Kakšna je raven čiste električne energije BYD?

Leta 2023 je BYD prvič vstopil med 10 najboljših avtomobilskih podjetij na svetu s prodajnim rekordom 3,02 milijona enot in je tudi danes vodilni svetovni proizvajalec vozil z novo energijo. Samo, mnogi ljudje mislijo, da je uspeh BYD povezan z DM-i in da se zdi, da BYD ni preveč konkurenčen v čistem segmentu električnih vozil. Toda lani so se povsem električni osebni avtomobili BYD prodali več kot njegovi priključni hibridi, kar kaže, da večina potrošnikov prepozna tudi povsem električne izdelke BYD.

Ko govorimo o povsem električnih vozilih, moramo omeniti e-platformo BYD. Po 14 letih ponavljajočih se nadgradenj se je BYD iz prvotne e-platforme 1.0 razvil v e-platform 3.0 in na tej platformi lansiral najbolje prodajane popolnoma električne modele, kot sta Dolphin in Yuan PLUS. Pred kratkim je BYD lansiral nadgrajeno e-platformo 3.0 Evo, da bi se soočil z visoko konkurenčnim čistim električnim trgom. Kakšna je torej raven čiste električne tehnologije BYD kot vodilnega proizvajalca novih energetskih vozil na Kitajskem danes?

Prva stvar, ki jo je treba opozoriti, je, da se za razliko od koncepta platform, kot je Volkswagnov MQB, BYD-jeva e-platforma ne nanaša na modularno šasijo, temveč na splošen izraz za BYD-ovo baterijo, motor in elektronsko krmilno tehnologijo. Prvi model, ki je prevzel koncept e-platforme 1.0, je bil BYD e6, predstavljen leta 2011. Toda takrat so bila električna vozila po vsem svetu v povojih, ne le da so bila smešno draga, ampak so bili tudi ljudje zelo zaskrbljeni zaradi vzdržljivost električnih vozil. Zato so bila takrat električna vozila usmerjena na trg taksijev in avtobusov, ki so bili izjemno odvisni od državnih subvencij.

Lahko rečemo, da je rojstvo e-platforme 1.0 izpolnjevanje zahtev visoke intenzivnosti in velike skupne kilometrine gospodarskih vozil. Težava, s katero se sooča BYD, je, kako izboljšati življenjsko dobo baterije. Kot vsi vemo, ima baterija dve življenjski dobi: [cikel] in [koledar]. Prva je, da se zmogljivost baterije ustrezno zmanjšuje s povečanjem števila polnjenj in praznjenj; koledarska življenjska doba pa je, da se zmogljivost baterije sčasoma naravno zmanjšuje. Temelji na modelu e-platform 1.0, njegova koledarska življenjska doba se je v 10 letih zmanjšala na 80 % kapacitete baterije, življenjska doba cikla pa je 1 milijon kilometrov, kar ne le ustreza potrebam gospodarskih vozil, ampak tudi ustvarja dober ugled za BYD.

S postopno rastjo kitajske industrije električnih vozil so se stroški baterij in drugih komponent iz leta v leto zniževali, politika pa je vodila popularizacijo električnih vozil na trgu gospodinjstev, zato je BYD leta 2018 predstavil e-platformo 2.0. Ker je e-platforma 2.0 namenjena predvsem trgu gospodinjskih avtomobilov, so uporabniki zelo občutljivi na stroške nakupa avtomobila, zato je jedro e-platforme 2.0 nadzor nad stroški. V skladu s tem povpraševanjem je e-platforma 2.0 začela sprejemati integrirano zasnovo električnega pogona tri v enem, polnilne in distribucijske enote ter drugih komponent ter uvedla modularno zasnovo za različne modele, kar je znižalo stroške celotnega vozila. .

Prvi model, ki temelji na e-platformi 2.0, je bil Qin EV450, predstavljen leta 2018, nato pa so se na platformi rodili modeli Song EV500, Tang EV600 in zgodnji Han EV. Omeniti velja, da je tudi kumulativna prodaja modelov e-platform 2.0 dosegla 1 milijon, kar je BYD omogočilo, da se uspešno znebi odvisnosti od čisto električnih taksijev in avtobusov.

Leta 2021, z intenziviranjem notranjega obsega domačega novega energetskega trga, električno vozilo ne sme biti konkurenčno le po ceni, temveč mora doseči tudi dosežke na področju varnosti, učinkovitosti treh moči, življenjske dobe baterije in celo upravljanja. Zato je BYD lansiral e-platformo 3.0. V primerjavi s tehnologijo prejšnje generacije je BYD uporabil bolj integriran električni pogonski sistem 8 v 1, ki je dodatno zmanjšal težo, prostornino in stroške električnega pogonskega sistema, medtem ko so tehnologije, kot so rezalne baterije, sistemi toplotnih črpalk in CTB telesa učinkovito izboljšala življenjsko dobo baterije, vozniško izkušnjo in varnost električnih vozil.

Tudi glede povratnih informacij trga je e-platforma 3.0 izpolnila pričakovanja. Dolphin, Seagull, Yuan PLUS in drugi modeli, zgrajeni na tej platformi, niso le postali prodajni steber BYD, ampak so izvažali tudi na številne čezmorske trge. Z nenehnim nadgrajevanjem platforme čistih električnih vozil so električna vozila BYD dosegla zelo odlično raven glede cene, zmogljivosti in porabe energije ter jih je trg prepoznal.

S prihodom tradicionalnih proizvajalcev in več novih proizvajalcev avtomobilov na trg električnih vozil bodo na Kitajskem vsakih nekaj mesecev lansirana uspešnica električnih vozil, različni tehnični indikatorji pa se nenehno osvežujejo. V tem okolju BYD seveda čuti pritisk. Da bi še naprej vodil na povsem električni progi, je BYD 10. maja letos uradno izdal e-platformo 3.0 Evo in jo najprej uporabil pri Sea Lion 07EV. Za razliko od prejšnjih platform je e-platforma 3.0 Evo povsem električna platforma za vozila, razvita za svetovni trg, s pomembnimi izboljšavami glede varnosti, porabe energije, hitrosti polnjenja in zmogljivosti napajanja.

Ko govorimo o varnosti avtomobilske karoserije pri trčenju, lahko najprej pomislimo na trdnost materiala, konstrukcijsko zasnovo itd. Poleg tega je varnost trka povezana tudi z dolžino prednjega dela avtomobila. Skratka, daljše kot je območje absorpcije energije sprednjega dela avtomobila, boljša je zaščita potnikov. Vendar pri modelih s sprednjim pogonom zaradi velike velikosti in visoke trdnosti napajalnega sistema območje, kjer se nahaja napajalni sistem, spada v območje brez absorpcije energije, tako da je kot celota razdalja med sprednjimi območje se zmanjša.

Navzgor: sprednji sprednji pogon/dol: zadnji zadnji pogon

Razlika med e-platformo 3.0 Evo je v tem, da se osredotoča na zadnji pogon, torej na premik pogonskega sklopa, ki je prvotno spadal v območje brez absorpcije energije, na zadnjo premo, tako da je več prostora spredaj. avtomobila za ureditev območja absorpcije energije in s tem izboljšanje varnosti čelnih trkov. Seveda ima e-platforma 3.0 Evo tudi različico s štirikolesnim pogonom, opremljeno z dvojnimi motorji spredaj in zadaj, vendar sta moč in prostornina štirikolesno gnane različice sprednjega motorja relativno majhni, kar malo vpliva na območje, ki absorbira energijo na sprednjem delu avtomobila.

Gor: krmiljenje zadaj/dol: krmiljenje spredaj

Kar zadeva razporeditev krmilnega mehanizma, ima e-platforma 3.0 Evo sprednje krmiljenje, to pomeni, da je krmilni mehanizem nameščen na sprednji strani prednjega kolesa, medtem ko je na prejšnji e-platformi 3.0 krmilni mehanizem večine modelov le da je SEAL nameščen na zadnji strani prednjega kolesa. Razlog za to zasnovo je predvsem v tem, da pri vozilu z zadnjim krmiljenjem krmilna vrvica posega v spodnji nosilec prednjega ohišja (splošno znan kot požarni zid), zato je treba nosilec preluknjati ali upogniti na položaju krmiljenja. strune, kar ima za posledico neenakomeren prenos sile z nosilca. Pri zasnovi sprednjega krmiljenja krmilna vrvica ne posega v žarek, struktura nosilca je močnejša, prenos sile na obeh straneh telesa pa bolj enakomeren.

Nazadnje, nova platforma še vedno uporablja tehnologijo integracije ohišja baterije CTB, dvojni nosilec na sredini šasije ima zaprto strukturo, jeklena trdnost nosilca pa doseže 1500 MPa. Pri običajnih bočnih trčenjih ali odzivu na bočne trke v steber sistema E-NCAP so potniki v kabini in akumulatorji pod šasijo lahko bolje zaščiteni. Zahvaljujoč tehnologijam, kot so zadnji pogon, sprednje krmiljenje, integrirana prednja okrasna okna in CTB, se je povprečni pojemek modela e-platform 3.0 Evo pri preskusu čelnega trka C-NCAP zmanjšal na 25 g, medtem ko je bilo povprečje v industriji 31 ​​g. Manjša kot je vrednost g, boljši je učinek absorpcije energije vozila. Kar zadeva vdor v potniški prostor, je vdor pedala modela 3.0 Evo manjši od 5 mm, kar je prav tako odlična raven.

Kar zadeva nadzor porabe energije, je ideja e-platforme 3.0 Evo uporaba bolj integriranega električnega pogonskega sistema. Pri električnih vozilih je večja integracija splošnega sistema, manj povezovalnih cevi in ​​kabelskih snopov med različnimi komponentami ter manjši volumen in teža sistema, kar prispeva k zmanjšanju stroškov in porabe energije celotnega vozila. .

Na e-platformi 2.0 je BYD prvič lansiral sistem električnega pogona 3 v 1, 3.0 pa je bil nadgrajen v 8 v 1. Današnji 3.0 Evo uporablja zasnovo 12 v 1, zaradi česar je najbolj integriran električni pogonski sistem v industriji.

Kar zadeva motorno tehnologijo, e-platforma 3.0 Evo uporablja motor s trajnim magnetom s 23000 vrtljaji na minuto in je bila nameščena na Sea Lion 07EV, kar je najvišja raven serijsko proizvedenih motorjev na tej stopnji. Prednost visoke hitrosti je, da se lahko motor zmanjša pod predpostavko konstantne moči, s čimer se izboljša "gostota moči" motorja, kar je tudi ugodno za zmanjšanje porabe energije električnih vozil.

Kar zadeva zasnovo elektronskega nadzora, je BYD Han EV že leta 2020 sprejel napajalne naprave iz silicijevega karbida SiC, s čimer je postal prvi domači proizvajalec, ki je osvojil to tehnologijo. Današnja e-platforma 3.0 Evo je v celoti popularizirala BYD-ovo tretjo generacijo napajalnika iz silicijevega karbida SiC.

Zgoraj: laminirano lasersko varjenje/spodaj: čista vijačna povezava

V primerjavi z obstoječo tehnologijo ima SiC karbid tretje generacije največjo delovno napetost 1200 V, prvič pa je bil sprejet postopek pakiranja laminiranega laserskega varjenja. V primerjavi s prejšnjim čistim postopkom vijačenja je parazitna induktivnost laminiranega laserskega varjenja zmanjšana, s čimer se zmanjša lastna poraba energije.

Nova platforma, ki temelji na izvirnem sistemu toplotne črpalke e-platform 3.0 + neposredno hlajenje s hladilnim sredstvom, je bolj optimizirala odvajanje toplote baterije. Na primer, originalna hladilna plošča, ki oddaja toploto akumulatorju, nima predelne stene in hladilno sredstvo teče neposredno od sprednjega dela akumulatorja do zadnjega dela akumulatorja, zato je temperatura sprednjega dela akumulatorja nižja, medtem ko temperatura baterije na zadnji strani je višja in odvajanje toplote ni enakomerno.

3.0 Evo razdeli hladilno ploščo baterije na štiri ločena področja, od katerih je vsako mogoče po potrebi hladiti in ogrevati, kar ima za posledico bolj enakomerno temperaturo baterije. Zahvaljujoč nadgradnjam motorja, elektronskega krmiljenja in toplotnega upravljanja se je učinkovitost vozila v mestnih razmerah pri srednjih in nizkih hitrostih povečala za 7 %, doseg pa se je povečal za 50 km.

Danes je hitrost polnjenja električnih vozil še vedno boleča točka za mnoge uporabnike. Kako dohiteti vozila z gorivom pri hitrosti dopolnjevanja je nujen problem, ki ga morajo rešiti veliki proizvajalci električnih vozil. Zlasti na severu se bosta hitrost polnjenja in doseg električnih vozil pozimi močno zmanjšala, saj se prevodnost elektrolitov v baterijah v okoljih z nizko temperaturo hitro zmanjša. Ključ postane, kako hitro in učinkovito segreti akumulator na pravo temperaturo.

Na e-platformi 3.0 Evo ima sistem baterijskega ogrevanja tri vire toplote: toplotno črpalko, klimatsko napravo, pogonski motor in samo baterijo. Klimatske naprave s toplotno črpalko poznajo vsi, v grelnikih vode in sušilnikih pa je veliko aplikacij, zato se ne bom spuščal v podrobnosti.

Ogrevanje motorja, ki vse bolj zanima, je uporaba upora navitja motorja za ustvarjanje toplote, nato pa se preostala toplota v motorju pošlje v baterijo prek modula za upravljanje toplote 16 v 1.

Kar zadeva tehnologijo generiranja toplote baterije, gre za impulzno ogrevanje baterije pri Denza N7. Preprosto povedano, baterija sama ima velik notranji upor pri nizkih temperaturah in baterija bo neizogibno proizvajala toploto, ko tok prehaja skozi. Če je paket baterij razdeljen na dve skupini, A in B, uporabite skupino A za izpraznitev in nato polnjenje skupine B, nato pa se skupina B izmenično izprazni za polnjenje skupine A. Nato s plitkim polnjenjem obeh skupin baterij pri visoke frekvence med seboj, se lahko baterija hitro in enakomerno segreje. S pomočjo treh virov toplote bosta zimski doseg in hitrost polnjenja modela e-platform 3.0 Evo boljši, normalno pa ga je mogoče uporabljati v ekstremno mrzlih okoljih do -35 °C.

Kar zadeva hitrost polnjenja pri sobni temperaturi, je e-platforma 3.0 Evo opremljena tudi z vgrajeno funkcijo boost/boost. Vloga boosta je znana vsem, vendar se boost pri BYD morda nekoliko razlikuje od drugih modelov. Modeli, zgrajeni na e-platformi 3.0 Evo, nimajo ločene vgrajene ojačevalne enote, ampak uporabljajo motor in elektronsko krmiljenje za izdelavo ojačevalnega sistema.

Že leta 2020 je BYD to tehnologijo uporabil pri električnih vozilih Han. Njegovo načelo pospeševanja ni zapleteno. Preprosto povedano, navitje samega motorja je induktor, za induktor pa je značilno, da lahko shranjuje električno energijo, sama napajalna naprava Sic pa je tudi stikalo. Zato je mogoče z uporabo navitja motorja kot induktorja, SiC kot stikala in nato dodajanjem kondenzatorja oblikovati ojačevalno vezje. Ko se napetost splošnega polnilnega kupa poveča prek tega ojačevalnega vezja, je lahko visokonapetostno električno vozilo združljivo z nizkonapetostnim polnilnim kupom.

Poleg tega je nova platforma razvila tudi tehnologijo za povečanje toka, nameščeno v vozilu. Ko to vidijo, se bo marsikdo morda želel vprašati, kakšna je uporaba v vozilu nameščene funkcije povečanja toka? Vsi vemo, da je trenutna največja napetost javnega polnilnega kupa 750 V, medtem ko je največji polnilni tok, ki ga določa nacionalni standard, 250 A. Po principu električna moč = napetost x tok je teoretična največja polnilna moč javnega polnilnega kupa 187kW, praktična uporaba pa 180kW.

Ker pa je nazivna vrednost akumulatorja mnogih električnih vozil manjša od 750 V ali celo nekaj več kot 400–500 V, njihova polnilna napetost sploh ni potrebna tako visoka, tako da, tudi če je tok med polnjenjem mogoče povečati na 250 A, konična moč polnjenja ne bo dosegla 180kW. Se pravi, da številna električna vozila še niso povsem iztisnila polnilne moči javnih polnilnic.

Zato so pri BYD našli rešitev. Ker ni nujno, da je polnilna napetost splošnega električnega vozila 750 V in je največji polnilni tok polnilnega kupa omejen na 250 A, je bolje, da na avtomobilu naredite vezje za znižanje in povečanje toka. Ob predpostavki, da je polnilna napetost akumulatorja 500 V in napetost polnilnega kupa 750 V, potem lahko vezje na strani avtomobila zniža dodatnih 250 V in jih pretvori v tok, tako da se polnilni tok teoretično poveča na 360 A, največja moč polnjenja pa je še vedno 180kW.

Opazovali smo proces polnjenja z višjim tokom v BYD Hexagonal Building. Sea Lion 07EV je zgrajen na e-platformi 3.0 Evo, čeprav je njegova nazivna napetost baterije 537,6 V, ker uporablja tehnologijo dovodnega toka, nameščeno v vozilu, je lahko polnilni tok 07EV 374,3 A pri standardnem polnjenju 750 V in 250 A. kup, moč polnjenja pa doseže 175,8 kW, kar v bistvu izprazni mejno izhodno moč polnilnega kupa pri 180 kW.

Poleg pospeševanja in toka ima e-platforma 3.0 Evo tudi pionirsko tehnologijo, to je terminalsko impulzno polnjenje. Kot vsi vemo, je večina hitrega polnjenja, ki ga danes promovirajo električna vozila, v razponu od 10 do 80 %. Če želite popolnoma napolniti od 80 %, bo čas porabe bistveno daljši.

Zakaj se lahko zadnjih 20 % baterije napolni le pri zelo nizki hitrosti? Oglejmo si situacijo polnjenja pri nizki moči. Najprej bodo litijevi ioni pobegnili iz pozitivne elektrode, vstopili v elektrolit, šli skozi srednjo membrano in se nato gladko vgradili v negativno elektrodo. To je običajen postopek hitrega polnjenja.

Ko pa je litijeva baterija napolnjena do visoke ravni, bodo litijevi ioni blokirali površino negativne elektrode, kar oteži vgradnjo v negativno elektrodo. Če se moč polnjenja še naprej povečuje, se bodo litijevi ioni kopičili na površini negativne elektrode in sčasoma tvorili litijeve kristale, ki lahko predrejo ločilo baterije in povzročijo kratek stik v bateriji.

Kako je torej BYD rešil ta problem? Preprosto povedano, ko so litijevi ioni blokirani na površini negativne elektrode, sistem ne nadaljuje s polnjenjem, ampak sprosti malo energije, da litijevi ioni zapustijo površino negativne elektrode. Ko je blokada odpravljena, je v negativno elektrodo vgrajenih več litijevih ionov, da se zaključi končni postopek polnjenja. Z nenehnim vedno večjim praznjenjem postane hitrost polnjenja zadnjih 20 % baterije hitrejša. Na Sea Lion 07EV je čas polnjenja 80-100 % moči le 18 minut, kar je precejšnja izboljšava v primerjavi s prejšnjimi električnimi vozili.

Čeprav je bila e-platforma BYD predstavljena šele pred 14 leti, se je od obdobja 1.0 pojavil BYD in prevzel vodilno vlogo pri dokončanju raziskav in razvoja ter množične proizvodnje električnih vozil. V dobi 2.0 so bila električna vozila BYD korak naprej v smislu stroškov in zmogljivosti, nekatere zasnove pa so pokazale napredno razmišljanje, kot je vgrajena tehnologija pospeševanja pogonskega sistema na Han EV, ki so jo zdaj sprejeli podobni modeli. V dobi 3.0 so električna vozila BYD šesterokotni bojevniki, brez pomanjkljivosti glede življenjske dobe baterije, porabe energije, hitrosti polnjenja in cene. Kar zadeva najnovejšo e-platformo 3.0 Evo, je koncept oblikovanja še vedno pred svojim časom. Vgrajeni tehnologiji povečanja toka in pulznega polnjenja sta prvi v industriji. Te tehnologije bodo v prihodnosti zagotovo posnemale njihove vrstnice in postale tehnično vodilo električnih vozil. 

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------------------------------