行勝于言,寶馬開始在主流車系推出純電車型——電動(dòng)汽車技術(shù)和商業(yè)化時(shí)機(jī),都已成熟。
7月14日,寶馬集團(tuán)在慕尼黑全球首發(fā)了純電動(dòng)車型BMWiX3。和此前的i3和MINI EV不同,iX3是針對(duì)主流客戶群體的車型。這意味著,寶馬對(duì)這款車的預(yù)期,一定是走量的。
BMW iX3
寶馬iX3只在華晨寶馬沈陽生產(chǎn)基地投產(chǎn),并面向中國(guó)及全球市場(chǎng)銷售。因此,寶馬iX3也已經(jīng)登上了工信部推薦目錄。
資料來源:工信部新能源汽車推廣目錄
從目錄看,iX3的核心參數(shù):NEDC工況續(xù)航500公里,百公里耗電16.7kWh,系統(tǒng)能量密度154Wh/kg。
iX3是寶馬集團(tuán)首款采用第五代eDrive電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)的車型。寶馬后續(xù)的重磅純電動(dòng)車型BMW i4及BMW iNEXT,也將采用這一驅(qū)動(dòng)技術(shù)。在這些參數(shù)的背后,第五代BMW eDrive,有哪些過人之處呢?
第五代BMWeDrive將用于iX3、i4和iNEXT
說到電驅(qū)技術(shù),由于特斯拉的先發(fā)優(yōu)勢(shì),世人都以為特斯拉獨(dú)步天下。其實(shí),寶馬電力驅(qū)動(dòng)技術(shù)歷史悠久,最早應(yīng)用于代號(hào)為E72的BMWX6,當(dāng)時(shí)其名稱還是BMW ActiveHybrid。此后的十余年中,eDrive的鋒芒逐漸顯現(xiàn),到iX3應(yīng)用的第五代,已經(jīng)相當(dāng)成熟,將承擔(dān)起將寶馬車型推向深入電動(dòng)化的重任。
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第五代eDrive:天將降大任
在寶馬的電氣化車型上,你都可以看到eDrive的logo。這個(gè)logo附身,意味著這一車型采用了寶馬的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
eDrive包括三個(gè)部分:電機(jī)、高壓電池和智能能源管理系統(tǒng)。在剛剛發(fā)布的創(chuàng)新純電動(dòng)BMW iX3上,eDrive電驅(qū)技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到第五代。
第五代eDrive是天將降大任的代次。寶馬集團(tuán)到2023年要提供25款新能源車型,其中一半為純電動(dòng)車型。從寶馬iX3開始,第五代eDrive要廣泛搭載于寶馬新能源車型上,是寶馬開始電動(dòng)化2.0時(shí)代的基礎(chǔ)。
那么,第五代eDrive有什么看點(diǎn)呢?
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電驅(qū)單元高度集成化
說到電驅(qū)動(dòng)技術(shù),無法避開“三電”:電池、電機(jī)、電控。
以往,電動(dòng)汽車上的電機(jī)、逆變器和減速器是三個(gè)獨(dú)立的部件,在組裝環(huán)節(jié)連接在一起,成為驅(qū)動(dòng)單元。但是,有經(jīng)驗(yàn)的電動(dòng)汽車企業(yè)很快發(fā)現(xiàn),三個(gè)部件獨(dú)立,占用的空間大,同時(shí)有很多類似的器件和結(jié)構(gòu)件,完全可以共用。因此,電驅(qū)動(dòng)單元的趨勢(shì),就是集成化。
第五代eDrive驅(qū)動(dòng)單元可以說是集成化的一個(gè)典型,它將電動(dòng)機(jī)、電控、變速箱整合為一體。
集成化往往帶來小型化,其功率密度相比現(xiàn)有寶馬純電車型提升高達(dá)30%。這意味著在保證性能的同時(shí)大幅降低重量并減少所需的安裝空間。
第五代eDrive的三合一電驅(qū)動(dòng)單元
第五代eDrive的三合一電驅(qū)動(dòng)單元示意圖(左側(cè),電機(jī)結(jié)構(gòu);上部:電控;右側(cè):減速器)
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勵(lì)磁電機(jī):無稀土、好調(diào)速
第五代eDrive中,采用的電機(jī)不是主流的永磁同步電機(jī),而是勵(lì)磁同步電機(jī)。
這兩種電機(jī),啟動(dòng)時(shí)都要有個(gè)初始電動(dòng)勢(shì)讓線圈產(chǎn)生磁場(chǎng),使電機(jī)轉(zhuǎn)起來,如同發(fā)動(dòng)機(jī)點(diǎn)火似的。電機(jī)“點(diǎn)火”,要么靠外界電源提供勵(lì)磁電流,要么由永磁體提供激勵(lì)。前者是勵(lì)磁電機(jī),后者就是電動(dòng)汽車一般采用的永磁同步電機(jī)。
相對(duì)永磁電機(jī),勵(lì)磁電機(jī)有兩大優(yōu)勢(shì)。首先,勵(lì)磁電機(jī)不使用稀土元素,可以降低對(duì)稀缺資源的依賴。而且稀土的開采,還容易產(chǎn)生環(huán)境污染。寶馬向來注重社會(huì)責(zé)任,希望避免經(jīng)營(yíng)活動(dòng)帶來環(huán)境隱患。
其次,永磁電機(jī)磁場(chǎng)恒定,不易調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速。
許多電動(dòng)車主都有一個(gè)感受,在等紅燈時(shí),電動(dòng)汽車可以輕松秒殺很多大排量燃油車。但是,在高速路段,電動(dòng)汽車的后程加速能力有限。這就是因?yàn)橛来烹姍C(jī)的轉(zhuǎn)速無法再提升了。
但是,勵(lì)磁電機(jī)可以方便地調(diào)節(jié)勵(lì)磁電流來調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速,適用于大功率場(chǎng)景。
iX3所采用的勵(lì)磁電機(jī),最高輸出功率達(dá)210千瓦,最大扭矩400牛?米,令iX3百公里加速時(shí)間達(dá)到6.8秒。
大功率的永磁同步電機(jī)也可以做到這一點(diǎn)。但是勵(lì)磁電機(jī)還能做到的是,最高輸出功率不僅在加速早期能達(dá)到,而且還能高轉(zhuǎn)速區(qū)間保持住,從而穩(wěn)定提供運(yùn)動(dòng)性能。比如,讓你在高速上和大排量燃油車對(duì)飚。
勵(lì)磁電機(jī)的這種特性,還能讓不同駕駛模式的駕駛體驗(yàn)差異充分體現(xiàn)出來。在運(yùn)動(dòng)模式下,勵(lì)磁電機(jī)可以加大勵(lì)磁電流,電機(jī)將提供極快速的動(dòng)力傳輸,提供急加速能力。在舒適模式和ECO PRO(超經(jīng)濟(jì))模式下,勵(lì)磁電機(jī)可以減少勵(lì)磁電流,提高驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率。駕駛者也可以選擇完全沒有勵(lì)磁電流,電動(dòng)汽車就會(huì)高效率地滑行。
值得一提的是,寶馬集團(tuán)通過自身研發(fā)和生產(chǎn),將勵(lì)磁電動(dòng)機(jī)的效率提升到93%。
另外,iX3的三合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),安裝在后副車架上,對(duì)于喜歡后驅(qū)的車主來說,還將保持靈活和大動(dòng)力的操控感受。
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高壓電池包兼顧續(xù)航和安全
寶馬iX3搭載的高壓動(dòng)力電池包由華晨寶馬動(dòng)力電池中心二期生產(chǎn),這也是寶馬全球生產(chǎn)網(wǎng)絡(luò)中首個(gè)投產(chǎn)第五代動(dòng)力電池的工廠。電池包采用技術(shù)含量更高的811鎳鈷錳三元鋰離子電芯,其總?cè)萘繛?0kWh,凈容量為74 kWh,重量能量密度高達(dá)154Wh/kg。
對(duì)于寶馬而言,實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車長(zhǎng)續(xù)航的關(guān)鍵不在于采用更大的電池包尺寸并搭載更多的電芯,而在于提高電池包的整體能量密度。深耕電池領(lǐng)域多年的研究和開發(fā),令寶馬從池設(shè)計(jì)到電池材料均具有深厚的技術(shù)積累,得益于此,創(chuàng)新純電動(dòng)BMW iX3搭載的電池包在高能量密度、高能效、持久品質(zhì)、高安全性各方面取得了多維度的優(yōu)化和平衡。
iX3電池包示意圖
iX3的動(dòng)力電池同時(shí)也頗為注重安全性。
首先,電池包整體采用鋁合金殼體,位于車輛底盤中央?yún)^(qū)域,增加整車剛性的同時(shí),也降低了事故中前后碰撞對(duì)電池包造成直接沖擊的風(fēng)險(xiǎn)。見諸媒體的不少電動(dòng)汽車起火事件,其實(shí)都是碰撞后起火的。
其次,在電池包的側(cè)面設(shè)計(jì)有緩沖吸能結(jié)構(gòu),電池包內(nèi)部模組和殼體側(cè)面預(yù)留緩沖空間,電池模組本身也具有吸能結(jié)構(gòu),多層安全設(shè)計(jì)同樣降低了事故中側(cè)面碰撞對(duì)電芯造成傷害的可能性。
寶馬iX3這款電動(dòng)汽車是中國(guó)生產(chǎn),全球銷售,因此必須符合各個(gè)市場(chǎng)的碰撞測(cè)試要求。在歐洲,汽車碰撞測(cè)試當(dāng)中還有側(cè)柱碰項(xiàng)目。iX3電池包為此做針對(duì)性設(shè)計(jì),能大幅提升側(cè)向安全性。
第三,電池包采用液體溫控設(shè)計(jì),電池模組上多個(gè)溫度傳感器時(shí)刻監(jiān)控電池包溫度,確保電池包在舒適溫區(qū)工作;電芯采用鋁殼方型電芯,殼體本身具有抗壓性,在殼體頂部還設(shè)計(jì)有泄氣泄壓閥,在單個(gè)電芯熱失控的情況下降低對(duì)模組和電池包的整體影響。
溫控系統(tǒng)對(duì)于高比能電池尤其重要。一般而言,能量密度越高的三元電池,活性就越強(qiáng),一旦發(fā)生熱失控,釋放的能量大得多,破壞力也要強(qiáng)得多。
從目前國(guó)內(nèi)市場(chǎng)的應(yīng)用來看,不少車企對(duì)811電池的態(tài)度,從早期的擁抱,變?yōu)橹?jǐn)慎。它們的管控能力,難以馴服811這一猛虎。但寶馬在X1插電混動(dòng)、5系插混上相繼應(yīng)用,并在iX3上繼續(xù)采用811電池,可以說體現(xiàn)了寶馬技術(shù)的領(lǐng)先性。
在這樣充分的安全設(shè)計(jì)基礎(chǔ)上,第五代eDrive的電池包,能量密度比此前產(chǎn)品提升20%。在中國(guó)的NEDC工況下,iX3續(xù)航是500公里。這一數(shù)字應(yīng)當(dāng)是扎實(shí)的。因?yàn)橥瑯拥能囆驮跉W洲的WLTP工況下,續(xù)航里程是460公里,換算為NEDC工況,可以達(dá)到520公里。
能耗方面,NEDC標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試中,iX3百公里能耗為16.7kWh??紤]到這是一款總質(zhì)量2.2噸的的豪華電動(dòng)車,這個(gè)電耗水平,已經(jīng)是同級(jí)標(biāo)桿。
在電驅(qū)動(dòng)性能之外,iX3的充電性能也大為提升。在中國(guó)電網(wǎng)允許的范圍內(nèi),采用高速直流充電,iX3最高充電功率可達(dá)100kW,僅需45分鐘即可將電池電量從0充至80%。交流充電最高充電功率可達(dá)11KW,僅需7.5小時(shí)即可將電量從0充至100%。
第五代eDrive適合三種動(dòng)力,具有可擴(kuò)展性的特點(diǎn)
iX3只讓我們略窺第五代eDrive真容,因?yàn)?span style="margin: 0px; padding: 0px; border: 0px; font-weight: 700;">eDrive還能用于插混或者全驅(qū)的純電動(dòng)車型上,其性能還將有更加出色的表現(xiàn)。在后續(xù)的i4和iNEXT等車型上,我們將能見識(shí)到。
寶馬對(duì)新能源汽車有雄心勃勃且領(lǐng)先行業(yè)的規(guī)劃。目前,寶馬集團(tuán)在全球已經(jīng)完成交付超過50萬輛新能源汽車;到明年年底,預(yù)計(jì)將增至100萬。面對(duì)即將展開的新能源汽車市場(chǎng),寶馬歷經(jīng)多年打磨eDrive系統(tǒng),迎來了大展身手的機(jī)會(huì)。(完)
來源:第一電動(dòng)網(wǎng)
作者:電動(dòng)汽車觀察家
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