同时满足1000km续航与800V快充?浅析比亚迪E3.0平台 | 朱校长专栏
在今年的电动车百人会(2021)云论坛上,欧阳明高院士说了这么一句话“如果某一位说他的车既能跑一千公里,又能几分钟充完电,还特别的安全,而且成本还非常低,那大家不用相信,因为这在目前是不可能同时达到的……”那么现在的问题是,如何看待比亚迪发布的E3.0平台——它的基本特性是:续航1000公里、刀片电池、800V闪充技术(充电5分钟行驶150km)……我觉得有必要展开讨论下。
图1 比亚迪的E3.0平台
比亚迪电动车平台从E2.0到E3.0的变化
从这次比亚迪在上海车展的展台来看,这个E3.0平台是布置在二楼的,和刀片电池放在一起,我在现场问了工作人员一些问题但也没能得到更多的细节答案。大概说一下,E3.0平台是在E2.0平台的“33111”基础上——驱动3合1(电机、减速器和逆变器)和高压3合1(车载充电机、DCDC和PDU),可能再把PTC和热泵(电压缩机)加上去,形成6+2的模式,直接的驱动力。从现场的照片来看,采用SiC器件以后,整体功率电子做得比较小,在车型上比较容易集成。
所有的“多合一”都有一个潜在问题,就是如果做后驱的时候,由于后备箱高度问题,集成度很难做,而只做前驱的集成,那单电机后驱这个未来主流的模型怎么办?在现场我们没看到很好的解决方案。
图2 比亚迪两个平台的迁移
电池方面有两个重要的特性,就是同时支持1000公里续航和800V快充,我们分开来谈这个事情。
首先是快充速度,以下为汉EV在快充桩上的实际表现为参考,根据实际的使用情况,目前刀片电池的快充功率一般是按照200A的需求电流来获取的,从低SOC值5%-12%左右,达到最大123千瓦的峰值充电功率;随后从15-50%,充电功率大概在100-105kW,逐渐把电流开始下降,当电压达到626V的时候,电流约为168.5A。
备注:这个功率是大部分主流400V系统,按照额定250A来充电的功率,实际充电中电芯在理想温度下才会有250A的需求
图3 目前汉EV的快充功率和其他主流车型对比
按照我之前的判断,是在导入大尺寸的电池系统以后,磷酸铁锂电池在70kWh以内会大量普及。而这次比亚迪想做的是110kWh以上的磷酸铁锂刀片电池,这个是根据NEDC续航里程为605km、容量为76.9kWh的电池来升级。按照汉EV的能耗,要做到1000公里续航,电池要装到127kWh,而降低能耗以后也要114kWh,想要装这么大的电量,估计刀片电池的尺寸要进一步拉长,往极限的2米方向走。
表1 比亚迪E3.0平台的电量
从快充功率的估算来看,充5分钟行驶150公里这个数据其实并不高。我们按照12.71kWh百公里折算,对应的能量为19kWh,对应的功率为228kW,也就是说准备把电流提高一倍,也就是预估充电电流会拉高到400A以上。
表2 比亚迪E3.0平台的快充需求
小结:
当然E3.0平台以上的性能规划最终到底能不能实现,确实值得我们持续观察。在安全性不变、成本不大变,通过对磷酸铁锂的电池进行一顿操作能够同时满足114kWh的容量需求,同时快充功率拉高到228kW,这个可能需要请欧阳老师去院士——毕竟半年不到的时间他在电动车百人会上的发言就被推翻了。
图|网络及相关截图
作者简介:朱玉龙,资深电动汽车三电系统和汽车电子工程师,著有《汽车电子硬件设计》。