探寻160亿公里真续航背后的秘密 TC君带你体验BEIJING汽车新能源试验中心

一声惊雷平地起,一向话题点新能源车圈再次引发了众多网友的关注。作为目前电动汽车最大的痛点,真实续航如何是大家的最大关注点,尤其是即将到来的冬季,纯电续航如何更牵动着车主和准消费者的关注。

10月26日,专业垂直网站易车网发布了《EV汽车续航偏差率评测白皮书》,根据更实用的WLTP标准,通过模拟车主的真实使用场景对电动车进行续航偏差率测试。

大家猜猜哪款车型获得了冠军的位置?话题度最热的特斯拉Model 3可是倒数,BEIJING-EU5以和标称相差3.2%的非常成绩位列冠军,成为实际续航里程最接近官方NEDC工况续航里程的车型。

通过“官方标注续航”÷“实际测试续航”的方式得到“实际续航偏差率”。这个数字的高低,能有效反映出电动车的真实续航能力。对于一向低调技术研发的BEIJING汽车来说,此次“爆发”其实是他们深耕技术研发领域的直接反馈。

不知不觉,BEIJING汽车新能源已销售超过50万台,根据后台数据显示,这些车辆累计总行驶里程已超过160亿公里,地球赤道是4万公里,TC君简单一算,已经绕地球40万圈啦!高品质产品必须有完善的质量测试和管控系统才能服务好如此多的车主,TC君来到北汽蓝谷BEIJING汽车新能源试验中心,带领大家探寻160亿公里背后的秘密。

三个数字展示历程:2013年-50万台-160亿公里

既然是数字量化,TC君通过几个数字为大家解读BEIJING汽车在新能源上的发展路径:2013年、55万、160亿。

2013年,BEIJING汽车新能源(此时叫北汽新能源)通过首款纯电车型E150EV正式进军尚属“襁褓”的新能源汽车市场,成为当时国内唯二具有较大规模和完全纯电动汽车研发、生产、销售能力的企业。从此之后的每一年,BEIJING汽车坚守产品不断迭代更新,始终保持核心技术的领先,陆续推出了熟悉的EV系列、EU系列和EX系列等数十款纯电动汽车产品。

截止到2020年10月,BEIJING汽车在全国已经销售出超过50万台纯电动汽车,累计总行驶里程已经超过160亿公里,已经成为国内纯电动汽车“质量可靠、续航扎实”的代名词。

可靠的质量和扎实的续航,和BEIJING汽车不断研发的领先性三电技术有着非常密切的关系。作为国内最早专注于纯电动车研发制造的企业,经过多年实践和技术探索,BEIJING汽车在电池、电机、电控等核心三电领域,积累了国内领先的技术成果。在2020年度“中国汽车工业科学技术奖”终评会上,BEIJING汽车三电平台关键技术与产业化项目获得科技进步奖一等奖,赢得了行业权威专家的认可,这可是莫大的荣誉,攀登技术高峰的路上BEIJING汽车人经历了非常多的挑战。

BEIJING汽车三电核心发展历程:三代电池、四代电驱动技术积累

传统燃油车最重要的当属三大件:发动机、变速箱和底盘。而对纯电动汽车来说,最重要的三大件升级为电池、电机和电控,呈现出集成度更高、重要更轻、能量密度更大,这些是影响电动汽车续航表现的重要因素,技术储备高低、效率转换率、轻量化和可靠性表现,是电动车最重要的产品力体现。

下面跟随北汽新能源工程研究院副院长代康伟、北汽新能源工程研究院试验部部长岳巍分来探寻BEIJING汽车三电系统所取得的成绩,以及在技术研发的升级路线和规划,下面信息有些硬核和理工化,同学们要慢慢消化哦。

BEIJING汽车的升级路线围绕轻量化、集成化、高效化这几个方面并行,主要打造出重量更轻的电池和电机,零部件用量更少、集成度更好,电池组功率密度不断提升。电控系统部分,BEIJING汽车已经完全拥有了自主知识产权的智能电控系统,多合一高压集成控制是BEIJING汽车强项,已经使用的EMD3.0超级电控达到了高度集成化、轻量化设计,结构布局上更精密,相比第1代系统体积减少46.5%,重量降低40%,能效提高到98.5%,而这只是很短几年内的成就。

2009-2014年:作为初代民用量产电动汽车电池包,成组形式是“电芯-模组-总成”三者分开布置的CMP形式,此时有相对较多的成组零件和线束系统,材料上主要考虑车辆的安全和稳定性,导致整体质量普遍比较大,而且处于成本考虑,此时的电芯材料多采用磷酸铁锂,单个电池包总能量多在10-20kWh之间,系统能量密度90-105Wh/kg。

2015-2019年:随着国家政策的引导和技术发展,国内新能源产业进入快速发展阶段,电池材料技术不断成熟,总体成本有效下降,新能源汽车逐渐采用了能量密度更高的三元材料,电池模组材料开始出现呈现以复合材料逐渐取代钢材形式,以达到更好的轻量化。这个时间段的BEIJING汽车搭载的第二代电池包,已经达到ASIL C安全等级(最高为D)。

2019-2021年:进入到2019年后,电动车的续航路程大幅提升,500km似乎只是合格线(但这更多是对自主品牌和造车新势力,特斯拉Model 3标准续航版和BBA的电动车们纯电续航可没有超过500km哦),这就要求汽车主机厂和电池供应商一同研发更高密度的电池包和材料技术,这个时间段,BEIJING汽车第三代电池包首先使用CTP无模组技术和轻量化设计,通过电芯直接成组,节约了大量空间和连接部件,电池包体积利用率提高15%-20%,电池包零部件数量减少40%,生产效率提升了50%,系统能量密度达到170Wh/kg。电池包上盖采用了HLM高比强度轻量化材料,框架之间使用FDS高集成自动复合连接结束,并配备一体式集成液冷技术,整体减重效果明显。

EU5车型为例,其所搭载的50kWh能量动力电池包,质量仅为310kg,全车整备质量1600kg。相对其他同级别产品在质量上有着不小优势,可以做到更低的电耗水平,以此达到低续航偏差率。

电驱动系统方面,BEIJING汽车自2009年至今共进行了四次技术迭代,主要方向为集成化和高效化。

一般的纯电动汽车电驱动系统,主要分为整车控制器、高压配电系统、电源转换系统、高压充电机、电机控制器和驱动电机等几个部分。早期受制于设计和技术水平,电驱动系统多采用分布式布局,不仅视觉上较为凌乱,走线密集,还影响了车辆效率。而后期随着高压系统、电驱动系统的集成化,器件数量减少了23%,重量降低35%,体积更是减小了40%。从第一代分布式电驱动系统,到如今普遍搭载的第三代,BEIJING汽车纯电动车型整车效率提升了近3%,功率密度提升超过5倍。BEIJING汽车自主研发的BMS系统具备电池单体电压偏差自均衡功能,智能监控调节电池单体电压,对过充、过放、极端电压等状况实施安全防护,保障安全,延长电池寿命,同时确保车辆保持长续航。

《EV汽车续航偏差率评测白皮书》得到冠军的EU5车型,搭载了高压集成式驱动单元,能输出160kW的最高功率,DC-DC最高效率和平均充电效率分别达到94%和95%,最高快充电流达到250A,多项数据均成为业内一流水准。

技术进化和品质升级打造未来护城河

作为发展时间很短的纯电动汽车来说,出色稳定且表现可靠的产品,离不开强大的试验测试能力作为保证。BEIJING汽车投入巨资建设了新能源试验中心,总体投资达到20.51亿元(大家算算得卖出多少车才能回本啊),打造出国内领先、国际一流的新能源汽车试验验证平台,测试中心位于北京亦庄“中国蓝谷”,建设总面积达到了5万平方米,有着非常庞大完善的88个实验室,有着各类国际先进的测试设备550余台套,一期项目在2019年7月22日正式启用,二期项目2020年二季度完工。

整车高低温环境仓开展低温环境适应性测试

这个测试中心覆盖了电池、电机、电控、智能网联、轻量化、整车应用共6大关键核心领域,以先进的标准体系、试验设备、技术人才和创新文化,满足面向未来的世界级智能网联电动汽车的开发需求,与优秀行业伙伴共建共享并向全行业开放,加速技术新变革,树立品质新标杆,引领行业新发展。

电池包性能测试步入式环境舱进行电池包性能与耐久测试

整车部分,测试中心有着完善的整车环境、NVH、EMC、结构耐久等测试能力,涵盖纯电、混动的测试能力。

电芯及模组恒温恒湿试验箱进行电磁能及模组性能试验

电池系统方面,试验中心设有电池PACK、电池单体及模组、电池安全三大试验区,构建了覆盖从电芯到PACK的全面试验能力,具备电池温湿度、振动、海拔、盐雾等全环境下电性能、耐久性能的测试能力,100%覆盖国标、企标试验体系。

消费者非常关心的淋雨试验室内淋雨试验箱进行IP防护等级测试

驱动系统方面,拥有涵盖电机、动力总成、传动系统的全环境性能及可靠性测试能力,全面满足电机及驱动系统、控制系统的标定与测试需求。电机及传动系统试验区拥有世界领先水平的两驱三电机台架、四驱四电机台架,转速覆盖20000转,扭矩覆盖600NM,功率覆盖440KW,最高车速可达250km/h,可全面满足电机及驱动系统、控制系统的标定与测试需求。

全国仅三套的驱动系统功率级测试平台通过进行控制器效率MAP试验

电控系统方面,具备从模块到整车的控制系统软件及其通讯性能的全面验证能力,建立了完整的HIL、域测试、整车lab-car、实车测试的测试链,软件测试理念与用例体系处于全球领先水平。

TC君总结:

7年时间,超50万车主的认可,超过160亿公里的行驶里程,BEIJING汽车带着责任感和自信心持续不断为国内新能源领域贡献着力量,通过充足的储备以及时间和经验积累的技术底蕴,完备的三电实验测试环节、超过20亿元投资打造的国际顶级新能源车型测试中心,展现对每个环节的精准细致追求。

《新能源汽车产业发展规划》明确指出未来新能源汽车将“加大关键技术攻关,鼓励车用操作系统、动力电池等开发创新”技术创新成为新能源汽车行业未来发展的重要工作之一。BEIJING汽车拥有的绝对硬核三电技术和全球领先的试验验证能力,保证了“真续航”的强实力,同时保证在未来新能源行业竞争中取得领先位置,带领全球新能源行业不断前行。

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