電池研究院： 比亞迪第三代DM技術(shù)如何節(jié)油？

皆電GeekNEV此前在《蓄電池裝車100周年 新A8L做了道精妙算術(shù)》一文中解讀過(guò)奧迪48V弱混與BSG電機(jī)如何實(shí)現(xiàn)低油耗。這一回，比亞迪新出品的新一代唐DM（點(diǎn)擊：新車首試 / [打榜]評(píng)測(cè)）攜第三代DM插混技術(shù)而來(lái)，其節(jié)油技術(shù)之細(xì)節(jié)也足夠讓我們解讀一番。

先說(shuō)感性（駕駛體驗(yàn)），再聊理性（工程學(xué)技術(shù)）。全新一代比亞迪唐DM的混動(dòng)系統(tǒng)構(gòu)造比前作更加高階，常用的駕駛模式則簡(jiǎn)單分為“Eco節(jié)能”與“Sport運(yùn)動(dòng)”兩種，讓駕駛者更容易理解和使用。兩種駕駛模式的駕駛體驗(yàn)都近乎瘋狂，運(yùn)動(dòng)模式尤甚。

一旦激活運(yùn)動(dòng)模式，全新一代唐DM的“暴脾氣”全部上身，950N·m最強(qiáng)扭矩輸出命令隨時(shí)到埠 —— 官方百公里加速時(shí)間4.5秒(普通版)/4.3秒(智聯(lián)創(chuàng)世版)，皆電在普通版之上實(shí)測(cè)也達(dá)到了4.65秒。

漢斯在比亞迪全新一代唐DM的底盤(pán)上下足了輕量化的工夫，前下擺臂、轉(zhuǎn)向節(jié)、后下控制臂縱臂、副車架均為鋁合金材質(zhì)，輕巧材質(zhì)換得更短的破百時(shí)間與更長(zhǎng)的純電續(xù)航。

本文重點(diǎn)是電池部分，而給皆電深刻影響的恰恰也是第三代DM技術(shù)的用電策略：只要電池組有電，電機(jī)都會(huì)毫不客氣地把你推出去，因此有電的唐DM可以輕松做到既猛又省（總是優(yōu)先用電）。

全新一代唐DM將16% SOC余量作為最后的臨界值，饋電模式下發(fā)動(dòng)機(jī)基本會(huì)常態(tài)化工作，處于一種“充一點(diǎn)電、再用一點(diǎn)電”的狀態(tài) —— 簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，比亞迪第三代DM實(shí)現(xiàn)動(dòng)力與節(jié)油雙馨的技術(shù)核心，永遠(yuǎn)圍繞著“電量”來(lái)執(zhí)行。

接下來(lái)就是綻放本文主題的工程學(xué)部分了。比亞迪第三代DM插電式混合動(dòng)力技術(shù)把“P0+P3+P4”混動(dòng)架構(gòu)帶到唐DM之上，相比前作多了BSG皮帶啟動(dòng)/發(fā)電機(jī)。

那么，我們平常所說(shuō)的Px混動(dòng)構(gòu)架是何方神圣呢？筆者畫(huà)了一張解析圖，方便各位理解：

按照“電機(jī)位置”分類，唐DM的“P0+P3+P4”混動(dòng)架構(gòu)擁有三臺(tái)電機(jī)，分工更加明晰；從“電機(jī)介入程度”來(lái)說(shuō)，這是一套實(shí)打?qū)嵉?ldquo;強(qiáng)混”系統(tǒng)；按照“動(dòng)力聯(lián)合方式”分類，這是一套高階的混聯(lián)式混合動(dòng)力系統(tǒng)。

“P0+P3+P4”混動(dòng)架構(gòu)能讓每一個(gè)位置上的電機(jī)/內(nèi)燃機(jī)都在最恰當(dāng)?shù)臅r(shí)刻、發(fā)最恰當(dāng)?shù)牧Γ蚨梢酝瑫r(shí)實(shí)現(xiàn)：

1、智聯(lián)創(chuàng)世版0-100公里加速最快4.3秒，普通版也能觸達(dá)4.5秒；

2、工況油耗1.6L/100km（本文論述重點(diǎn)）；

3、響應(yīng)速度僅有20ms的全時(shí)電四驅(qū)系統(tǒng)；

4、純電續(xù)航80km-100km。

既猛又省的駕駛體驗(yàn)，需要“P0+P3+P4”的詳細(xì)分工，P0電機(jī)負(fù)責(zé)自啟停、能量回收、扭矩輔助；P3電機(jī)和P4電機(jī)分別驅(qū)動(dòng)前后輪，實(shí)現(xiàn)電四驅(qū)，兼顧動(dòng)力與經(jīng)濟(jì)。同時(shí)，系統(tǒng)也需要在不同工況下使用不同工作模式，來(lái)調(diào)配動(dòng)力與節(jié)油需求，因此第三代DM技術(shù)衍生出以下五種工作模式：

Gif圖跳得太快？

那我們一個(gè)個(gè)來(lái)理解：

純電驅(qū)動(dòng)模式：

這是一個(gè)僅僅使用電池組電量的純電消耗模式，也是唐DM節(jié)油的最重要模式，更是插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)與生俱來(lái)的優(yōu)勢(shì)（通過(guò)充電樁補(bǔ)電，比燒油便宜很多）。

唐DM裝備了20kWh（普通版）/24kWh（智聯(lián)創(chuàng)世版）的大容量電池組，純電續(xù)航里程分別為80km與100km。更值得用戶欣喜的是，純電模式下的唐DM依然擁有迅猛的動(dòng)力輸出，畢竟前后電機(jī)的輸出極值分別高達(dá)110kW/250N·m與180kW/380N·m。

皆電此前使用唐DM普通版（亦可稱為“唐DM80”）做了一次以高速路況為主的純電續(xù)航測(cè)試，成績(jī)?yōu)?1.6km。跑到剩余電量為16%時(shí)，內(nèi)燃機(jī)介入發(fā)電。此時(shí)若是長(zhǎng)按EV按鍵，還是可以繼續(xù)使用純電模式至6%電量，以此看來(lái)唐DM普通版的純電續(xù)航極限應(yīng)當(dāng)在90km左右。

如果放到現(xiàn)實(shí)使用場(chǎng)景上面來(lái)，在城市里使用，擁有80-90km純電續(xù)航的唐DM可以不必天天找充電樁，2-3天充一次即可一直用純電通勤，周末則用混動(dòng)模式跑長(zhǎng)途。

并聯(lián)四驅(qū)模式：

并聯(lián)四驅(qū)模式是唐DM最狂暴的模式。請(qǐng)看筆者畫(huà)的下圖，前驅(qū)動(dòng)輪有來(lái)自內(nèi)燃機(jī)（紅色）與P3電機(jī)（藍(lán)色）的動(dòng)力輸出，后驅(qū)動(dòng)輪有來(lái)自P4電機(jī)（橙色）的動(dòng)力輸出，此時(shí)唐DM就迸發(fā)出441kW（600PS）最大功率，峰值扭矩直指950N·m。

別以為這個(gè)模式除了“傾盡全力消耗能量獲取駕駛快感”之外就沒(méi)了勤儉持家的品性。即使在全力加速階段，BSG電機(jī)依然可以反轉(zhuǎn)發(fā)電（上圖最下方的綠色能量流），為電池組補(bǔ)充電量。

引擎直驅(qū)模式：

唐DM的“引擎直驅(qū)”（這四字是筆者自己編的）模式也是一個(gè)非常重要的模式，用于高速路的巡航工況中，此時(shí)電動(dòng)機(jī)的效率非常低，但汽油機(jī)的效率非常高，因此不能繼續(xù)用混動(dòng)模式，否則燃耗將非常難看。

如上圖，汽油機(jī)的動(dòng)力直接經(jīng)過(guò)雙離合變速箱到達(dá)前輪，P3電機(jī)不再工作，而B(niǎo)SG電機(jī)依然是發(fā)電狀態(tài)，一直為唐DM儲(chǔ)備更多電能，為更節(jié)能的純電動(dòng)行駛或更狂暴的并聯(lián)四驅(qū)極限加速做準(zhǔn)備。

串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式：

串聯(lián)式混動(dòng)經(jīng)常被用于制造增程式混合動(dòng)力車型（REEV）。把REEV歸類在PHEV之下，是國(guó)家現(xiàn)行的分類規(guī)則，畢竟REEV依然需要內(nèi)燃機(jī)工作；把REEV歸類在BEV之下，是部分西方的規(guī)則，畢竟只有電動(dòng)機(jī)直接驅(qū)動(dòng)車輪（前輪藍(lán)色、后輪橙色），稱之為“純電動(dòng)”亦無(wú)過(guò)錯(cuò)。

唐DM串聯(lián)驅(qū)動(dòng)模式的節(jié)能方法是提升“Well-to-Wheel”油井到車輪效率，讓效率在40%以下的汽油機(jī)發(fā)電給電池組儲(chǔ)備，當(dāng)需要能量時(shí)，由轉(zhuǎn)換效率高于90%的P3與P4驅(qū)動(dòng)電機(jī)發(fā)揮到前后車輪之上。

更重要的是，汽油機(jī)不僅可以讓P3電機(jī)反轉(zhuǎn)發(fā)電，還能讓P0電機(jī)同時(shí)反轉(zhuǎn)發(fā)電。

能量回收模式：

能量回收模式下，前后兩組車輪都沒(méi)了電機(jī)顏色（藍(lán)/橙），此時(shí)唐DM進(jìn)入滑行狀態(tài)，內(nèi)燃機(jī)關(guān)閉，“P0+P3+P4”三臺(tái)同時(shí)反轉(zhuǎn)發(fā)電，最大化回收能量。

綜上所述，比亞迪第三代DM技術(shù)的五大工作模式幾乎覆蓋了日常用車的全部狀態(tài)，做到經(jīng)濟(jì)性最優(yōu)。相比第二代DM技術(shù)，第三代DM技術(shù)的發(fā)電效率提升25%，節(jié)油效率提升15%，這也是其工信部工況油耗1.6L/100km的來(lái)源。

比亞迪第三代DM技術(shù)的微油耗口碑證明，混合動(dòng)力的省油，不局限在使用阿特金森循環(huán)發(fā)動(dòng)機(jī)這種放棄動(dòng)力性的技術(shù)。相比之下，使用阿特金森的豐田普銳斯插混版本，百公里加速時(shí)間長(zhǎng)達(dá)11.1秒，做不到動(dòng)力性能與節(jié)油性能同框出現(xiàn)。

關(guān)于節(jié)油的細(xì)節(jié)，筆者還想多為BSG電機(jī)說(shuō)幾段。其實(shí)，筆者在本文首段的奧迪BSG電機(jī)解讀文章中已重點(diǎn)提到過(guò)BSG的節(jié)油妙用，但奧迪BSG的戲路非常窄，其回收的電能只能儲(chǔ)存在獨(dú)立設(shè)置小容量的48V鋰電池組之中，且不能通過(guò)電機(jī)發(fā)力到車輪之上。

誠(chéng)然，比亞迪唐DM的BSG電機(jī)也不能直接驅(qū)動(dòng)車輪，但由于比亞迪BSG電機(jī)反轉(zhuǎn)發(fā)電所得的電能是直接充給20kWh動(dòng)力電池組的，因此這些回收電能可以通過(guò)P3/P4電機(jī)再回車輪之上。這便是第三代DM技術(shù)的另一項(xiàng)節(jié)油秘技。

另一方面，比亞迪非常罕見(jiàn)地使用了功率高達(dá)25kW的BSG電機(jī)（平常的BSG只有10-15kW），這讓內(nèi)燃機(jī)自啟停的流暢度有了提升，也能讓BSG電機(jī)將汽油機(jī)拉升至任意轉(zhuǎn)速以避免動(dòng)力系統(tǒng)反拖的沖擊與噪音。

更重要的是，這臺(tái)大功率BSG電機(jī)擁有最高94%的動(dòng)能回收發(fā)電效率，換算一下便是23.5kW的發(fā)電功率，也就是說(shuō)唐DM的BSG輔助電機(jī)發(fā)電功率比一臺(tái)知豆滿載荷加速的驅(qū)動(dòng)電機(jī)最大功率還要高……

因此，即使在某些高載荷工況下（比如高速巡航），唐DM依然能處于“發(fā)電量＞用電量”的充電狀態(tài)，并能在接下來(lái)的低速巡航/低速蠕行工況下盡可能使用純電驅(qū)動(dòng)，繼續(xù)刷油耗下限。

比亞迪第三代DM技術(shù)的節(jié)油秘技其實(shí)就藏在“P0+P3+P4”構(gòu)型之中，高階的構(gòu)型顯然更容易實(shí)現(xiàn)“動(dòng)力/節(jié)能雙馨”的美話，當(dāng)然這也需要非常豐富與合理的混動(dòng)工作模式才能實(shí)現(xiàn)，因此比亞迪唐DM開(kāi)發(fā)出了整整五種混聯(lián)模式，覆蓋日常駕車的種種工況。 

小結(jié)一句：“P0+P3+P4”構(gòu)型的分工細(xì)致、工作模式豐富，讓每一個(gè)位置上的電機(jī)都找到最優(yōu)化的輸出方案，因此才能在提供迅猛動(dòng)力與四驅(qū)性能的同時(shí)兼顧節(jié)能環(huán)保。

（圖/文：黃恒樂(lè)）