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掰手腕的机会来了 比亚迪e平台3.0与特斯拉技术对比
来自:电动号转载
作者:每日侃车
2021-09-16 13:46:00
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用“厚积薄发”来形容比亚迪今年的表现丝毫不为过,DM-i超级混动问世后实现了技术代差,真实的低能耗为用户切实降低了用车成本,受到市场追捧也在情理中。8月份的销量,除了秦PLUS DM-i顺利在同级销量登顶,宋家族距离哈弗H6的王者地位也仅一步之遥,很有可能在9月完成超越。除了销量快速增长,比亚迪的股票在今年也实现了暴涨,充分体现出投资行业对它的乐观预期。而比亚迪自身却丝毫没有停止步伐的意思,他们在9月8日晚上又隆重发布了e平台3.0架构,同步推出了ocean-X概念车,迅速引起了热议。在我们看来,这是比亚迪向着电动车高水平攀登的重要一步,距离电动车最高水平的特斯拉差距迅速缩小,为打造高效,安全和智能的电动车奠定了坚实的基础。介绍e平台3.0的文章已经很多了,我们今天来简单对比分析,这个平台与特斯拉的有何异同。

一,将车身与刀片电池融合 安全性更突出

为了演示“刀片电池”的高安全性,比亚迪专门设置了“穿刺试验”展示橱窗,三元锂电池穿刺后强烈的明火让人心悸,但刀片电池却显得很平和,一看就没什么危害。e平台3.0架构充分利用了刀片电池本身的结构特性,大胆地将碰撞受力引导到底盘电池部分,利用很多刀片电池的金属壳体充当能量的再次缓冲区。它的前纵梁可以做得很低,采用了全框式副车架,纵梁末端增加了三条传导梁将碰撞能力引导至底盘两侧和中央。同时,由于刀片电池是横向布置在车架下方,对于横向的车身刚性也起到很大的强化作用。因此,被动碰撞安全,可以轻松满足C-NCAP(中国)和Euro-NCAP(欧洲)碰撞最高的安全等级五星标准。

特斯拉的被动安全水平同样是标杆级的,旗下所有车型在美国国家公路交通安全管理局(NHTSA)的碰撞测试中,包括正面碰撞(驾驶员和副驾驶座位),侧面碰撞和翻滚测试情况基本全部都是五星等级。它的车架采用了不同等级的超高强度铝材和钢材搭配组合,实现了刚性和轻量化的双重提升。不过,特斯拉使用的NCA(镍钴铝)电池虽然能量密度很高,但发生过多次碰撞后起火事件,对于生命的威胁显然更大。

从车身被动安全到电池安全,比亚迪因为掌握了核心的电池技术,显然更加主动些,也做到了将电池与车身融合式布局,这显然是电动车更高级别的布置方式。而特斯拉在电池方面是个短板,虽然最新的4680圆柱电池即将投入使用,并可以提升续航里程,但对于安全性而言依然算是短板。

二,八合一驱动系统集成度更高

驱动方面,比亚迪新平台的突破很多,有八合一的电驱系统,高性能四驱结构,宽温域热泵系统等新技术首次亮相,能够解决系统性问题。我们在上代平台介绍过比亚迪的三合一电驱总成,这个比较简单,就是电机,电机控制和减速器集成在一个壳体中。此次八合一电机在此基础上,实现了更高的集成化,增加了高压配电箱,直流变换器,车载充电器,整车控制器和电池管理器这5种新部件,集成化大幅度提升。同时,电机也更新为发卡式扁线电机,功率提升了40%。另外,电机控制器的性能大幅度提升,最高效率达到99.7%,最大电流为840A,兼容IGBT和SiC模块。

这台高效的发卡式扁线电机,利用超薄高性能硅钢片,优化磁路设计,扁线电机槽满率提高了15%。自主研发的1200V/840A全SiC模块,额定电压和电流都很大。高性能氮化硅陶瓷,集成NTC传感器。开关损耗可降低70%,电控最高效率达99.7%。

高性能SiC电控模块

平台推出了永磁同步电机+交流异步电机的融合式后前电机四驱系统,这是因为永磁同步电机空载损耗率较异步电机高80%,因此交流异步电机非常适合作为补充式电机位于前端,一般以永磁同步的后电机为主来驱动。参数方面,前驱总成峰值功率150kW,峰值扭矩310Nm;后驱总成峰值功率270kW,峰值扭矩360Nm。四驱车型可将两者峰值发挥出来,实现零百加速最快2.9秒的成绩。

当然,类似的前后电机布局在特斯拉上早已使用过,而且特斯拉的电机集成化程度同样较高,功率密度很大,强性能是业界的标杆。不过,我们认为比亚迪根据自身的车型定位去做匹配就好,在极致性能方面无需跟特斯拉正面较量,因为极致性能难度很大,而且受众也比较小。

三,热泵系统 比亚迪温域宽 动力电池直冷直热效率更高

对于电动汽车而言,冬季取暖是必须要面对的棘手问题,传统的PTC因为能耗高被淘汰也是必然趋势。特斯拉是较早使用热泵系统进行精细化热管理的车企,利用一套复杂的八通管道,可以将动力电池,电机,外界环境中的热量精确地收集起来,用来给座舱升温。比亚迪e平台3.0此次也正式把热泵系统作为热管理的主要方式,其工作原理与特斯拉的基本一致,但热泵的工作效率更高,覆盖的温域也更大,可以在-30—60度的气温环境内工作。

与特斯拉的不同在于,比亚迪对于动力电池采用了冷媒直冷直热技术,而特斯拉的电池采用是液体升温或降温,再用冷媒去对液体进行温度管理,相当于多了一个中间环节。从效率来看,当然是比亚迪的“直冷直热”方式更高,这与它采用刀片电池,拥有更充裕的管道空间,可以承受更高压力直接相关,特斯拉的电芯多而密集,无法使用相同的技术。

当然,最终表现如何,还有待观察。特斯拉的热泵系统在北方用户中被投诉的案例较多,尤其在-10度以下的环境中车内的热量不足是普遍现象。作为后来者的比亚迪能否做得更好,必须交给用户去检验。

四,复用电驱系统升压充电技术 更巧妙也更高效

特斯拉在两年前就发布了V3超级充电桩,充电功率提升到了250kW,可以在15分钟内实现250km续航补给。为了让动力电池在充电时立刻达到合适的温度,特斯拉推出了“在途电池预热”技术,即在充电途中提前给电池升温,这样在接入V3充电时电池的温度合适,瞬间就可以达到最大功率(低电量的时候)。

比亚迪此次在快充方面则是推出了电机升压充电架构,其特色将电驱系统的诸多器件反向复用,组成升压充电拓扑。之前其实比亚迪也有独立的升压技术,需要独立的电容,电感,控制系统和冷却系统,增加了体积,降低了效率。此次全部集成在八合一的电驱系统模块中,将控制系统,冷却系统可以合并,还能巧妙利用停止的电机定子绕组充当电感,将三相IGBT或SiC,续流二极管等重要器件再次发挥作用,可以轻松将充电桩的500V电压升到750V,效率更高。比亚迪此次宣称5分钟充电可以增加150 km续航,从效果看已经超越了特斯拉。

我们认为复用电驱系统升压充电技术是非常合理,构思巧妙的技术,是比亚迪多年来在三电领域积累的深厚功力的融合,是能够把800V充电技术落实的解决方案,比很多一直宣称但不见落地的品牌要务实很多。

五,智能驾驶辅助 路线不同 但基础架构已经完善

智能驾驶系统是特斯拉最强势的地方,最近特斯拉发布了一段视频,使用FSD V10版本的车辆在夜间可以自动行驶在连续多弯的狭窄路段,其视觉感知与超强的算法让行业人士都大为叹服。

在这个领域,比亚迪还只能作为追赶者,不过这次的进步也非常显著。首先,采用更先进的智能域控制架构,将车身控制的单元分为左,右独立的控制域(L-DCU和R-DCU),加上智能驾驶及座舱域(i-DCU)和智能动力域(P-DCU),这样的架构与特斯拉看起来有些相似。车辆的外界感知方面,采用了前置3个激光雷达+3个毫米波雷达+3个摄像头,单侧2个摄像头,后置2个摄像头+2个毫米波雷达的传感器体系,硬件的数量是足够了。另外,比亚迪还推出了自研的操作系统BYD OS,实现了整车软硬件的深度融合和协调操控。从智能驾驶的布局来看,比亚迪已经把所有该做的都做了,要实现高阶驾驶辅助不可能一蹴而就,必然是个长期摸索,积累的过程,这点还要向特斯拉多多学习借鉴。

六,造型与空间 趋于相似 兼顾空气动力学和空间最大化

特斯拉的造型堪称乘用车造型的标杆,车身高度较低,前机舱机械占用空间很少,甚至还有一定的前备箱,设计师可以做出类似保时捷的下压很充分的车头。较短的前后悬垂+长轴距,为车厢赢得充分的空间。上提且内收的腰线+溜背式车顶,可以获得更加优异的空气动力学效果,从而降低风阻。这种兼顾了车厢空间,低风阻系数和操控性的造型,对于燃油车而言,实现起来难度很大,主要是机械布局和空间很难兼顾,但对于电动车而言,只要基础架构出色,是完全可以实现的。

此次发布会,比亚迪同期展示了ocean-X概念车,这台车乍一看与特斯拉Model 3非常相似,这倒不是模仿,而是设计目标相同时,大家都有高度集成化结构布局,才能够实现趋同的造型。不过在细节上,ocean-X概念车对于降低风阻还更加极致,比如车头两侧大面积通风道,车顶后段下压幅度更大,车尾也没有特斯拉Model 3那么高,给人感觉是它比后者更强调运动感。

当然,e平台3.0本身是拓展性很强的架构,从紧凑A级平台到中级B级平台再到大型C级平台都可以胜任。e平台3.0因为采用刀片电池,底盘高度比2.0时代大幅度降低,而且底盘平整度更高,可以实现跑车化的造型,不仅更好看,也兼顾低风阻和提升操控性的作用。

侃哥总结:

我们认为e平台3.0应该是充分吸收和学习了特斯拉的很多优点,但同时又结合了比亚迪自身技术特点打造的。在三电方面,比亚迪因为有自己研发和生产的刀片电池,在车身结构和安全方面,比特斯拉的融合度和安全性都更高。热管理方面则有青出于蓝而胜于蓝的感觉,比如动力电池直冷直热就结合了刀片电池的优势,特斯拉反而很难去实现。在智能驾驶辅助方面,当前还没有量产车能超越特斯拉,但比亚迪已经做好了布局,打造了底层操作系统和有自身特色的感知方案,为未来奠定了良好的基础。综合比较下来,我们认为在电动车领域,比亚迪与特斯拉正面较量的时机已经到来,或许“海豹”就可以与Model 3掰一掰手腕了。


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