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    从比亚迪仰望发布会上看易四方驱动平台的黑科技

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    速度与精彩2023-01-07

    比亚迪在1月5号举行了高端品牌仰望的发布会,发布了一台百万级新能源硬派越野车U8,一台百万级纯电超跑U9,以及易四方驱动平台。因为从比亚迪官方网站上没找到相关的信息,图片都是我从发布会的视频上截取的。

    发布会上比亚迪花了不少时间介绍易四方的驱动平台,今天跟大家聊一下易四方驱动平台的电驱技术。

    驱动平台采用前双电机+后双电机的四电机独立驱动技术,四台电机均为永磁同步电机。

    单电机输出最大功率220kW-240kW,最大扭矩320N.m-420N.m,电机最高转速20500rpm(每分钟转速),最高效率达到了97.7%,整套系统输出最大马力超1100匹,百公里加速3秒。

    一般这种发布会上不会透露过多的产品设计详细信息,但是还是可以基于发布的视频与图片中,从专业的角度看出一些信息来,今天在这里就给大家分享一点我自己看到的东西。

    发布会里面提到了扁线技术,扁线技术在接下来会成为驱动电机里面的主流技术,相比较以往的圆线,扁线可以提高定子铁芯的槽满率,进而提高电机的效率,但由于其工艺复杂还有专利的问题,准入的门槛还是比较高的,比亚迪已经在多款现售车型中已经搭载了这项技术。

    从发布会的视频可以看到确实是扁线,采用的是发卡式的扁线,扁线插入定子铁芯插槽后,在另一侧进行拧转后焊接。

    发布会还提到了直喷式转子油冷技术,很多朋友可能会疑惑视频中怎么是冷却的定子的扁线,其实驱动电机为了提高效率以及连续输出功率,最需要冷却就是定子的扁线与转子的磁石。

    比亚迪这次提到的直喷式转子油冷技术,大概率是从转子的电机主轴中开孔喷冷却油,冷却油喷射到裸露在定子外侧的扁线进行冷却。

    这里就带了更大一个疑惑,视频中显示冷却油已经分布到了整个扁线上面,也就是定子铁芯的插槽中的扁线也会被冷却油冷却。

    这种技术迄今没有看到量产的,如果不是视频的动画效果而是真的开发出了这种技术,那将是业界天花板了。


    下图是我从视频中截取的,可以模模糊糊的看到电机主轴上面喷油口(黄色字体是我加上的)。

    这是是放大图,这个喷油口应该在圆周方向上只有有两个或者四个,视频中只能看到一个。

    下图可以看到定子的铁芯用三颗长螺栓固定在壳体上,而壳体上也没有看到冷却铁芯的结构,所以大概率铁芯没有被冷却,当然实际要看到真机后才能下定论。

    另外视频中单独提到了硅钢片的厚度0.25mm,这也是提高电机效率的非常重要的一个设计,接下来也会成为驱动电机的主流技术。

    现在量产的电机还多数是0.27mm以上的,采用0.25mm硅钢片的难点在于硅钢片之间的接合,以往都采用冲压结合。

    当硅钢片越来越薄的时候,冲压就不能有效接合硅钢片,需要采用胶粘技术。

    视频中展示转子硅钢片确实没有看到冲压铆点,但因为这个硅钢片一看就知道不是实际产片的设计(一般都不会展示,处于保密原因),所以无法判断比亚迪会采用哪种技术。

    还有视频中单独提到的转速也聊几句。

    估计很多朋友都知道下面的功率与扭矩的计算公式

    P=2πNT

    P:功率

    N:转速

    T:扭矩

    从计算公式中可以看出,输出功率与扭矩、转速成正比,也就是在保持相同扭矩的情况下,可以通过提高转速的方式来提高电机的输出功率。当然也有很多其他方式,这个主要是根据汽车公司的设计思想而定。

    这次比亚迪发布会的视频中重点提到了电机的最高转速20500rpm(每分钟转速),个人猜测比亚迪把转速提的这么高的主要目标,可能是在保持同样输出功率的前提下把电机做的更小型化,毕竟这个驱动平台搭载了四台驱动电机,对空间设计要求非常高。

    这个在现在量产的驱动电机里面已经是非常高的了,高速化的优点上面提到了,但高速化同样会带来很多设计课题,像转子的离心应力过高、滚珠轴承的负载过大等问题。

    得益于扁线加油冷技术(当然有转子的设计技术,但转子的设计因为视频中看不到),这套驱动电机的最高效率达到了97.7%,这也是业界顶尖水平,相信在未来五年时间内会看到越来越多的高效率驱动电机。

    再看一下逆变器采用的技术,采用了碳化硅(SiC)电控,效率高达99.5%妥妥的业界顶尖水平。

    800V将是接下来的主流技术,保时捷的Taycan(图片|配置|询价)上面率先量产了800V的超高电压技术,电压从400V提高到800V后,可以在保持充电电流不变的情况下,将充电功率提高一倍,大幅度缩短充电时间。

    这也是这几年汽车公司热衷于开发高电压平台的原因。另外碳化硅也是主流方向,像现代汽车、特斯拉、蔚来、丰田等汽车公司也在采用。

    发布会还提到了电机旋变的识别精度,熟悉电机的朋友知道要精准控制电机,必须准确测量电机的转速,常用的方式采用旋变传感器,如下图所示的传感器(图片引用自多摩川精機)。

    下图中右边的电机中能看到(红色字体标注),不知道为啥左边的电机没给配上图。

    旋变传感器本身的控制精度在0.4度到1度之间,比亚迪讲的这个识别精度应该是控制器采集旋变传感器信号的频率。

    从专业的技术角度看,比亚迪这次采用了多项业界顶尖技术,也非常符合百万级高端品牌的定位。这几年比亚迪的销量火爆已经证明了比亚迪的实力,相信在接下来的时间里,比亚迪会带给消费者更多更好更先进产品。

    *以上图片均引用自比亚迪2023年1月5日发布会视频截图。

    作者介绍:小马,资深产品设计师,爱好汽车腕表数码产品,以专业的角度专注分享最新产品资讯,欢迎点赞关注。

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