如果是當(dāng)初世界混動技術(shù)有版圖的話，或許會被劃分為：日系混動和其它混動。而如今再重新畫一遍版圖的話，那它應(yīng)被分為，中國混動、日系混動和其它混動。
【EV視界報道】根據(jù)近期的銷量數(shù)據(jù)顯示，2021年6月國內(nèi)乘用車新能源市場滲透率高達(dá)13.4%，而這其中的比亞迪穩(wěn)據(jù)六月中國新能源乘用車銷量第一。不僅如此，DM-i超級混動車型訂單也已經(jīng)超過了10萬輛，達(dá)到了一車難求的境界。似乎，在國內(nèi)的混動車市場，比亞迪正逐步地踏過國內(nèi)”混動強(qiáng)權(quán)”車企的肩膀，走向第一陣營的位置。那么，問題來了。比亞迪究竟是靠著怎樣的“神兵利器”，沖到國內(nèi)混動車市場的第一陣營的？它的優(yōu)勢究竟有哪些？帶著這個疑問，在我們與比亞迪高管的見面會上，找到了一些答案。
這條路不容易
2008年，第29屆夏季奧林匹克運(yùn)動會在中國北京正式拉開帷幕。或許是機(jī)緣巧合，就在這一年，比亞迪的首款，哦不，確切地說國內(nèi)首款混合動力車型，搭載了比亞迪第一代DM技術(shù)的比亞迪F3DM問世了，而在當(dāng)時，獨(dú)領(lǐng)全球的混動車型也只有豐田普銳斯，所以比亞迪F3DM的出現(xiàn)，也可以說是國內(nèi)“彎道超車”的開始。
由于要從零摸索，因此總會必不可少地借鑒一些行業(yè)領(lǐng)先企業(yè)的技術(shù)。但當(dāng)時，豐田這套THS混動系統(tǒng)由于技術(shù)難度較高（行星齒輪），并且有著專利保護(hù)，所以要想達(dá)到同樣的節(jié)油效果，需要“另辟蹊徑”。比亞迪就在CVT變速箱內(nèi)安置了兩個電機(jī)，實(shí)現(xiàn)了雙電機(jī)的串并聯(lián)結(jié)構(gòu)（類似本田i-MMD），并搭載了一塊將近15度電的磷酸鐵鋰電池，將它們組合在一起，就是我們見到的第一代DM混動技術(shù)了。
比亞迪第一代DM
但是，這套系統(tǒng)并未大量的量產(chǎn)和投放，這其中的原因就是“太貴”。首先，這套系統(tǒng)雖然在動力上要領(lǐng)先于當(dāng)時的豐田THS，但是其整體的成本卻要高出后者。更重要的是，在當(dāng)時三元鋰電池還未普及，磷酸鐵鋰電池正值青春的時候，因其能量密度小，占用相體積和重量大的弊端，增加了車輛設(shè)計(jì)的難度。按照當(dāng)時的行情，比亞迪F3DM混動版本要比燃油車貴出8萬元左右，所以這款車也只是向政府和銀行等事業(yè)單位投放，到2011年停售，只賣出了365輛。
不過，這套技術(shù)隨著比亞迪推出DM二代、三代之后，終于又再一次地被提起，但它卻化作了另外一幅樣貌，這也就是我們今天見到的比亞迪DM-i混動技術(shù)。
什么是DM-i技術(shù)？如何做到節(jié)能？
簡單來說，比亞迪DM-i由一臺為其專門打造的驍云-插混專用1.5L阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)、ECVT、EHS電混系統(tǒng)和混動專用功率型刀片電池等組成。這其中的每一個系統(tǒng)單元都涵蓋了比亞迪最新的節(jié)能技術(shù)，所以這一塊，我們還是分開來講。
比亞迪DM-i搭載了一臺專門打造的驍云插混專用1.5L阿特金森循環(huán)發(fā)動機(jī)，擁有43.04%的超高熱效率值。這是什么概念？一般來說，現(xiàn)在國際領(lǐng)先水平大概在40%左右，而以低油耗為傲的本田也只達(dá)到了40.5%，那這背后是如何做到的？
首先，這套發(fā)動機(jī)系統(tǒng)擁有15.5:1的超高壓縮比，可以有效地降低排氣損失和進(jìn)氣損失，提高燃燒效率。并且，比亞迪還在這臺發(fā)動機(jī)上裝備了一個低溫廢氣再循環(huán)的EGR冷卻系統(tǒng)。
EGR翻譯成中文為廢氣再循環(huán)管效系統(tǒng)，由于發(fā)動機(jī)的正常工作溫度在85℃左右最理想，這時候機(jī)油的粘度和流動性都達(dá)到最佳平衡狀態(tài)，溫度低于80℃時，發(fā)動機(jī)為不正常的低溫模式工作，這時候機(jī)油流動性不足，潤滑不良，摩擦加劇；溫度在95℃左右時，或者更高溫度，會使機(jī)油粘性不夠，導(dǎo)致潤滑不良，而且會加速氮氧化物的合成，造成排放超標(biāo)。
而該系統(tǒng)工作原理就是就是將排氣中的一些廢氣重新引入到進(jìn)氣管重新燃燒，可以通過經(jīng)過了降溫的排氣來減少氮氧化合物的生成，同時引入了進(jìn)氣歧管的廢氣中的惰性氣體，降低了氣缸中的氧含量，可以有效抑制混合氣發(fā)生自燃的風(fēng)險，降低爆震幾率。如此有效降低燃?xì)鉁囟龋岣呦到y(tǒng)效率，降低進(jìn)氣損失。
有消息稱，比亞迪把EGR率做到了業(yè)內(nèi)領(lǐng)先的25%，因此可以全方面地提高熱效率來節(jié)省油耗。除此之外，超低摩擦、分體冷卻設(shè)計(jì)等技術(shù)也被運(yùn)用在發(fā)動機(jī)上。所以綜合看出，為了提高熱效率，比亞迪在這臺發(fā)動機(jī)上做了大范圍的“減法”，從而到達(dá)理想的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
作為DM-i的核心，EHS電混系統(tǒng)采用了串并聯(lián)的雙電機(jī)設(shè)計(jì)，其中驅(qū)動電機(jī)擁有132kW、145kW和160kW三種不同的峰值功率，而發(fā)電機(jī)則根據(jù)驅(qū)動電機(jī)功率的不同而有所不同。其中，132kW和145kW版本所搭載的發(fā)電機(jī)的峰值功率是75kW，160kW版本所搭載的發(fā)電機(jī)的峰值功率是90kW，三款電機(jī)轉(zhuǎn)速都高達(dá)1萬6千轉(zhuǎn)，扭矩都超過了300N·m。
電池方面，DM-i搭載了比亞迪專為該平臺打造的混動專用的功率型刀片電池，其電池包的容量為8.3kWh和21.5kWh兩種,其單片電池容量達(dá)1.53kWh。
該刀片電池采用冷媒直冷技術(shù)，相比液冷減少了一級能量交換，換熱效率比液冷提升了20%！再通過電池高頻充放電，給電池加熱，不僅能熱，還熱的均勻，脈沖自加熱效率比液加熱提升10%，減小了車輛嚴(yán)寒條件下續(xù)航縮水的困擾。
另外，電池包結(jié)構(gòu)部分采用了類似蜂窩鋁板結(jié)構(gòu)，強(qiáng)度更高，并符合針刺測試標(biāo)準(zhǔn)。同時還首次在插混車型同時提供交流慢充和直流快充兩種補(bǔ)電方式，其中使用直流快充時電量從30%充到80%僅需30分鐘，從15%充到80%僅需40分鐘。
傳統(tǒng)混動車：“虧電油耗3.8L，這輩子沒見過這樣囂張的！”
汽車絕對是人類發(fā)展史最重要的發(fā)明之一，它的誕生和發(fā)展也給人類帶來了巨大而深刻的變化。但在這汽車百年發(fā)展的格局中，以發(fā)動機(jī)、變速箱、底盤、電機(jī)設(shè)備等為核心的技術(shù)統(tǒng)治了許久，但直至混動車型的概念出現(xiàn)，它們才逐漸的走下歷史的舞臺。
簡單來說，比亞迪DM-i從整個混動技術(shù)路線來看，以搭載的大容量電池和高性能大功率扁線電機(jī)為基礎(chǔ)，依靠大功率高效電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，并讓發(fā)動機(jī)在高效轉(zhuǎn)速區(qū)發(fā)電，適時直驅(qū)，擺脫對發(fā)動機(jī)的依賴、以油為主的設(shè)計(jì)架構(gòu)，從而大幅降低了油耗，也就是以電為主來實(shí)現(xiàn)超低油耗的節(jié)能方法。
與傳統(tǒng)的混動車相比，比亞迪DM-i因主要以電驅(qū)為主，發(fā)動機(jī)為輔且只用于高效區(qū)，因此可以說在平時比亞迪DM-i就好比一個純電動車。而到了電量不足時，該混動系統(tǒng)則瞬間變成低油耗的混動車型。所以其在市區(qū)行駛的話，將近99%的工況下是用電機(jī)進(jìn)行驅(qū)動，并且有81%的工況下發(fā)動機(jī)處于熄火狀態(tài)，可以說完全零油耗。
另外，比亞迪首款搭載DM-i超級混動系統(tǒng)的轎車秦PLUS DM-i更是實(shí)現(xiàn)了虧電油耗僅3.8L/100km，可油可電綜合續(xù)航超1245km。并且電機(jī)響應(yīng)時間僅為10ms，提速飛快。而傳統(tǒng)混動則以發(fā)動機(jī)為主、電機(jī)電池為輔，并且發(fā)動機(jī)的響應(yīng)時間則需要200ms。
增程？不，它只是我的一部分
比亞迪EHS電混系統(tǒng)是DM-i超級混動系統(tǒng)的關(guān)鍵所在，采用了雙電機(jī)的結(jié)構(gòu)，一個電機(jī)負(fù)責(zé)驅(qū)動，另一個電機(jī)主要負(fù)責(zé)發(fā)電，兩個電機(jī)采用平行軸的布置方式。按照能量流的走向，DM-i超級混動系統(tǒng)主要有四種運(yùn)轉(zhuǎn)工況，EV純電動模式、HEV混動串聯(lián)模式、HEV混動并聯(lián)模式還有發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式。
在DM-i超級混動專用功率型刀片電池電量充足的情況下，EV模式適用于DM-i超級混動系統(tǒng)的全域工況。在這種模式下，車輛相當(dāng)于一臺純電動車，DM-i超級混動專用功率型刀片電池的電量直接給驅(qū)動電機(jī)供電進(jìn)行驅(qū)動。此時發(fā)動機(jī)并不會進(jìn)行運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)電機(jī)也不會進(jìn)行發(fā)電。這得益于容量更大的動力電池包，在駕駛的多數(shù)情況下，DM-i超級混動系統(tǒng)都處于EV模式，這個時候發(fā)動機(jī)避開了低效區(qū)間，而由電動機(jī)在在高效區(qū)間運(yùn)行，不僅起步加速強(qiáng)勁，也能降低頻繁起步加速時候的能耗，適用于城市道路環(huán)境。
但在電池虧電、急加速或者超高速等工況下，DM-i超級混動系統(tǒng)會進(jìn)入HEV模式，HEV模式又可以分為HEV串聯(lián)和HEV并聯(lián)模式：
其中，一般中低速行駛時，車輛會保持在HEV串聯(lián)模式。在該模式下，DM-i超級混動系統(tǒng)以接近增程的方式運(yùn)行——發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)進(jìn)行高效發(fā)電，電能直接供給電動機(jī)驅(qū)動車輛。同時系統(tǒng)的控制策略將會把發(fā)動機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)在最佳能效區(qū)間，富余的電能將會儲存在刀片電池中。
當(dāng)電池組電量低的時候就，車輛便進(jìn)入HEV串聯(lián)模式。在該模式下，即體驗(yàn)到純電動駕駛的快感，又不會擔(dān)心車輛電量不足帶來的里程焦慮。另外，系統(tǒng)也會根據(jù)路況和工況，以及電池組的電量情況，自動進(jìn)入EV純電模式，避免不必要的燃油消耗。
但如果駕駛者需要中低速狀態(tài)急加速或者超高速行駛的時候，DM-i則進(jìn)入HEV并聯(lián)模式。在這個模式下，通過EHS的協(xié)調(diào)運(yùn)轉(zhuǎn)，發(fā)動機(jī)直接驅(qū)動車輪，而電池也為電動機(jī)提供電量，此時發(fā)動機(jī)和驅(qū)動電機(jī)一并出力，共同驅(qū)動車輛，系統(tǒng)也能爆發(fā)出最大的功率。
HEV并聯(lián)模式多數(shù)在全油門加速情況下出現(xiàn)，這個時候車輛的動力在短時間內(nèi)就達(dá)到最強(qiáng)輸出，以秦PLUS為例，0-100km/h加速時間僅為7.3秒，足以和2.0T級動力的燃油車相比擬，超車只在彈指間。
最后，當(dāng)車輛進(jìn)入高速巡航狀態(tài)時，DM-i超級混動系統(tǒng)會進(jìn)入發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式，此時EHS電混系統(tǒng)直接結(jié)合離合器和液壓系統(tǒng)，發(fā)動機(jī)動力直接驅(qū)動車輪。發(fā)動機(jī)直驅(qū)模式工況下，可以充分利用汽油機(jī)的高效運(yùn)轉(zhuǎn)區(qū)間，實(shí)現(xiàn)低油耗長續(xù)航。發(fā)動機(jī)有余力時也可以充電，提供給隨后的城市路況實(shí)現(xiàn)純電驅(qū)動，進(jìn)一步提升系統(tǒng)效率。
所以可以看出，該技術(shù)在純電模式下與燃油增程可謂“近親”。但與之不同的是，DM-i在驅(qū)動模式上具備EV、串聯(lián)、并聯(lián)和直驅(qū)能力，特別是在高速時，發(fā)動機(jī)已經(jīng)進(jìn)入高效區(qū)直接驅(qū)動車輪更經(jīng)濟(jì)，能耗更低。而增程式僅能以EV和串聯(lián)模式驅(qū)動，并且發(fā)動機(jī)只參與串聯(lián)發(fā)電，因此在高速時油耗會增高。
與“日系”相比，DM-i有何勝算？
有人說“日系”混動的地位在全球混動市場中有著不小的影響力，特別是“雙田”，成為矗立全球混動市場中的兩座大山。而在面對它們，比亞迪DM-i是否有能力翻過它們呢？
從混動架構(gòu)來看,豐田雙擎混動系統(tǒng)由1個發(fā)動機(jī)、1個發(fā)電機(jī)、1個電動機(jī)再加1套行星齒輪組組成,主要原理是發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī),發(fā)電機(jī)給電池充電,電池給電動機(jī)供電,然后驅(qū)動車輪。同時,電機(jī)還帶能量回收功能,可以對電池反向充電。行星齒輪組在其中起調(diào)配作用,動力的傳遞、油和電的轉(zhuǎn)化,都通過這個齒輪組來完成。所以可以看出，豐田雙擎最大的優(yōu)勢是省油，其原理歸根結(jié)底用一句話概括“能用電就不燒油。”,比如擁堵怠速時不燒油,只用電,用油的地方保證發(fā)動機(jī)最高效負(fù)荷,這也是雙擎“越堵越省油”的原因。
而本田i-MMD系統(tǒng)由高效發(fā)動機(jī)、集成雙電機(jī)的E-CVT、功率控制單元PCU以及高放電倍率的鋰電池組成,擁有混動(Hybrid)、純電(EV)、發(fā)動機(jī)驅(qū)動三種動力模式,分別應(yīng)用于不同的工況下:在城市道路低速行駛時,采用純電模式,利用電機(jī)低速扭矩充足的優(yōu)點(diǎn),避開低速情況下發(fā)動機(jī)效率低、油耗高的缺點(diǎn);高速巡航時,內(nèi)置離合器將發(fā)動機(jī)直接傳輸?shù)杰囕?驅(qū)動車輛前行;在高速超車等需要較強(qiáng)動力時,采用混動模式,發(fā)動機(jī)帶動發(fā)電機(jī)發(fā)電,發(fā)出的電輸送給電機(jī),同時動力電池也給電機(jī)輸電,電機(jī)具有汽油發(fā)動機(jī)所無法提供的低轉(zhuǎn)速、高扭矩的特性,使得加速性能更強(qiáng)。
但比亞迪的DM-i，其主要以電為主的插電混動為核心，為用戶提供接近純電動車駕駛體驗(yàn)的同時,提高效率,降低油耗，特別在虧電油耗方面，據(jù)工信部數(shù)據(jù)顯示，雖然卡羅拉雙擎e+工信部綜合工況油耗1.3L，但這是在滿油滿電狀況下的工況油耗。在工信部的數(shù)據(jù)列表中，還有一個叫B狀態(tài)工況油耗，它代表的則是虧電油耗。數(shù)據(jù)顯示，卡羅拉雙擎e的B工況油耗達(dá)4.3L，而比亞迪秦plus dmi的B工況油耗(虧電油耗)是3.8L，而滿油滿電則達(dá)0.7L。
編輯總結(jié)：
根據(jù)國內(nèi)的政策，到2035年，仍占市場一半份額的非新能源車型中，混合動力將成為其中的主導(dǎo)力量。由此可見，混動技術(shù)的發(fā)展已成為中國“彎道超車”的另一條“快車道”。而比亞迪的DM-i不單單是打開了國內(nèi)“依賴”合資品牌的門檻，也是打開了通往世界的“大門”。
比亞迪表示，DM-i車型成本非常的低，只比燃油版車型價格多出2萬出頭。而現(xiàn)有的秦Pro DM，相比燃油版本要貴出了5萬多。而PHEV車型享受國家政策補(bǔ)貼的基礎(chǔ)，是純電續(xù)航里程至少要達(dá)到50km，并且越高越好，所以電池這塊接近1萬的成本，是省不掉的。雖然取消了雙離合變速箱，但新增E-CVT變速箱，再加上電機(jī)和控制系統(tǒng)，這個成本控制非常難達(dá)成。
作為類比，本田剛剛量產(chǎn)的1.5L混動系統(tǒng)，混動版本比燃油版本價格要高出4萬元，豐田對A級車的混動總成做了一些“讓利”，但差價也還是有2萬左右。而這兩者的電池都是非常小的，成本也就兩千元左右。馬自達(dá)費(fèi)了那么大的勁，開發(fā)了一套火花塞點(diǎn)火控制壓燃點(diǎn)火技術(shù)，聽起來都繞口，實(shí)際控制則更加復(fù)雜，雖提高了壓縮比，但代價是還要加95號汽油。所以，通過筆者上述羅列的一些解讀，不知您是否了解了比亞迪DM-i車型銷量“頭名”的奧義。相信有了這幾大賣點(diǎn)和媲美同級燃油車的落地價，勢必會轉(zhuǎn)變國內(nèi)車主的思想，讓“碳中和”的理念成為中國電氣化道路上的明燈。
