【文章】发动机热效率43%，详解比亚迪DM

作为新能源车技术路线的一种，混动相比纯电优势不小，混动汽车没有续航焦虑，燃油动力加电能可跑上千公里，加之燃油发动机热效率提高许多，不仅动力更强，而且更节油环保。而目前纯电动车因续航短，电池衰减与损耗大等问题，还须有发展的过程，而混合动力汽车在其间的优势正越来越被市场看好，消费者开始广泛接受。不久前比亚迪的DM-i超级混动平台发布，同时发布了搭载该平台的三款车型， 秦PLUS DM-i、宋PLUS DM-i以及唐DM-i，比亚迪给这套动力系统打的宣传口号是“燃油汽车颠覆者”，宣称一箱油能跑1200公里（NEDC工况下），亏电油耗低至百公里3.8L。虽然目前新动能汽车尚未得到评测数据，不过从技术原理分析，DM-i平台主打节能牌是有充分底气的。

说起混动技术，大家首先想到的就是两田，2018年本田在第十代雅阁上搭载了自家的i-MMD混动系统，发动机热效率从38.9%提升到了40.6%；丰田双擎车型搭载的THS II混动系统也将热效率从40%提升到41%，不过，DM-i超级混动做到了热效率43%，不用充电也比丰田双擎油耗更低，可谓混动圈真正的王炸。

首先我们来聊一下什么是热效率，发动机热效率是指发动机输出功率与燃料燃烧产生能量的比值，一般汽油发动机的热效率为30%左右，通俗的讲就是，10L油只有3L被用来给汽车做功，提供动力，其余的都被浪费掉了。这样说可能更好理解一些，热效率越高，相同功率下，油耗越低；相同油耗下，动力越强。目前发动机热效率的极限是45%，并且是柴油发动机，由此可见，DM-i的技术含量有多高。

比亚迪的混动发展经历了四个阶段，之前一直是主打动力性能，比如第一代F3DM，双电机串并联，第二代在P3+P4架构上增大电池容量，第三代新增高压BSG电机，一直到第四代，才开始分两条路线，之前的侧重动力的划为DM-p平台，新增节能省油的DM-i平台，DM-i是基于第一代技术平台，采用的也是双电机串并联动力架构，其中“i”即intelligent，指智慧、节能、高效，可以看出，这个平台在智能电控上是强项。

我们来看看DM-i混动平台的组成，它由骁云-插混专用1.5L发动机、EHS电混系统、专用功率型刀片电池、交直流车载充电器等核心零部件组成。首先说说发动机，这台代号472QA的1.5L发动机采用阿特金森循环，简单说就是把未燃烧完全的废气吸回来，加上少量喷油再做功，减少新喷的油量；压缩比高达15.5:1，丰田Dynamic Force引擎的混动版的压缩比也才14:1，除了高压缩比，DM-i平台还将空调压缩机、真空泵等附件全部改为电力驱动，不再需要发动机的能耗输出，再加上智能热管理技术、发动机分体冷却技术等，最终实现超低油耗。

接着来聊EHS电混系统，它包含发电机和驱动电机，按照功率划分有三款，分别是EHS132、EHS145和EHS160。数字代表的是峰值功率，譬如秦PLUS DM-i 55km尊贵型和55km旗舰型，搭载的是EHS132，它的电混系统峰值功率就是132kW。两款电机均是转速高达16000转的扁线电机，优点就是体积小、效率高；电控方面采用比亚迪第四代IGBT技术，拥有完全自主知识产权，这套技术的优势在于会自动切换驱动模式，如果电池电量较高，则会将驱动切换为纯电模式，发动机停机，油耗消耗量为零；如果电池电量较低，会智能地使发动机在最高效率区间工作，同时将富余能量通过发电机给电池充电，对于发动机而言，要么不动，一动就是最高效率。举个例子，我们都知道起步是最耗油的，DM-i 平台是用电机带着发动机到一定速度后点火，把开头耗油的区间去掉，同时废热利用让发动机尽快热起来，大大提升节油效果。此外，从结构上看，EHS电混系统没有传统的机械变速箱，传动方面改用了和电动车相似的单级减速器直接驱动，减少了能量在传动中的损耗，因此也可以把DM-i车型当作纯电动车来用。

我们都知道比亚迪的“刀片电池”厉害，而在DM-i超级混动平台上用的专用功率型刀片电池更厉害，它的空间布局采用无模组化设计，电池与包体设计融为一体，通过“刀片电池”直接组成电池包的CTP技术，跳过电池模组，减少空间浪费，直接将电池包内空间利用率提高到65%，也提高了电池包的能量密度。电池电量为8.3-21.5kWh，纯电续航51-120km，就算不加油，也可以完全当纯电动车开。此外，先进的热管理体系、冷媒直冷技术、脉冲自加热技术等黑科技，也让DM-i车型的节能效率有了质的飞跃。

其实，现在各家车企将自己的发动机调到最省油模式不难，难得是和电机电池的耦合控制，包括电池管理，电机控制，动力需求预测，这需要丰富的大数据和先进的系统算法来实现，可以这么说，在新动能领域，比亚迪绝对是走在行业前沿的企业。