超前行业足足八年!比亚迪竟是真·800V先行普及者?

最近两年,随着电动汽车市场的蓬勃发展,各家车企的营销热点也在不断推陈出新。一开始大家都在比电池有多大,后来又攀比能量密度有多高,现在各家都开始卷“续航达成率”“综合电耗”“充电速度”。营销热点迭代的背后,是电动汽车不断解决出行痛点,用户体验逐步替代油车的体现。

如今市场上又掀起了一股“800V普及风暴”,通过将百万级才有的高压架构下放普及,从而降低行驶能耗、提升综合续航,还可以匹配800V超充桩,只需一杯咖啡的时间就能跑上数百公里,大大缓解用户的续航焦虑。和很多友商大张旗鼓的宣传截然不同的是,比亚迪早在2015年就做出了全球首个乘用车800V高压平台,却因为过于低调而少有人知。于是乎,比亚迪决定不装了,摊牌了,跟大家好好掰扯掰扯自家三电技术究竟是不是遥遥领先。

          

解决三无困境,800V时代开天辟地

在新能源汽车发展初期,国内行业面临三无困境:无充电技术,无基础设施,无充电标准。当时敢于尝鲜的新能源汽车用户,绝大多数都是依赖于家用电补能,出趟远门是绝对的奢望。为了让新能源汽车“从尝鲜到常用”,比亚迪率先实现充电技术从0到1的突破。   

在车端,比亚迪率先自研交流、直流充电接口,并参与了国标交、直流充电标准的制定。在桩端,比亚迪陆续推出了50kW公共直流充电桩、10kW家用直流充电桩、40kW公共三相交流充电桩、3.3kW壁挂式交流家充桩。中国新能源汽车,从此在充电领域有了技术的“根”。

解决了有无问题,接下来就要把新能源汽车用户的补能体验做上去。为了突破动力、续航、充电等方面的技术上限,电动车高压化的技术突破便势在必行。

              

早在2009年,比亚迪就在纯电动大巴K9上首发搭载高电压方案,经过六年运营的可靠性验证,2015年将其推向乘用车领域,推出了全球首个乘用车800V高压平台,并搭载在秦EV(2015款)、唐DM(2015款)等车型上。从此以后,消费者也能用更加合理的价格,买到4s级破百、450km续航、60kW快充的新能源汽车,用车体验大大提升。

作为参考,自称“全球首款800V电动车”的保时捷Taycan诞生自2019年,且不看巨大的价差,时间上也仍比比亚迪晚了四年。更何况比亚迪并不仅限于在纯电动车领域应用高压平台,DM系列插混车型同样有着真·800V的高压电气系统。以笔者曾经拥有的唐DM(2018款)为例,在它的车身铭牌上赫然写着“动力电池系统额定电压 648V”,完全符合“550V以上=真·800V”的技术定义。

也许是高压平台过于超前,以至于不光当时行业尚未与之达成共识。比亚迪自身又是车企中的老实人,一不小心就把“行业首创”给忘了,结果稀里糊涂成了“800V军备竞赛”最大的受害者。然而正是这个在当时尚未引起轩然大波、领先行业2-3代的技术创新,却提前指明了未来的发展方向。等到如今海内外各家车企纷纷扎堆布局800V高压车型,越来越多的人意识到比亚迪才是真正的开创者和普及者。   

这种孤独的遥遥领先,也给比亚迪带来了新的问题。由于当时中国针对新能源汽车的配套基建还处在早期阶段,95%都是500V以下的低压桩。正所谓“水往低处流”,低压桩和高压车难以适配,极大影响了充电效率。为此,比亚迪全球首创升压充电技术。历经三代技术演变,升压充电功率从60kW提升至150kW,结构上大幅简化并可复用电驱系统,从而彻底实现车桩兼容,全面适配所有直流充电桩。

          

全球首创双枪超充,快充桩也能用

前面提到,比亚迪为了让旗下的高压平台车型适配早期的低压直流充电桩,专门研发了车端升压充电技术提升兼容性。而随着国内充电设施逐步转向750V高压时代,制约充电速度的另一个问题——电流过低也随之暴露了出来。

          

按照小学二年级的物理公式:P(功率)=U(电压)乘以I(电流),电压相同,电流越大功率越高。而现有的750V高压公共充电桩基本都采用风冷降温,这使得电流超过300A的少之又少。能做到大电流的多是车企自建自营的液冷超充桩,相对于现有快充桩的存量仍是九牛一毛。为了充分利用现有超过百万台的公共快充桩资源,比亚迪拿出了一套更符合我国充电国情的大功率升流充电方案——全球首创乘用车双枪超充技术。   

以腾势N7为例,双枪超充是左右各一个快充口双管齐下,两个充电回路均设置了与充电桩通讯的智控单元,能做到独立控制,互不干扰。通过两个不同充电桩的双枪插入,最高充电功率从单枪状态150kW大幅提升至230kW,官方宣称只需15分钟便可补能350km,足以媲美一众车企自建的液冷超充桩。关键是双枪超充不挑桩,同时使用低功率直流桩也能获得翻倍功率,普适性更强。

          

除了要快得持续,更要快得安全。升流技术将大电流集成在车端,这就对电池热管理能力提出了更严苛的考验。比亚迪再度全球首创复合直冷技术,在电池上下两面均铺直冷板,配合独立控制的双冷媒系统和补偿式流道设计,电池冷却面积提升100%,换热能力提升85%以上,等于让车子自身具备超强液冷能力,大功率超充也无须担心过热。

    

当然,这一技术也有一些争议。例如用户需要选择支持单人双开的运营商App,否则无法用一个账号开两根桩。其次高压超充在单车单桩情况下仍有一定的体验优势,很多车企也借此打出了专属体验的差异化。然而对于年销百万量级的比亚迪来说,自建自营一套满足600万新能源汽车用户的补能体系仍然难度不小。从这一角度出发,双枪超充无疑是提升充电体验、提升桩端利用率的两全其美之举。

          

全场景脉冲自加热,极寒也能快充

最近越来越多的人开始关注各大媒体平台举办的冬季测试,众多新能源车型前往北方极寒之地,测试续航达成率、充电速度、驾控性能等项目。作为新能源冬测的优等生,比亚迪虽然身为深圳车企,却一样十分重视全场景、全工况、复杂环境下的三电性能。要想摆脱新能源汽车在低温环境下的性能制约,就需要破解谈“温”色变的困局。

行业中主流的解决方案是外部加热法,即热源位于电池外部,通过加热膜或加热板加热、冷却液加热、冷媒加热等外部物理传热方式给电池进行加热,就像给电池贴上了一层加热毯或者暖宝宝。这种技术路线实现成本相对较低,工程经验丰富成熟,但也存在加热速度慢、能量利用率低、温度分布不均匀等固有缺陷。   

          

为了突破传统技术的效率局限,追求整车热管理更加极致的性能,比亚迪转而基于内部加热法,研究出了一套电池脉冲自加热技术。该技术利用整车高压拓扑,驱动电池与电驱之间产生高频脉冲电流,经由内阻产生焦耳热并加热动力电池。

如同人体通过骨骼肌战栗发热,或者剧烈运动消耗脂肪发热一样,这类内部产生内能并加热的技术路线相比外部加热法,升温速率更快、加热更加均匀。无需额外增加控制部件,复用电驱总成就能实现动力电池串联分包拓扑。结合高效热泵系统吸收电驱余热,加热效率更是提升230%以上,实现充电、驱动、驻车全场景加热。

以腾势N7为例,在-30℃极寒条件下的电池满充时间相较竞品缩短70分钟以上,相比未搭载自加热方案的同款车型也缩短了28%之多。极低温条件下需要冷启动时,最快仅需2分钟就能完成电池急速加热,避免了超低温趴窝的难题,缩短出行等待时间。而在行车状态下,自加热技术可动态调节加热与驱动的功率分配,保障整车动力输出。这一技术的可靠性也广受验证,超200万次低温行车定向测试、近万次极低温耐久工况验证,即便身处-40℃高寒环境仍可高效工作。   

          

写在最后:

凭借在新能源汽车这条赛道长达20年的深耕和积淀,比亚迪持续引领行业创新和技术研发,构建更符合当下国情的充电技术体系,不求一味的快,也不求“小而美”,而是追求全面无短板,不断升级用户的全场景充电体验。

在新能源汽车取代传统燃油车这项历史伟业中,比亚迪始终坚持以用户体验为本,研发技术不光要前瞻先进,更要保证均衡体验。“老桩能兼容,超充可拓展,极寒不缩水,极热更安全”,“不挑食”的比亚迪虽然在营销大战中吃了不少亏,但最终用实力赢得了市场和用户,这份博大胸怀正是比亚迪能够达成300万辆年销目标的底气所在。

本内容来自汽车之家创作者,不代表汽车之家的观点和立场。
车系: 腾势N7
标签: 技术解析
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