续航短 速度慢 低温性能衰减…新能源车充电难题比亚迪一一攻克!|比亚迪全场景高效充电技术沟通会回顾

2023-12-27 16:12:14 1点赞 0收藏 0评论
现场照片现场照片会议由比亚迪汽车工程院副院长凌和平主讲会议由比亚迪汽车工程院副院长凌和平主讲充电技术汇总图充电技术汇总图

上周参加的「不止于快,全能进化」比亚迪全场景高效充电技术沟通会让我收获非常多,这是一场干货满满的会议。

我最大的感触,就是比亚迪在新能源车领域的相关技术积累是非常深厚的,特别是在充电技术上,可以说是一直处于领跑全行业的地位。这次会议的主题,就是比亚迪五大首创技术解决充电难题。下面我就为大家详细介绍,这篇文章内容详实,我也尽量避免使用非常专业的术语。强烈建议对新能源车感兴趣的朋友阅读!

一、技术积累相当深厚

外界对比亚迪一直有一些误解,例如似乎很少听到比亚迪宣传800V平台,比亚迪没有相关的技术吗?当然不是。比亚迪早在2015年全球首创了乘用车800V高电压平台。是的,这项技术比亚迪8年前就掌握了。不宣传,不代表没有。领先8年,这其中的技术实力可见一斑。

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这项技术也让新能源车的性能更强、续航更长、充电更快,当时的搭载车型就有秦EV(2015款)、唐DM(2015款)等。今天,基于800V高电压平台的在售车型中更加丰富,遍及很多价位段。

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二、历史贡献不容忽视

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前面说到了比亚迪800V平台的例子,我们不妨把视角再放宽一些,回顾一下比亚迪20年来在充电技术上的研发、突破与创新。

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2.1 先有鸡先有蛋,充电问题怎么办?

早在二十年前,新能源汽车行业还处于相当初期的阶段,此时行业面临三个困境:没有充电技术、没有充电基础设施、没有统一的充电标准。

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当时购买新能源汽车,并不像现在有这么多公共的充电桩可选、也可以在自己家车位上安装充电桩。我记得会议上,比亚迪汽车工程院副院长凌和平说,这就是一个「先有鸡还是先有蛋」的问题。如果不没有充电相关的基础设施,自然也不会有人买新能源车——因为补能问题无法顺利解决;反之,如果不发展新能源车,充电基础设施也不会自动就普及。在这样的情况下,比亚迪成为了开拓者,毅然决然选择先从基础设施入手进行研发。2008年,比亚迪推出了全球首款不依赖专业充电站的插电式混合动力汽车F3DM,并自研交流充电接口,首次实现了电动车家用220V交流充电,这也是行业里新能源车家充解决方案。这一成果直接化解了新能源车补能困难的重大问题,让全行业看到了发展的希望与方向。

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随后,在公共出行领域,比亚迪也开始了对新能源车的探索。早在2010年5月,比亚迪就将纯电动车e6投入市场运营,这是全球首批投入市场化运营的纯电动车。此外,比亚迪还自研了8芯直流充电接口和50kW直流充电桩。比亚迪自研的交、直流充电接口,也为后来的国标接口提供了重要参考。比亚迪也成为了首批中国电动汽车充电标准的起草单位。

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2.2 如何降低成本、提高充电桩安装的效率?

随着家充需求的增长,直流充电桩的一些问题逐渐暴露。比如直流桩施工相对比较复杂、落地速度慢,从商业的角度来说投资回报周期长,也不太适合家庭使用。而交流电相对容易获取,充电桩建设的难度也相对更低,无论是公共桩还是私人桩,交流充电桩显然是更好的选择。在这个背景下,2013年,比亚迪推出了国内首创的三相大功率交流快充桩,既客服了直流充电桩的一些问题,又提高了充电速度,直接加快了全球公共交通的电动化普及。随着快充桩的加速建设,电动汽车有了高速发展的基础。2019年,比亚迪公共充电桩就覆盖了全球50+国家和地区。

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回顾20年的发展历程,是比亚迪的不断探索,才让中国新能源汽车的充电技术有了「根」。这些贡献必然会被载入中国新能源汽车发展的史册,也必然会对中国新能源汽车产业的发展产生深远的影响。几十年后,当我们回顾这段波澜壮阔的创业史,我想没有人会忘记比亚迪的付出。

三、用户体验高度重视

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有了800V的车,新的问题接踵而至:没有800V充电桩怎么办?当时,大部分的公共充电桩都是低压桩。2015年,比亚迪全球首创了升压充电技术,它可以适配所有的公共充电桩,实现车桩兼容。这进一步提升了新能源车的充电体验。

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同时,充电安全是最基础的用户体验,也是我认为选购新能源车时必须重视的一方面。今年,比亚迪全球首创复合直冷技术,通过分区式冷媒独立控制系统,让换热能力提升85%,电池冷却面积提升100%,充得快,也充得稳。买新能源车选比亚迪,完全可以放心。

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3.1 充电,更快一步

有了快充就满足了吗?不,比亚迪在追求用户体验的道路上,没有止境。

今年,比亚迪又全球首创了乘用车的双枪超充技术,两个充电枪一起充。最大功率可高于230kW。

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这样的技术让我感到十分惊艳。在传统的思路中,要想实现比快更快,那就得新建更高电压或电流的超充桩。这种思路简单直接,但问题就在于挑桩。显然,超充桩的布局短时间内不可能达到普通快充桩的程度。这种情况下,即使车本身支持超充,也可能因为超充桩有限而很少能用得到超充。

另一种思路就是前面所述的比亚迪自研升压充电技术。

可以让百万台的公共充电桩直接变为超充桩,无需进行改造。这种方案本质是高电压、国标电流技术路线。代表车型有比亚迪海豹,其最大电压约为600V,最大充电电流为250A,最大充电功率为150kW。这些车辆在普通公共快充桩即可实现快充。

这种方案在普通快充的基础上又近了一步,并且不挑桩。但是,还存在一些局限:公共快充桩的电流受国标限制,功率提升范围始终有限。那么能不能在不改桩的前提下,再快一些?可以!比亚迪在追求用户体验的道路上,没有止境。在这样的背景下,“乘用车双枪超充”技术横空出世。

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乘用车双枪超充技术充分利用庞大的公共快充桩生态,以“升流”方案,提升公共桩大功率快充效率。车辆同时插两把充电枪,可大幅提升充电电流,使得整车突破公共快充桩国标最大250A的电流限制,最高可实现充电电流翻倍至500A;结合国内主流的80-120kW公共快充桩生态,通过双枪超充技术可实现充电功率翻倍。

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该技术加持下,10-80% SOC充电仅需20分钟,这极大提升了用户的使用体验。在这样的技术加持下,以腾势N7为例,充电15分钟基本就能补能350km。凌和平副院长说,这样配置的好处在于,驾驶员驾车350km后,恰好也处于比较疲惫的状态。此时停下休息15分钟补电,正好车充满了,人也得到了休息,又可以再接着驾驶。并且最关键的地方在于:双枪超充技术不挑充电桩。

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双枪超充技术还带来了另一个提升体验的地方:双侧充电口都可以单充。如果遇到某侧充电口被立柱或其他车辆遮挡的特殊情况,可以使用另一侧充电口单独充电。

这是一个基于深厚的技术积累,在为用户体验带来巨大提升的同时,最大化利用既有资源的生动案例。从以上这些内容也能看出,比亚迪对于用户体验的把握非常精准,能做到这种程度,只有技术积累深厚的企业才有可能。

3.2「终极难题」怎么解?

熟悉手机的朋友都知道,低温下电池的续航能力会大打折扣,这是物理规律。新能源车也是这样,低温下特别是极低温下,会出现电池温升速度慢、低温充电时间相比常温增加1-2倍,动力性也大幅减弱等等问题。也可以说这是新能源车领域极难攻克的大难题,冬季在我国北方,这个问题更加凸显,这也影响了新能源汽车北方的渗透率。

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针对电池在低温和极低温环境下性能衰减的情况,行业内普遍的做法是外部加热法。即热源位于电池外部,通过物理传热方式给电池加热。这一加热方式的技术比较成熟、实现难度低。但问题在于外部加热法加热速度慢、能量利用效率低、温度分布不均。一句话,外部加热法并不能很好解决低温电池性能衰减的问题。

比亚迪给出的方案是,全球首创的全场景智能脉冲自加热技术。该技术通过复用电驱动总成,实现动力电池串联分包拓扑,并首创电驱多维空间控制技术,在动力电池内部激励产生高频交变电流;电芯在高频交变电流下,利用自身内阻快速产热,实现电芯快速升温的目的;同时,比亚迪构建动力电池、电驱动总成以及热泵系统深度融合的一体式解决方案。

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举一个具体例子。电池温度-20℃时,搭载全场景智能脉冲自加热技术的腾势N7车型相比未搭载自加热方案,低SOC满充时间缩短28%;相比其它车型低SOC满充时间缩短70min以上,大幅降低充电时间。

特别值得一提的是,这一套加热系统是软硬件深度融合的,不需要用户手动控制。低温时可以自动加热,几乎不产生额外的噪声,控制系统能够智能分配自加热功率和驱动功率,几乎不影响驾驶感受。这项技术也满足整车全生命周期使用需求。脉冲加热利用高频率大电流充放电加热电池,不影响电池安全和寿命。

而且,在充电、驻车、行车的全场景下,电池都可以进行自加热。我们常说,真正的科技是感受不到科技的存在。比亚迪的这项全场景智能脉冲自加热技术,毫无疑问是精准把握用户需求、具有极高实用价值的。

四、总结

行文至此,我想大家对全场景高效充电技术应该有了更加深刻的理解,也为各位的耐心阅读点赞!如果要给这次「不止于快,全能进化」比亚迪全场景高效充电技术沟通会做一个总结,我觉得就是比亚迪以充足的技术储备、扎实的技术研发为基础,在准确把握用户需求、全面提升用户体验的基础上,攻克了新能源车使用中的种种问题,特别是充电相关的领域。这些付出不仅让比亚迪成为了家喻户晓的名企,也推动了我国乃至全世界新能源汽车行业的发展。

同时我们不能忽视,加快新能源汽车的普及,本身对全球的环境就是大有裨益的。视角回到每一位车主身上,可以说比亚迪的新能源车在这些先进的全场景高效充电技术加持下,已经逐渐抹平新能源车与传统燃油车在使用体验上的差距。充电不够快、低温性能衰减这些问题,在比亚迪的一些车型上已经迎刃而解。而克服了这些新能源车固有的缺点后,新能源车相比同级燃油车性能更强、用车成本更低、智能化程度更高等传统优势,便可以得到更充分、更明显的发挥。

比亚迪能够在今天引领全行业,正是因为已在新能源领域深耕多年,这其中的艰辛与付出,是我们难以想象的。作为中国人,我觉得我们也更应该为我们自己的企业,能有这样的自主创新能力和成绩而感到自豪。相信在未来,比亚迪仍然会以一位领跑者的姿态,继续进行核心技术攻关,为消费者带来更好的新能源车使用体验。

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