比亚迪DM 5.0 产品技术分析

最近比亚迪举办第五代DM技术暨秦L、海豹06上市”发布会,正式发布了比亚迪的第五代DM技术,上市搭载第五代DM技术的秦L DM-i、海豹06 DM-i车型,起售价低至9.98万元,百公里亏电油耗2.9L,综合续航里程更是达到2100公里。另外官方数据显示,两款新车在实测中,百公里油耗均小于2.5L,综合续航里程均超2300公里,甚至最高达到2500公里。

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这让汽车界一片哗然,广大十万级的车,哪里还有对手?这难道就是王传福所说,2030年之前外资的市场份额降到10%以下的底气?看过我们文章《2023年汽车市场盘点以及2024年展望》的都知道,在十万出头的区间,广大日系以及大众在这块还有很大的份额,这让这些外资怎么活?

当然八卦和鼓吹一直不是Vehicle的本性,所以本文将基于比亚迪专利等信息,来分析比亚迪的混动技术发展以及其DM到底怎么样?

  • 2000多公里续航的DM 5.0 
  • 比亚迪DM 混动发展历史
  • 比亚迪DM 5.0 与 DM 4.0 差异
  • 比亚迪DM 5.0与丰田THS混动

希望能给大家带来一些信息和启发。

2000多公里续航的DM 5.0

DM 5.0 耀眼的参数就是发动机热效率46.06%,百公里亏电油耗2.9L,综合续航里程更是达到2100公里。根据发布会现场媒体老师们的测评实际续航甚至超过2500公里。

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理解汽车的续航能力可以分两部分来看,比亚迪DM 5.0应用在整车的续航分析可以拆解为:

供能设备:

  • 动力电池,比亚迪插混专用刀片电池提供两个版本10.08kWh和15.87kWh;
  • 油箱,65L,其实这个油箱不小了,一般家用车50L左右。

耗能设备以及因子:

  • 发动机,热效率46%的插混专用发动机,其参数为1.5L,74kW,126N·m。
  • 电机,EHS电混系统参数为EHS120,120kW,210N·m,和EHS160,160kW,260N·m;
  • 热管理空调,整车重量以及风阻滚阻等

其实国内混动车型,包括吉利,奇瑞,东风,荣威等一众大油箱插混都冲向了2000公里续航。

同时2000公里的车辆续航并不是什么新概念。早在2004年,捷达SDI柴油车就曾在“一箱油挑战”活动中跑出过1952公里的成绩。2017年,本田MMD混动技术的雅阁最高续航纪录达到2110.2公里。2023年,广汽本田皓影e:PHEV的续航跑出了1936.1公里的成绩,雅阁e:PHEV达到2132.7公里。

但是偏偏比亚迪DM 5.0做到了综合续航里程达到了2100多,而且还只需要10万,价格更低,续航更长

那比亚迪DM 5.0的黑科技在哪里?难道是百年发动机技术的欧美也造不出的热效率46%+发动机?

其实比亚迪,广汽,吉利,东风,奇瑞等一众中国车企们的发动机热效率极值在这两年都冲到了46%,也就是凭借这种混动发动机和油箱大家都冲到了2000公里的续航了。

那为啥在燃油车时代,发动机和变速箱如此拉胯的中国车企们,突然在插混时代技术突飞猛进,吊打一众百年车企,要知道乘用车汽油机方面,丰田的A25B-FXS 2.5才41%,是世界上热效率最高的,大众最高才39%。

其实国内车企们的发动机都属于混动专用发动机,他们的46%是在极窄高转速工况下的极值,但是传统发动机需要兼顾更多的工况,匹配档位变速箱,会有更多的附件设计和思考。而混动发动机配合电机这个无级变速箱可以让混动专用发动机主要运行在热效率极值区域。所以,中国热效率46%+发动机主要是专用混动发动机,必须配合驱动电机和较大动力电池包。

那大家都用上了46%+的混动发动机,比亚迪到底哪里有优势?实现混动价格更低,续航更长

比亚迪DM 混动发展历史

说起比亚迪混动,肯定离不开DM(Dual Mode)“双模技术”。2008年,比亚迪首次推出了DM混动技术,此后经历2013、2018年、2021年的三度升级。

其中,第一代采用双电机串并联架构;第二代应用多速DCT并联架构;第三代带来多速DCT混联架构,性能提升。这个阶段主要是靠混动双离合变速器(DCT)来实现发动机和电机的串并联。

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到2021年,第四代DM混动技术正式发布,一改先前的多速DCT架构,换用高效发动机+EHS电混系统+大容量电池的架构,全场景80%以上都是以电驱动,发动机为辅的驱动逻辑,主打超低油耗。

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负责驱动的电机和EHS电混传动系统成为了关键,这两者的结合带来了集成度高、体积小的主减速器,取代了复杂的传统变速箱。

EHS系统机电耦合单元的电动机与发电机是异轴平行轴布置的方式,能够减少之前三代DCT离合器的纵向尺寸。

第四代DM混动技术的推出助力比亚迪迅速崛起,率先在新能源领域尤其是插混市场取得巨大突破,也铸就了比亚迪过去几年飞速增长的神话。

比亚迪DM 5.0 与 DM 4.0 差异

本次的主角DM 5.0 第五代DM混动技术,其实是在第四代DM混动技术上进行创新。通过优化双离合器的设计, 实现发动机和发电机的解耦;通过引入行星齿轮做减速器等减少动力系统中的轴系,缩小动力系统尺寸,提升动力系统体积功率密度和车辆的结构紧凑性。

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通过优化的双离合器的设计,DM 5.0可以实现三个驱动系统解耦,这样可以实现10种工作模式,比DM 4.0多了三种,分别为发电机单独驱动;双电机驱动;发动机和双电机三驱动的工作模式。

这样可以规避一些极端工况出现出现的动力不足,发动机转速过高NVH不好做等问题,比如说在低速情况下不能进入并联模式,所以大油门驱动时动力比较弱,另外,并联状态下高速行驶,发动机转速会被拉得很高,NVH不容易做好。

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当然除了比亚迪EHS系统的优化,在电控方面第五代DM技术采用的七合一动力域控,是将电压控制单元、双电机控制单元、直流升压模块、车载充电机、直流转换器、电源分配单元等七个部件深度集成,其中电压控制单元和双电机控制单元等三个处理器三合一。这些集成和融合不仅让控制器零件体积更小,而且大大缩短通信路径,整车性能也有提升。

比亚迪DM5.0与丰田THS混动

说起混动,还有一家一直独霸武林,号称全世界只有他的一种混动和其他混动,丰田的THS(ToyotaHybridSystem)混动。

很多人会想比较下比亚迪的DM5.0和丰田THS(ToyotaHybridSystem)。根据比亚迪最新专利以及丰田最新THS II结构可以分析如下:

从结构上来看的话,两者都采用电机异轴布置,可以帮助整机尺寸更紧凑,总体布置结构非常相似。

但是,比亚迪DM5.0在与发动机连接部分采用双离合的方式,实现发动机与两个电机分别解耦,可以实现三个动力单元分别工作或者输出动力。

丰田THS II与发动机连接部分采用行星齿轮机构的power split device功率分流机构,依靠两个电机和一个发动机在车轮形成三个动力支点,可以随意调整输出功率,但并不解耦,对发动机技术依赖依然很高。

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这种结构差异就导致两种混动结构截然不同的控制策略:

  • 比亚迪DM5.0,以电驱动为主,这也就是为什么DM5.0将发动机功率降低,把电机功率提升。
  • 丰田THS II,以油驱动为主,这也就是为什么丰田THS II可以将发动机做到2.5L。

丰田THS的功率分流技术对于中国企业来讲,它依然有很大发动机技术以及混动标定技术壁垒,同时行星齿轮功率分流类似的机构有很强的制造成本壁垒。

国内企业要在标定技术以及行星齿轮功率分流机构的制造,在成本和质量平衡追赶的路上还有很长的路要走。

而比亚迪DM5.0采用以电为主的策略,弱化发动机技术,简化传动机构也算是绕过难题,用自己的方式实现混动。

至于谁好谁厉害,显然燃油为主的混动王者肯定是丰田THS II,目前以电为主混动王者估计非比亚迪DM5.0莫属了。

写在最后

从应用创新上来讲,比亚迪DM5.0 实现了能耗和价格的双双降低,确实是巨大的成功,也为比亚迪的发展奠定了强大的产品基础。类似于比亚迪混动这类混动中国品牌车型产品,也加速中国品牌车型从外资品牌车型手中夺取更大的大众消费市场份额。

未经准许严禁转载和摘录-参考资料:

  1. 比亚迪DM 5.0 混动专利CN220615468U.pdf
  2. 比亚迪DM 1.0 混动专利CN101314325A.pdf
  3. 比亚迪DM 混动专利CN110962572A.pdf
  4. 比亚迪DM 混动专利CN115042610A.pdf
  5. New Powertrain Units Based on TNGA - 丰田
作者:Pirate Jack
文章来源:Vehicle
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