浅谈比亚迪e3。0平台

　　问：
　　电动汽车有哪些不足，目前的技术能否解决这些问题呢？
　　咱们先来了解＂不足之处＂吧，简而言之应当有三点。续航里程限制低温续航下降车辆安全性的保障
　　没有更多问题了。
　　目前最棘手的是第二和第三个问题，因为续航里程的＂限制问题＂已经被克服掉了；曾经的电动汽车无法让价格低廉的快销车实现长续航，原因主要是三元锂电池的制造成本偏高，不论是镍钴锰、镍钴铝、钛酸锰或其他类型都不例外，一直被视为物美价廉的比亚迪镍钴锰酸锂其实也是偏高一些的。
　　但是在磷酸铁锂电池二次成为主流选项后，这个问题就不再是问题了；铁锂电池的制造成本理论上可以比三元锂低一半左右，车辆价格不变则续航必然增长，同时会出现一些价格非常低且同样有不错的续航的电动汽车。而铁锂电池之所以能二次成为主流，原因正是比亚迪推出了刀片电池。
　　这种长方形的磷酸铁锂电池率先解决了能量密度的问题，储备技术达到系统密度160Wh/kg，已经应用的成熟标准应当是140Wh/kg；后者略低于镍钴锰酸锂的160Wh/kg，但是刀片电池的特殊设计有效提升了＂体积能量密度＂，说白了就是在相同尺寸（空间）的动力电池包里可以装入更多的电池，这种无模组的设计是非常理想的。
　　一般的电池包是由大量的电芯组合模块，再由多个模块组成电池组，这会浪费掉很多空间。
　　图1、传统模式
　　图2、刀片电池组的结构
　　图3、刀片电池的针刺试验
　　能量密度的提升解决了续航问题，那么安全性能还能有保障吗？对于比亚迪刀片电池而言完全不用担心，因为全球第一个进行短途穿刺试验的就是这种电池，用钢针穿透电池使其短路，电池没有高温更不会起火，重点是温度升高的标准都煎不熟鸡蛋，这是在重庆工厂实验室现场观摩的结论，储存的资料还有影像资料。其次刀片电池在模拟过充和炉温的测试中，同样没有出现任何问题。
　　不过刀片电池的优点还不止于此，先讨论车辆安全性能的话题，原因在于个人非常看好这种电池组的结构强度优势。
　　在比亚迪深圳总部看到过这么一个资料，刀片电池被48吨的卡车压过去竟然啥事都没有，这就很有意思了；在e3.0平台发布会的现场看到了很多数据，但令人感兴趣的是「40000N·m」的抗扭强度——【电池车身一体化】。
　　汽车的碰撞安全是消费者最为关注的，比亚迪汽车在这一方面也是非常重视，其自建的碰撞实验室投入巨大，量产车的测试投入也是巨大的；比如某旗舰轿车在上市之前就用试装车进行了全方位的各种测试，试装车就＂撞了＂几百台，要知道没有量产之前的试装车的制造成本可以比量产车高数倍。
　　所以这种严苛的测试再加上电池车身一体化的设计的话，可是说e3.0平台不仅能打造出很多的＂超高强度汽车＂（相较于超高强度材料的定义），同时能打造出一些令人很期待的特殊车型。
　　比如越野车和皮卡，这两种车型为了防止在越野或负载越野时导致车身变形或断裂，需要使用笨重的非承载式车身，这会大幅提升油耗和电耗；而电动汽车本身就有较重的动力电池组，再用这种车身就会很难控制能耗。但是刀片电池组的电芯就有很高的强度，无模块化的设计是＂电芯＋壳体＂等于高强度动力电池包总成，这种电池包就是个超高强度的＂结构件＂。
　　至此以e 3.0架构为基础打造的＂承载式车身＂的电动汽车，具备的是越野车一样的超高抗扭强度，同时依靠高强度电池包在多个角度的碰撞测试（或＂实战＂）中，也能够起到全面的碰撞保护效果。这是最看好这个平台的原因，不是所有汽车品牌都有这种高强度电池组，或都能唱我电池蜂窝铝结构、将电池包与车身融为一体的技术的。
　　比亚迪在车辆安全方面的目标：逐步实现交通事故零死亡。
　　低温（冬季）续航里程衰减的问题，e 3.0架构能解决吗？
　　近期一直在观察各个品牌的电动汽车的典型问题反馈，在部分区域跌破零度、大部分区域还在零度以上的阶段中，已经出现了很多电动汽车用户反应续航里程衰减的问题了；不能否认这其中也有比亚迪的三元锂电池的车辆，或者早期使用磷酸铁锂电池的车辆，个人和团队使用的秦、汉、唐、宋系列DM-i&DM-p&BEV也都有轻微的出现，不过比亚迪的表现是要好一些的。
　　其实在e 3.0之前的车辆都能开出NEDC标定的里程数，在不使用空调的时候实测多款车都能超出测试里程，只是在冬季使用暖风的时候会有些下滑；究其原因还是PTC陶瓷电加热系统的耗电量较大，其加热原理就像是＂热得快＂，通过大电流的输入加热高电阻的导体，之后再加热防冻冷却液以达到温控的目的——e 3.0架构不用这种技术，该品牌打造的首款前驱轿车已经上市销售，身边也已经有人拿到车辆作为通勤车使用，续航手低温的影响真的变得很小了。
　　【热泵】是e 3.0的核心技术，宽温域、多模式的管理方式很有意思。单电池组加热单乘员舱取暖乘员舱采暖＋电池组温控单电池冷却单乘员舱制冷电池冷却＋乘员舱制冷
　　等等。
　　动力电池的理想运行温度在25-30℃之间，过高会有轻微影响、过低会有明显影响。
　　PTC制热的功耗过高，那就用＂压缩机＂呗；热泵系统其实就是通过压缩机从外部空气中获取热能，再循环到车内释放热能，状态就像是制冷空调以压缩机驱动制冷剂为空气降温的＂反操作＂，事实上也就是反转运行。
　　不过一般的热泵系统都只能简单地采暖，即便是车用系统也没有什么特殊的模式；比亚迪的e 3.0架构单纯给控制系统就加上了接近10种运行模式，这在低温环境中就能有效地实现电池组温控了。其次比亚迪的电池脉冲技术也很牛，利用电芯＂互相充电＂的过程产生的热能从内部加热电池，互相充又没有什么浪费；这种内部加热加上热泵系统的合作，电池组以低能耗维持在理想运行温度中，冬季续航自然会有大幅提升。
　　至此比亚迪的e 3.0架构把电动汽车最突出的三个问题都解决掉了，这就是e 3.0架构的价值。
　　最后一节再来了解几项e 3.0架构的特殊核心技术BYD OS八合一电驱动力总成扁线电机
　　OS·operating system操作系统是汽车的核心硬件和用户互通的媒介，汽车想要实现智能化必须有稳定的系统，而这套系统其实对于某些无自主研发核心三电的车企而言就是底层系统；某些所谓的＂智能车＂其实只是把车机系统定义为智能，或辅助驾驶系统定义为智能，可是对于核心基础系统没有充足的了解的话，车辆的辅助驾驶或多媒体系统就很容易出现问题。
　　比亚迪在这一方面是有得天独厚的优势的， 因其从电机、电控、芯片、动力电池、车机平板、辅助驾驶系统都是自主研发与生产；BYD OS可以非常聪明地协调车身电子、底盘控制、动力系统、智能驾驶系统等等，用简单易懂的文字描述的话，这套系统的响应延时可以降低25.7%——就像是比亚迪与某知名供应商合作研发的dTCS牵引力控制系统一样，通过比亚迪对电机的技术，实现了牵引力控制响应倍数级提高。
　　e 3.0＋BYD OS已经具备足够高的标准，再加上热泵系统则能有效控制＂四季能耗＂；而八合一电驱系统进一步地提升了功率密度、降低了重量、减少了空间占用，体积也变得很小，噪音、振动、声振粗糙度也基本都做到了极致。
　　扁线电机的优势是通过扁线有效提高电机槽满率，普通圆线电机的槽满率仅为40%上下，而扁线电机可以达到60%以上；槽满率的概念是电机空间不变的前提下能填充多少铜线，越多则功率密度越高、产生的磁场强度也更大。
　　所以能够有效提升槽满率的扁线电机是更理想的选项，有意思的是目前能制造＂工业化生产＂扁线电机的似乎是比亚迪，某些知名的海外百年车企还在手工制造扁线电机，结果造成了扁线电机成本极高的缺点；那么能够在生产线上流水线的生产扁线电机的比亚迪，似乎真的有不可限量的未来。
　　e 3.0架构会是比亚迪的转折点，汽车电动化的进程会被加速，这是一个值得尊重的研发型企业。
　　编辑：天和Auto-汽车科学岛
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