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五菱灵犀混动×神炼电池,星光下的技术五菱信赖向前
来自:电动邦
作者:王元祺
2023-10-17 14:54:11
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我觉得无论是产品还是技术,但凡是五菱出品,总是自带着热度和口碑,其中的秘诀应该就是『实在』二字,比如本次『上汽通用五菱技术进化日』(后简称『技术进化日』)发布的全新原生新能源架构,其中主要包含「五菱灵犀混动」「神炼电池」两大自研核心技术。

「五菱灵犀混动」:追求省、顺、可靠

简单地说,「五菱灵犀混动」主要由「混动专用发动机」、「驱动电机」、「电磁式DHT」和「混动专用电池」等硬件,配合全场景的数据软件标定共同构成。其中每一个硬件都拥有着朴实无华却实实在在的技术含量。

以1.5L的「混动专用发动机」为例,通过在燃烧系统、低摩擦系统和热管理系统等方面优化,并应用创新进气系统、阿特金森循环、低压冷却EGR、DLC类金刚石涂层、分体式冷却和高效电子水泵等可靠高效的技术,实现了43.2%最高热效率,40%热效率覆盖区域超越行业标杆,92%工作时间运行在高效区,发电功率覆盖8kW-60kW。

而「驱动电机」则采用了双层短距低谐波绕组、低损耗高性能硅钢片、低阻轴承、转子斜极等先进技术和材料,降低谐波损耗和铁损,最高效率达到96.8%。通过高效调控,系统效率85%以上的区间占比大于85%。在面对市区堵车、长途高速的工况,「驱动电机」始终保持最高效率,获得中汽研高效电驱A级认证。

此外,在「电机控制器」方面,「五菱灵犀混动」采用了最新一代「IGBT」高功率芯片和「OreoPACK」双面散热塑封技术,其特点简单来说就是体积更小、热阻更低(耐热度更强)、电流输出更高(效率更高)。

配合专属的软件标定、宽电压过调制技术、高精度扭矩控制、智能变频等技术,最终实现了最高效率达到98.8%(据我的经验,行业内一般为94%+~97%+,详情可参见我的《混动汽车百科》专栏),控制器效率超过90%的高效区占比高达94%(据我的经验,一般大家不会公布这个参数)。不过比较可惜的是,从目前见到实物来看,电控系统未被整合在电驱系统上,相信也是出于模块化升级、成本控制以及维保修经济性等方面的思考。

至于五菱首创的「电磁式DHT」,想必关心我专栏的朋友一定不会陌生。「P13架构」+「C0离合器」的基本架构,简约而不简单,我们不展开赘述,不过本次『技术进化日』谈及了其中的部分细节。

比如「电磁式DHT」的前后齿轮盘转速差精度控制在50rpm以内,可以实现0.1s急速响应,实现赛车级的犬齿齿轮闪电耦合,此外强化了轮齿,增强了其可靠性。相比传统液压离合器反应迅速、效率高,更轻量化,可减重5%,减少能量损失,更重要的是「油-电」和「电-油」模式切换时的平顺性,大大提升。

对于这套「电磁式DHT」的标定,「五菱灵犀混动」则采用了时下较为热门的『感知标定』方法,即是通过进气压力传感器和惯导系统构建对平原、高原、坡度、平路和山路等不同路况的感知,同时,基于大数据模型,系统会实时获取最佳工况数据,灵活调节发动机启动、喷油量、转速到最佳值。

故此,在『技术进化日』上,官方宣布即将在11月下旬正式上市、搭载「五菱灵犀混动」的「五菱星光」,WLTC标准综合油耗仅为3.98L/100km,NEDC标准油耗仅为3.7L/100km。

此外,「五菱灵犀混动」还经历了全面严格的台架、道路和三高测试,比如「电磁式DHT」在台架上经历100万次、接近4年的测试。开下台架还必须经历冬季、夏季、高原山路的耐久测试和破坏性的冲击过坎等30余项极限挑战。整车匹配试验累计里程超100万公里,核心部件可靠认证超越用户实际的使用年限。

「神炼电池」:寓意为『神机百炼』的『五边形战士』

本次『技术进化日』上,五菱推出的第二项重磅技术,便是基于五菱超高标准电池安全体系所打造的「神炼电池」。

其最大的特点即是高安全、高功率、高密度、高效率和高寿命:

  1. 高安全:电芯采用高安全体系和结构设计,超标准通过了持续高温加热、过充过放循环、极限过充等不起火电芯严苛测试,确保不起火、不析锂、不短路、不泄露;

  2. 高功率:正极采用高活性纳米颗粒与微米级骨粒进行填充,配以快离子复合盐电解液,构筑Li+输运高速通道,峰值功率超过300kW;

  3. 高密度:通过「问顶技术」结构设计进一步降低电芯内部公摊,将电芯内部空间利用率提升7%以上,带来10%的能量密度提升,优能量密度大于165Wh/kg;

  4. 高效率:神炼电芯电子传输路径较刀片类电池缩短60%,外加创新一体化问顶盖板,极耳长度缩短至13mm,降低约60%物理阻抗,充放电效率大于96%;

  5. 高寿命:负极表面包覆高稳定柔性层,优化高稳定性电解液和添加剂,结合高安全体系设计保障,实现大于6500的工况循环寿命。

而支持五大特点的关键技术有三项:「问顶技术」、「MUST多功能一体化结构技术」(Multifunctional Unitized Structure Technology)和「双BMS系统」,也就是覆盖了电芯、电池包和电池管理系统三大领域。

比如「问顶技术」采用了L型极耳替代传统的U型极耳,规避整车应用振动工况中极耳下沉与极片接触带来的内短路风险。而极片顶部绝缘保护层与宽裕overhang设计,杜绝自放电与顶部析锂。此外采用高热稳定、低热导率的陶瓷层涂覆,抑制隔膜收缩、熔融,进一步防止热失控发生。可以说是从电芯内部结构、固液界面和材料体系等方面进行优化设计。

而「MUST多功能一体化结构技术」则是将大飞机『主翼』设计理念引入电池包的设计结构中,将电池包中的结构梁、侧板、热管理系统集成为MUST功能件,达成结构刚强度与热管理等的多功能合一,形成三横六纵的高稳定电池结构。类似飞机机翼的超轻量化高强度设计,最终实现了高结构强度和高集成效率电池包设计,在相同结构材料用量的基础下,神炼MUST结构设计将电池系统结构强度提升60%以上。

让我对「MUST多功能一体化结构技术」比较有好感的点,除了其安全性,其实现了电池系统内各关键部件的可拆卸与高效维护,官方宣称『相比于行业同级产品可节约>90%的维护成本』,果然『实在』二字是刻在五菱骨子里的。

最后,关于「双BMS系统 」,官方给出的解释是:『车端搭载了五菱自研的智能电池管理BMS系统,能做到全天候、全生命周期秒级电池安全巡检,再结合云端AI-BMS系统,让神炼电池系统实现240余项电池安全监管策略,80余项故障预警服务,且电池健康寿命监测精度≤3%,行业领先,安全超耐用』,这点我们有待拿到实车后,通过长测来证明。

不过从官方给出的电池验证数据来看,『81道工序,3000+过程控制项,全制程全生命周期精确追溯;电池整包更历经超过2000项台架测试,490多项整车验证』,相信「神炼电池」必然是一款有质量保障的产品。

「五菱星光」:超A级新能源家轿,11月下旬即将上市

有了「灵犀混动」和「神炼电池」等最新新能源技术作为支撑,『技术进化日』的尾声,五菱带来了旗下首款超A级新能源家轿——五菱星光,该车将于11月下旬正式上市。

这里对五菱星光做一个简单的介绍:五菱星光采用『星翼美学』设计理念,通过流线身姿融合光影的魅力变幻,以展翼式前格栅、星彩灯组勾勒绝不雷同的前脸造型;随行亮眼的全LED自动大灯,与星环尾灯遥相呼应,拓展审美疆界。从侧面看,短前短长后悬的豪华车比例,整车的风阻系数堪比跑车,仅为0.228cd。

在空间上,五菱星光长4835mm宽1860mm高1515mm,虽然定位是A级家轿,但轴距达到2800mm,比我的沃尔沃S60L还长。而其溜背设计从C柱后端开始,显然是考虑到了后排的头部空间,实在,很实在!更多的静态和动态体验,我们在试车内容中再做详解。

信赖并向前:160万新能源车主、115万台单家族销量

总地来说,本次『技术进化日』干货满满,其实还有很多内容可以拆开详解,有机会的话,我也很想前往五菱主导成立的『广西新能源汽车实验室』,见证一下「神炼电池」是如何炼成的。

不过,从『技术进化日』所公布的信息来看,目前五菱已基本搭建起了其在新能源领域的技术框架,从我个人角度而言,其特点如下:

  • 「五菱灵犀混动」:一套追求省、顺、可靠、成本可控的高效混动系统,并将系统中的每个组件打磨到系统框架下最优、最高效的状态,在保证效果的前提下,福利广大用户;

  • 「神炼电池」:一切围绕着安全、高效和可控成本的大批量生产的电池方案,通过这套电池方案,进一步拓展五菱在新能源车型上的可能性,在保证安全的前提下,扩大客群。

其实从2019年至今,五菱在新能源领域的成就,众人皆知,2020年的宏光MINIEV开创并引领了中国新能源代步车的认知,截至2023年9月,宏光MINIEV家族系列累计销量突破115万台,五菱缤果上市至今6个月累计销量12.6万台。累计新能源车型车主达到了160万,这离不开五菱『人民要什么,五菱造什么』的企业理念,也离不开车主的一份信赖。

然则随着新能源市场的内卷加剧,五菱也必须拿出一整套更先进、更高效、更加成本可控的『向前』解决方案,显然从『向前的技术』到『用户的买单信赖』,再从『用户的买单信赖』到下一个『向前的技术』,五菱发展的良性循环是许多友商羡慕不来的,我也希望五菱能保持下去,同样也更期待每一款五菱的新品。

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