百公里油耗2.9L,揭秘比亞迪的省油術


5代DM迭代了十數個版本,6代DM已在研發中。


比亞迪董事長王傳福在年初說,未來三年是汽車行業的大決戰。如今這場戰役已經徹底拉開帷幕。

5月28日,比亞迪正式發佈了第五代DM系統,首搭於在新車秦L與海豹06,發佈即量產。

第五代DM可以做到百公里虧電油耗2.9L,綜合續航2100公里。同時秦L DM-i和海豹06 DM-i雙車同價,售價9.98-13.98萬元。兩款車型油耗只有燃油車的三分之一,綜合續航卻是燃油車的3倍。

比亞迪的技術周期是三年一次換代,2021年比亞迪發佈了第四代DM技術,“第四代技術上市第三個月,我們就立項了下一代,目標就是油耗降到3L以下。”

DM技術是比亞迪插混車型銷量起飛的技術基礎,36氪瞭解到,第五代DM技術迭代了十數個版本,同時第六代DM技術也在研發中。

如今,純電車囿於補能效率,已經出現了明顯的銷量增速放緩,純電龍頭特斯拉已經開啟全球範圍內的裁員。插混和增程車型將成為接下來拉動新能源車滲透率的主力,2023年,中國插混車型銷量同比增長85%,遠超純電車型24.6%的增幅。

比亞迪第五代DM系統的上市,將10萬元等級的插混車型續航里程提升到了2100公里以上,這也將對同等級多年未換代的合資油車可以造成巨大衝擊,其力度甚至會超過榮耀版車型的上市。

比亞迪如何將續航和油耗做到如此程度,本篇文章將揭示一二。

從極限處提升效率


比亞迪的DM技術是以電為主的動力架構,這是做到更低能耗,更高熱效率的基礎,也是更多消費者在購買插混車型後,更多的使用工況。

熱效率越高,同樣的燃料就可以發更多的電給到電池,這可以最直接的提升車輛的續航能力。

有工程師對36氪講道,油車時代,發動機要兼顧各種工況,因此很難上新技術,而比亞迪則選擇讓發動機的工況更少,讓電機去做更多的工況,發動機工況越簡單,熱效率的提升就越明顯。

“發動機以前工況佔比是100%,現在比亞迪是20%,發動機參與的工況少了,可操作的技術空間就會更多。”



雖然電機的參與工況更多,但發動機的改善仍是制約更高熱效率的關鍵,如木桶的最短板一般,因此各家車企仍在致力於改善發動機的性能。

比亞迪對發動機的要求是,儘量處於高效區工作。“要麼不工作,壓根不啟動,啟動就最大限度的縮短高油耗工況的時間。”有工程師說。什麼叫高效區,比亞迪對其定義是發動機熱效率大於38%。

發動機還有一個指標被稱為“壓縮比”,熱效率隨著壓縮比的增加而提高,但其難度是呈幾何倍增的。為了提高發動機的壓縮比,比亞迪做了240多款燃燒組合來試驗。

但提高壓縮比的同時會給汽油發動機帶來爆震,強烈爆震發動機的功率和轉速就會下降,工作開始不穩定,冷卻系統過熱。

為瞭解決爆震問題,還要在冷卻系統上下更大的功夫,比亞迪同時也在冷卻系統上做了過百種冷卻實驗。綜合多種提升後,比亞迪才將發動機壓縮比從15.5提升到了16。數值很小,但難度很大。

藉此,比亞迪的插混專用高效發動機實現了46.06%的熱效率。作為對比,長城Hi4混動系統的熱效率為41.5%,奇瑞的鯤鵬超能混動熱效率在44.5%。

此外,據發佈會介紹,第五代DM系統的EHS電混系統功率密度提升70.28%,並大幅減少能量流動路徑的損耗,綜合工況效率達92%。這意味著在提高熱效率的同時,能量損耗也有著極大的減輕。

為了降低能量損耗,比亞迪還會計算零部件之間的傳導效率,零部件越多,能量損耗越大,當零部件更少,效率自然更高。因此有比亞迪的人士對36氪評價道,相比於第四代,第五代DM系統最大的不同其實是七合一動力域控,整合度更高。

在減少零部件的同時,比亞迪也在改善既有零部件的效率問題,比如,比亞迪第五代DM系統會先用模擬技術將動力傳動軸到輪胎之間傳動導致的能量損失降到最低,然後再去實際改善。

除了第五代DM系統的高效,車輛其他的零部件也都往降低油耗的方向去努力,從極限處節省能耗,有個非常明顯的例子,比亞迪將秦L和海豹06的啟動電池從鉛酸電池換成12V磷酸鐵鋰電池,這樣可以做到省油0.1L。



甚至比亞迪連車身的很多細節都做了調整,像主動進氣格柵、低拖滯卡鉗、超低滾阻輪胎等,都是為了改善風阻,提高效率,增加續航。

這也是比亞迪第五代DM系統的優勢所在,儘量拓寬每一個部件的效率區。綜合種種細微之處的改善之後,比亞迪做到了秦L和海豹06的續航里程提升到2100公里,是油車續航里程的三倍。百公里虧電油耗低至2.9L,是油車的三分之一。

還要解釋一下的是,比亞迪使用的“虧電油耗”和“饋電油耗”的不同表述對車輛實際續航里程的影響十分微小,因此在宣傳口徑上可以互換。

供應鏈垂直整合的能力邊際


把油耗降低其實是一個系統性工程,不僅需要DM系統,還需要其他零部件進行配合。這要得益於比亞迪的垂直整合供應鏈能力,自主定義可以讓零部件做到“最適合”比亞迪的車輛。

簡單來講,比亞迪對發動機的改善,也讓其對動力電池和電驅系統提出了更高的要求,因為在很多的瞬態工況下,必須要靠以電來驅動,所以第五代DM系統需要電池、熱管理等多處同步改進。

電池技術的改進也是比亞迪DM系統的基礎之一。“以前電池技術放電倍率太低,但如今電池技術已經可以跟上電機的發展,才超越了發動機的性能指標。”有工程師說。

比亞迪設計的插混專用的最新一代刀片電池,回饋倍率可以達到5C,放電倍率可以達到16C。

不僅如此,這一代插混刀片電池更大的改善是冷卻系統的進步。在上一代電池中,比亞迪使用的是T字型冷板設計,在電池包覆蓋上並不全面,而這一代則採用了S型冷板設計,均溫性可以提升45%。

電池包的工作溫度一般要求在45攝氏度以內,而電池包的均溫性要求區域溫差不能超過5度。水冷系統做到這一點相對容易,因為水是循環流動的。冷媒雖然直冷直熱效果更好,但“是個氣液混合物,分佈不均衡,均溫性難以保證。”

在比亞迪的改進後,有工程師告訴36氪,新一代插混刀片電池的冷媒技術可以將溫差控制在2度以內。

此外,新一代電池包在能量密度上提升了15.9%,這樣可以讓同度數的電池包更小,而且第五代DM系統的整合度更高,省出來的空間讓油箱更大。秦L的油箱也從秦PLUS的48L升級到65L,要知道,一般小型SUV的油箱也只在50L左右。

油箱更大,油耗更低,疊加優勢下,比亞迪秦L和海豹06的實測續航里程全部超過了2300公里,最高甚至超過了2500公里。在發佈會上,王朝網總經理路天和海洋網總經理張卓也公佈了“BOSS直測”的油耗資料,秦L和海豹06分別為百公里2.43L和2.41升。

也就是說,比亞迪所宣傳油耗百公里2.9L,以及續航2100公里仍是保守數字。比亞迪稱,我們的油耗是“反向虛標”。

在成本端,關鍵零部件的價格下降,也讓比亞迪的價格控制上更加遊刃有餘。

有比亞迪人士對36氪透露,“動力域控裡面主晶片有5-6個,2021年晶片慌的時候,一塊控製器晶片就要400多塊錢,現在50塊就能買了。整車有100多個晶片,就這塊的降本就能降到21年的十分之一。”

不僅如此,近兩年來,動力電池上游原材料價格的不斷下降,也讓比亞迪的自制電池在成本端更佔優勢。比亞迪的刀片電池均為磷酸鐵鋰材料,在中國市場磷酸鐵鋰裝機量上,比亞迪可以做到與寧德時代分庭抗禮。有電池行業人士告訴36氪,在磷酸鐵鋰材料的採購上,比亞迪的成本甚至要低於寧德時代。

核心零部件的成本下降帶來最顯著的優勢便是新車價格的降低。秦L與海豹06最低價格僅需9.98萬元,與2023年的秦PLUS冠軍版同價。

比亞迪垂直整合供應鏈的優勢,讓其可以設計出更為適合旗下車型,以及成本更具優勢的技術。

如今,比亞迪的車型和技術都已經到了換代的時刻,第五代DM系統和秦L、海豹06的上市已經讓市場看到了比亞迪的潛力,發佈會第二天,比亞迪股價漲超8%。

今年衝刺360萬銷量的比亞迪,已經逐漸開始出牌,在王傳福的號召下,這場擴大新能源車勝利果實,一舉將油車固有陣地衝垮的戰役愈發如火如荼。 (36氪)