户还有一个新的担心,那就是续航里程。
如果只是跑出租、网约车,可能300公里续航里程就已经足够。但如果要想要跨城出游,这样的续航里程就有些捉襟见肘了。特别是对于土地面积巨大的直辖市来说,300公里续航甚至很难支持市区用户的郊游需求。
为了能够放更多的电池,除了提升电池容量的方法外,还有一种方式就是把电压升高。所以,在2015年的时候,比亚迪就提出了超800伏的高压平台。
是的,并不是我们写错了。当前各大车企在高声推广的800V平台,比亚迪就是在8年前已经推出,并搭载上车。
比亚迪2015年推出的秦EV,已经实现充电电压超过750V,当时的唐EV充电电压更是达到了820V。当下,比亚迪汽车旗下的腾势N7、海豹、宋L等车型也都是基于800V平台打造的车型。
然而,当比亚迪把800V的车搞出来后发现,当时国内95%的充电桩都是500V以下的低压桩,与高压车型充电不兼容。800V的车在500伏以下的充电桩上充电,充电效率无疑将大打折扣。
为了能够在普通充电桩上也能尽量发挥800V高压平台的优势,比亚迪推出了用于升压的IGBT功率器件。全新升压技术的推出,让充电功率大概只能达到60kW、100kW水准的普通充电桩也能实现大功率充电。
更多800V平台的车辆出现后,充电桩运营企业也才敢推动750V高压充电桩的布局。正是因为比亚迪高压平台车型的上量,当下的市场上才有了大量的750V充电桩。
800V平台,并不意味着车辆只要插上快充枪就是800V标准电压稳定输出,更多技术投入是在汽车电动化功率器件如何承受800V以上高电压要求上。更高的电压,除了让车辆能够更快速地充电外,还能提升用电效率,减轻相关零部件,从而实现续航里程的增加。
早在10年前,比亚迪就已经开始了功率器件方面的研发,并且持续寻求电池技术、电机技术的创新。比亚迪也是首个将碳化硅技术运用在汽车上的企业。据凌和平介绍,基于碳化硅的耐压水平,开发出1000V高压平台也不过是“分分钟的事儿”。
也正是因为这些都是10年前的技术,所以比亚迪觉得没什么值得说的。包括当下在宣传的4C、5C充电倍率,在凌和平看来,对于比亚迪来说也不过是非常基础的技术,不值得宣传。
或许,这就是比亚迪的“凡尔赛”吧。
车辆的充电电压上去了,意味着如果能够在超充桩上进行充电,车辆将可以获得非常快的充电速度。
但就目前而言,全国电流超过300安培的公共超充桩仅有2%。在快充桩普及广,超充桩极稀缺的当下,比亚迪认为,与其让用户花时间和精力去寻找极少数的超充桩,不如充分利用现有超过百万台的公共快充桩资源。
为此,比亚迪推出了升流方案,也就是全球首创的“乘用车双枪超充”技术。简单来说,就是允许车辆两侧的充电口同时插枪充电,让公共快充桩也能实现短时多补能。以腾势N7为例,双枪超充最大功率可达230kW,可以在公共快充桩上实现15分钟充电350公里续航。
不只是快充桩,比亚迪的双枪充电技术同时兼容500V、700V、1000V等不同类型充电桩,即便在已修建多年的非快充桩上也可以使用。虽然充电效率不如快充桩那么快,但也较单枪充电的效率有了大幅提升。
这时,就有人跳出来说,不就是多增加一个充电口而已,有什么值得吹的?
实际上,肉眼可见的是增加一个充电口而已,但想要同时保证两个口充电时的速度和安全,企业在肉眼看不到的地方需要做的工作却并不简单。
升流背后也意味着升温,相关技术对电池热管理考验的极为严苛。为了保证双枪充电的安全性,比亚迪全球首创了复合直冷技术。该技术是通过电池上下两面均铺直冷板的设计及2套冷媒独立控制系统,进行了补偿式流道设计,电池冷却面积提升100%,换热能力提升85%以上,为用户超充安全保驾护航。
与一般的冷却液相比,比亚迪所采用的冷媒是不导电的。这意味着,即便是出现泄漏问题,也不会影响到车辆的安全性。
在日常运行的过程中,热管理系统则自动调整为只用一套直冷板和一套冷媒工作,保证车辆在运行过程中能够更高效。总之,双枪充电技术背后,更多的是比亚迪直冷直热的热管理技术突破。
同时,比亚迪也在和充电桩运营商进行沟通,允许用户用一个账号同时扫不同充电桩的二维码进行充电,让用户使用双枪充电变得更便捷。
为了让充电行业的价值最大化,比亚迪也免费给行业开放了整套双枪充电技术,帮助更多企业解决双枪充电的问题,让充电资源的利用效率变得更高。
在北方地区,特别是东北地区,充电效率慢还有一个原因就是——冷。为了在极低温下实现冷车快充,比亚迪首创全场景智能脉冲自加热技术。在-30℃极寒条件下,全场景智能脉冲自加热技术可以让腾势N7的电池加热速率较传统方案提升230%,电池满充时间降低30%。
不仅是在充电场景下,在驻车和行车状态下,腾势N7都能智能启动自加热技术,以提升在极低温状态下的整车性能。
可以说,通过800V高电压技术、电池冷却技术、双枪充电升流技术、全场景智能脉冲自加热技术等多项技术,比亚迪构建了一个全天候、大功率的充电技术解决方案。
凌和平表示,比亚迪不会单独去讲800V平台技术,也不会单独去讲充电功率提升,而是会将功率器件、电机、电控、电池等方面进行统一思考,追求全天候的功能提升。
据凌和平透露,比亚迪还有很多已经开发出来的充电技术还没有亮相,未来会在适合的时候进行发布,努力让新能源汽车充电的效率达到燃油车加油的水准。
文丨张宇喆
编辑丨王歆
出品丨有驾报道