Jaká je úroveň čisté elektřiny BYD?

V roce 2023 vstoupil BYD poprvé mezi 10 nejlepších světových automobilových společností s prodejním rekordem 3,02 milionu kusů a je také dnešním globálním lídrem v oblasti nových energetických vozidel. Jen si mnoho lidí myslí, že úspěch BYD je především o DM-i a že BYD se nezdá být příliš konkurenceschopný v čistě segmentu EV. Ale v loňském roce se čistě elektrických osobních vozů BYD prodalo více než jeho plug-in hybridů, což naznačuje, že většina spotřebitelů také uznává čistě elektrické produkty BYD.

Pokud jde o čistě elektrická vozidla, musíme zmínit e-platformu BYD. Po 14 letech opakovaných upgradů se BYD vyvinul z původní e-platformy 1.0 na e-platformu 3.0 a na této platformě uvedl nejprodávanější čistě elektrické modely, jako jsou Dolphin a Yuan PLUS. Nedávno společnost BYD uvedla na trh vylepšenou e-platformu 3.0 Evo, aby čelila vysoce konkurenčnímu trhu s čistě elektrickou energií. Jaká je tedy úroveň čisté elektrické technologie společnosti BYD, jakožto lídra v oblasti nových energetických vozidel v dnešní Číně?

První věc, kterou je třeba poznamenat, je, že na rozdíl od konceptu platforem, jako je MQB od Volkswagenu, e-platforma BYD neodkazuje na modulární podvozek, ale obecný termín pro technologii baterií, motoru a elektronického řízení BYD. Prvním modelem, který přijal koncept e-platformy 1.0, byl BYD e6 uvedený na trh v roce 2011. V té době však byla elektrická vozidla po celém světě v plenkách, nejen že byla směšně drahá, ale lidé se také velmi obávali životnost elektrických vozidel. Tehdejší elektromobily proto cílily na trhy taxislužeb a autobusů a byly extrémně závislé na státních dotacích.

Dá se říci, že zrodem e-platformy 1.0 je splnit požadavky na vysokou intenzitu a velký celkový kilometrový výkon užitkových vozidel. Problém, kterému BYD čelí, je, jak zlepšit životnost baterie. Jak všichni víme, baterie má dvě životnosti: [cyklus] a [kalendář]. První je, že kapacita baterie se úměrně snižuje s rostoucím počtem nabití a vybití; zatímco kalendářní životnost je taková, že kapacita baterie se postupem času přirozeně snižuje. Na základě modelu e-platform 1.0 byla jeho kalendářní životnost snížena na 80 % kapacity baterie za 10 let a životnost cyklu je 1 milion kilometrů, což nejen odpovídá potřebám užitkových vozidel, ale také vytváří dobrou pověst. pro BYD.

S postupným růstem čínského průmyslu elektrických vozidel se náklady na baterie a další komponenty rok od roku snižovaly a tato politika vedla popularizaci elektrických vozidel na trh domácností, takže společnost BYD v roce 2018 spustila e-platformu 2.0. Vzhledem k tomu, že e-platforma 2.0 je určena především pro trh s automobily pro domácnost, uživatelé jsou velmi citliví na náklady na nákup automobilu, takže jádrem e-platformy 2.0 je kontrola nákladů. Na základě tohoto požadavku začala e-platforma 2.0 přijímat integrovaný design elektrického pohonu tři v jednom, nabíjecí a distribuční jednotky a dalších komponentů a zahájila modulární design pro různé modely, což snížilo náklady na celé vozidlo. .

První model založený na e-platformě 2.0 byl Qin EV450 uvedený na trh v roce 2018 a poté se na platformě zrodily modely Song EV500, Tang EV600 a rané modely Han EV. Za zmínku stojí, že kumulativní prodeje modelů s e-platformou 2.0 dosáhly také 1 milionu, což společnosti BYD umožnilo úspěšně se zbavit závislosti na čistě elektrických taxících a autobusech.

V roce 2021, s intenzifikací vnitřního objemu domácího trhu s novou energií, musí být elektromobil nejen konkurenceschopný v ceně, ale také musí dosahovat úspěchů v oblasti bezpečnosti, třívýkonové účinnosti, životnosti baterie a dokonce i ovladatelnosti. Proto BYD spustil e-platformu 3.0. Ve srovnání s technologií předchozí generace použil BYD integrovanější systém elektrického pohonu 8 v 1, který dále snížil hmotnost, objem a náklady na systém elektrického pohonu, zatímco technologie jako lopatkové baterie, systémy tepelných čerpadel a CTB karoserie účinně zlepšila životnost baterie, zážitek z jízdy a bezpečnost elektrických vozidel.

Pokud jde o zpětnou vazbu od trhu, e-platforma 3.0 také splnila očekávání. Modely Dolphin, Seagull, Yuan PLUS a další modely postavené na této platformě se nejen staly pilířem prodeje BYD, ale také exportovaly mnoho zámořských trhů. Díky neustálému vylepšování platformy čistě elektrických vozidel dosáhla elektrická vozidla BYD velmi vynikající úrovně z hlediska ceny, výkonu a spotřeby energie a byla uznána na trhu.

S přílivem tradičních výrobců a více nových výrobců automobilů na dráhu elektrických vozidel budou v Číně každých pár měsíců uváděny senzační elektrická vozidla a různé technické ukazatele se neustále aktualizují. V tomto prostředí BYD přirozeně pociťuje tlak. Aby společnost BYD nadále vedla v čistě elektrické stopě, 10. května tohoto roku oficiálně vydala e-platformu 3.0 Evo a poprvé ji aplikovala na Sea Lion 07EV. Na rozdíl od předchozích platforem je e-platforma 3.0 Evo platformou čistě elektrických vozidel vyvinutou pro globální trh s výraznými vylepšeními v oblasti bezpečnosti, spotřeby energie, rychlosti nabíjení a výkonu.

Pokud jde o bezpečnost při nárazu karoserie, první věc, která vás napadne, může být pevnost materiálu, konstrukční řešení atd. Kromě toho souvisí bezpečnost při nárazu také s délkou přední části vozu. Stručně řečeno, čím delší je zóna pohlcování energie přední části vozu, tím lepší je ochrana cestujících. U modelů s předním pohonem však vzhledem k velkým rozměrům a vysoké pevnosti energetického systému patří oblast, kde je napájecí systém umístěn, do zóny neabsorpce energie, takže jako celek je vzdálenost mezi přední absorpcí energie zóna je zmenšena.

Nahoru: přední přední pohon/dolů: zadní zadní pohon

Rozdíl mezi e-platformou 3.0 Evo je v tom, že se zaměřuje na zadní pohon, tedy přesunutí hnacího ústrojí, které původně patřilo do zóny nepohlcující energii, na zadní nápravu, takže vpředu je více místa. vozu uspořádat zónu pohlcující energii, čímž se zlepší bezpečnost čelních kolizí. e-platforma 3.0 Evo má samozřejmě také verzi s pohonem všech čtyř kol vybavenou předními a zadními duálními motory, ale výkon a objem verze s pohonem všech čtyř kol předního motoru jsou relativně malé, což má malý vliv na zóna pohlcující energii přední části vozu.

Nahoru: zadní řízení/dolů: přední řízení

Pokud jde o uspořádání převodky řízení, e-platforma 3.0 Evo využívá přední řízení, to znamená, že převodka řízení je uspořádána na přední straně předního kola, zatímco u předchozí e-platformy 3.0 je převodka řízení většiny modelů kromě toho, že SEAL je umístěn na zadní straně předního kola. Důvodem této konstrukce je hlavně to, že u vozidla s řízením zezadu struna řízení zasahuje do spodního paprsku předního sběrače (běžně známého jako firewall) a paprsek musí být proražen nebo ohnut v poloze řízení. struna, což má za následek nerovnoměrný přenos síly z nosníku. U přední konstrukce řízení struna řízení nezasahuje do paprsku, konstrukce nosníku je pevnější a přenos síly na obě strany těla je rovnoměrnější.

A konečně, nová platforma stále používá technologii integrace baterie těla CTB, dvojitý nosník uprostřed podvozku má uzavřenou strukturu a pevnost nosníku dosahuje 1500 MPa. Při běžných bočních nárazech nebo reakcích na boční nárazy E-NCAP mohou být cestující v kabině a baterie pod podvozkem lépe chráněny. Díky technologiím, jako je zadní pohon, přední řízení, integrované přední panely a CTB, se průměrné zpomalení modelu e-platform 3.0 Evo v čelním nárazovém testu C-NCAP snížilo na 25 g, zatímco průměr v oboru byl 31 g. Čím menší je hodnota g, tím lepší je účinek pohlcování energie vozidla. Pokud jde o vniknutí do prostoru pro cestující, u modelu 3.0 Evo je vniknutí pedálu menší než 5 mm, což je také vynikající úroveň.

Pokud jde o řízení spotřeby energie, myšlenkou e-platformy 3.0 Evo je použití integrovanějšího systému elektrického pohonu. U elektrických vozidel platí, že čím vyšší je integrace obecného systému, tím méně spojovacích trubek a kabelových svazků mezi různými komponenty a tím menší je objem a hmotnost systému, což přispívá ke snížení nákladů a spotřeby energie celého vozidla. .

Na e-platformě 2.0 společnost BYD poprvé uvedla na trh systém elektrického pohonu 3 v 1 a 3.0 byl upgradován na 8 v 1. Dnešní 3.0 Evo využívá design 12 v 1, což z něj dělá nejintegrovanější systém elektrického pohonu v oboru.

Pokud jde o technologii motoru, e-platforma 3.0 Evo používá motor s permanentním magnetem 23 000 ot./min a byla nainstalována na Sea Lion 07EV, což je nejvyšší úroveň sériově vyráběných motorů v této fázi. Výhodou vysoké rychlosti je, že se motor může zmenšit za předpokladu konstantního výkonu, čímž se zlepší „hustota výkonu“ motoru, což také přispívá ke snížení spotřeby energie elektrických vozidel.

Pokud jde o návrh elektronického řízení, již v roce 2020 společnost BYD Han EV přijala napájecí zařízení z karbidu křemíku SiC, čímž se stala prvním tuzemským výrobcem, který tuto technologii dobyl. Dnešní e-platforma 3.0 Evo plně zpopularizovala třetí generaci napájecího zařízení BYD SiC z karbidu křemíku.

Nahoře: Laminované laserové svařování/Spodní: Čistý šroubový spoj

Ve srovnání se stávající technologií má karbid SiC třetí generace maximální provozní napětí 1200 V a poprvé byl použit proces vrstveného laserového svařování. Ve srovnání s předchozím čistě šroubovacím procesem je parazitní indukčnost vrstveného laserového svařování snížena, čímž se snižuje vlastní spotřeba energie.

Na základě původního systému tepelného čerpadla e-platform 3.0 + přímého chlazení chladivem nová platforma provedla větší optimalizaci odvodu tepla z baterie. Například původní chladící deska, která odvádí teplo do baterie, nemá žádnou přepážku a chladivo proudí přímo z přední části baterie do zadní části baterie, takže teplota přední části baterie je nižší, zatímco teplota baterie umístěné vzadu je vyšší a odvod tepla není rovnoměrný.

3.0 Evo rozděluje chladicí desku baterie na čtyři samostatné oblasti, z nichž každou lze chladit a ohřívat podle potřeby, což vede k rovnoměrnější teplotě baterie. Díky modernizaci motoru, elektronického řízení a tepelného managementu se účinnost vozidla v městských podmínkách při střední a nízké rychlosti zvýšila o 7 % a cestovní dojezd se zvýšil o 50 km.

Rychlost nabíjení elektrických vozidel je dnes pro mnoho uživatelů stále problémem. Jak dohnat vozidla s palivem při rychlosti doplňování paliva, je naléhavým problémem, který musí vyřešit hlavní výrobci elektromobilů. Zejména na severu, protože vodivost elektrolytů baterií v prostředí s nízkou teplotou rychle klesá, se v zimě výrazně sníží rychlost nabíjení a cestovní dojezd elektromobilů. Klíčem se stává, jak rychle a efektivně zahřát baterii na správnou teplotu.

Na e-platformě 3.0 Evo má bateriový topný systém tři zdroje tepla: klimatizaci tepelného čerpadla, hnací motor a samotnou baterii. Klimatizace s tepelným čerpadlem zná každý a v ohřívačích a sušičkách vody na energii vzduchu je mnoho aplikací, takže se zde nebudu rozepisovat.

Ohřívání motoru, které každého zajímá více, je využití odporu vinutí motoru k generování tepla a poté je zbytkové teplo v motoru posíláno do baterie prostřednictvím modulu tepelného managementu 16 v 1.

Pokud jde o technologii generování tepla z baterie, je to pulzní ohřev baterie u Denza N7. Zjednodušeně řečeno, baterie sama o sobě má při nízkých teplotách vysoký vnitřní odpor a baterie bude při průchodu proudu nevyhnutelně generovat teplo. Je-li baterie rozdělena do dvou skupin, A a B, použijte skupinu A k vybití a následnému nabití skupiny B a poté skupiny B vybije postupně k nabití skupiny A. Poté pomocí mělkého nabíjení dvou skupin baterií při vysoká frekvence navzájem, baterie se může rychle a rovnoměrně zahřát. S pomocí tří zdrojů tepla bude zimní cestovní dojezd a rychlost nabíjení modelu e-platform 3.0 Evo lepší a lze jej běžně používat v extrémně chladném prostředí minus -35 °C.

Pokud jde o rychlost nabíjení při pokojové teplotě, e-platforma 3.0 Evo je také vybavena integrovanou funkcí boost/boost. Role boostu je každému známá, ale boost BYD se může poněkud lišit od ostatních modelů. Modely postavené na e-platformě 3.0 Evo nemají samostatnou palubní posilovací jednotku, ale využívají motor a elektronické ovládání k vytvoření posilovacího systému.

Již v roce 2020 BYD aplikoval tuto technologii na Han EV. Princip jeho posilování není složitý. Zjednodušeně řečeno, vinutí samotného motoru je induktor a induktor se vyznačuje tím, že je schopen uchovávat elektrickou energii a samotné napájecí zařízení Sic je také spínač. Použitím vinutí motoru jako induktoru, SiC jako spínače a poté přidáním kondenzátoru lze navrhnout zesilovací obvod. Poté, co se napětí na obecné nabíjecí hromadě zvýší prostřednictvím tohoto zesilovacího obvodu, může být vysokonapěťové elektrické vozidlo kompatibilní s nízkonapěťovou nabíječkou.

Kromě toho nová platforma také vyvinula proudovou technologii namontovanou ve vozidle. Když to vidí, mnoho lidí se možná bude chtít zeptat, k čemu slouží funkce zvýšení proudu namontovaná na vozidle? Všichni víme, že aktuální maximální napětí veřejné nabíjecí hromady je 750V, přičemž maximální nabíjecí proud stanovený národní normou je 250A. Podle principu elektrický výkon = napětí x proud je teoretický maximální nabíjecí výkon veřejné nabíjecí hromady 187 kW a praktický 180 kW.

Protože je však kapacita baterie mnoha elektrických vozidel nižší než 750 V, nebo dokonce jen něco málo přes 400-500 V, jejich nabíjecí napětí nemusí být vůbec tak vysoké, takže i když lze proud během nabíjení stáhnout na 250 A, špičkový nabíjecí výkon nedosáhne 180kW. To znamená, že mnoho elektromobilů ještě zcela nevytlačilo nabíjecí výkon veřejných nabíjecích stanic.

BYD tedy vymyslel řešení. Vzhledem k tomu, že nabíjecí napětí běžného elektrického vozidla nemusí být 750 V a maximální nabíjecí proud nabíjecí hromady je omezen na 250 A, je lepší na autě vytvořit obvod pro snížení a zvýšení proudu. Za předpokladu, že nabíjecí napětí akumulátoru je 500V a napětí nabíjecího zásobníku je 750V, pak obvod na straně vozu může snížit dalších 250V a převést je na proud, takže nabíjecí proud se teoreticky zvýší na 360A, a špičkový nabíjecí výkon je stále 180 kW.

Pozorovali jsme proces nabíjení proti proudu v budově BYD Hexagonal. Sea Lion 07EV je postaven na e-platformě 3.0 Evo, i když jeho jmenovité napětí baterie je 537,6 V, protože využívá technologii proudu namontovanou ve vozidle, nabíjecí proud 07EV může být 374,3 A při standardním nabíjení 750 V a 250 A. a nabíjecí výkon dosahuje 175,8 kW, což v podstatě vyčerpává limitní výstupní výkon nabíjecí hromady na 180 kW.

Kromě boostování a proudu disponuje e-platforma 3.0 Evo také průkopnickou technologií, kterou je terminálové pulzní nabíjení. Jak všichni víme, většina rychlého nabíjení, které dnes propagují elektromobily, se pohybuje v rozmezí 10–80 %. Pokud budete chtít plně nabít z 80 %, doba spotřeby se výrazně prodlouží.

Proč se posledních 20 % baterie může nabíjet jen velmi nízkou rychlostí? Pojďme se podívat na situaci nabíjení při nízkém výkonu. Nejprve ionty lithia uniknou z kladné elektrody, vstoupí do elektrolytu, projdou střední membránou a poté se hladce usadí do záporné elektrody. Jedná se o běžný proces rychlého nabíjení.

Když je však lithiová baterie nabitá na vysokou úroveň, lithiové ionty zablokují povrch záporné elektrody, což znesnadní zabudování do záporné elektrody. Pokud se nabíjecí výkon stále zvyšuje, ionty lithia se budou hromadit na povrchu záporné elektrody a časem vytvoří krystaly lithia, které mohou prorazit oddělovač baterie a způsobit zkrat uvnitř baterie.

Jak tedy BYD tento problém vyřešil? Jednoduše řečeno, když jsou ionty lithia zablokovány na povrchu záporné elektrody, systém nepokračuje v nabíjení, ale uvolňuje trochu energie, aby ionty lithia opustily povrch záporné elektrody. Po odstranění zablokování se do záporné elektrody zabuduje více iontů lithia, aby se dokončil konečný proces nabíjení. Neustálým vybíjením méně a více se rychlost nabíjení posledních 20 % baterie zrychluje. Na Sea Lion 07EV je doba nabíjení 80-100 % energie pouhých 18 minut, což je výrazné zlepšení oproti předchozím elektromobilům.

Přestože e-platforma BYD byla spuštěna teprve 14 let, od éry 1.0 se BYD objevila a postavila se do čela dokončení výzkumu a vývoje a hromadné výroby elektrických vozidel. V éře 2.0 byla elektrická vozidla BYD o krok napřed, pokud jde o náklady a výkon, a některé návrhy prokázaly pokročilé myšlení, jako například technologie posílení palubního pohonu na Han EV, kterou nyní přijali kolegové. V éře 3.0 jsou elektrická vozidla BYD šestihrannými válečníky, kteří nemají žádné nedostatky, pokud jde o výdrž baterie, spotřebu energie, rychlost nabíjení a cenu. Pokud jde o nejnovější e-platformu 3.0 Evo, koncept designu stále předběhl dobu. Palubní technologie proudového a pulzního nabíjení jsou první v oboru. Tyto technologie budou v budoucnu jistě napodobovány svými vrstevníky a stanou se technickou vanou elektrických vozidel. 

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