Qual è il livello di elettricità pura di BYD?

Nel 2023, BYD è entrata per la prima volta tra le prime 10 case automobilistiche del mondo con un record di vendite di 3,02 milioni di unità ed è anche oggi leader globale nei veicoli a nuova energia. Solo che molte persone pensano che il successo di BYD sia tutto merito del DM-i e che BYD non sembri essere molto competitivo nel segmento dei veicoli elettrici puri. Ma, l’anno scorso, le autovetture puramente elettriche di BYD hanno venduto più delle sue ibride plug-in, indicando che la maggior parte dei consumatori riconosce anche i prodotti elettrici puri di BYD.

Quando si tratta di veicoli elettrici puri, dobbiamo menzionare la piattaforma elettronica di BYD. Dopo 14 anni di aggiornamenti iterativi, BYD si è evoluto dalla piattaforma elettronica originale 1.0 alla piattaforma elettronica 3.0 e ha lanciato modelli elettrici puri più venduti come Dolphin e Yuan PLUS su questa piattaforma. Recentemente, BYD ha lanciato la piattaforma elettronica 3.0 Evo aggiornata per affrontare il mercato altamente competitivo dell’elettricità pura. Quindi, in qualità di leader dei veicoli a nuova energia in Cina oggi, qual è il livello della tecnologia elettrica pura di BYD?

La prima cosa da notare è che, a differenza del concetto di piattaforme come MQB di Volkswagen, la piattaforma elettronica di BYD non si riferisce a un telaio modulare, ma a un termine generale per la batteria, il motore e la tecnologia di controllo elettronico di BYD. Il primo modello ad adottare il concetto di piattaforma elettronica 1.0 è stato il BYD e6 lanciato nel 2011. Tuttavia, a quel tempo, i veicoli elettrici in tutto il mondo erano agli inizi, non solo erano ridicolmente costosi, ma anche le persone erano molto preoccupate per il durabilità dei veicoli elettrici. Pertanto, i veicoli elettrici a quel tempo erano destinati ai mercati dei taxi e degli autobus ed erano estremamente dipendenti dai sussidi statali.

Si può dire che la nascita della piattaforma elettronica 1.0 è destinata a soddisfare i requisiti di alta intensità e di ampio chilometraggio totale dei veicoli commerciali. Il problema che BYD deve affrontare è come migliorare la durata della batteria. Come tutti sappiamo, la batteria ha due vite: [ciclo] e [calendario]. Il primo è che la capacità della batteria diminuisce di conseguenza all'aumentare del numero di cariche e scariche; mentre la durata del calendario è che la capacità della batteria diminuisce naturalmente nel tempo. Basato sul modello e-platform 1.0, la durata del calendario è stata ridotta all'80% della capacità della batteria in 10 anni e la durata del ciclo è di 1 milione di chilometri, il che non solo soddisfa le esigenze dei veicoli commerciali ma stabilisce anche una buona reputazione per BYD.

Con la graduale crescita dell'industria cinese dei veicoli elettrici, il costo delle batterie e di altri componenti è diminuito di anno in anno e la politica ha guidato la divulgazione dei veicoli elettrici nel mercato domestico, quindi BYD ha lanciato la piattaforma elettronica 2.0 nel 2018. Poiché la piattaforma elettronica 2.0 è destinata principalmente al mercato delle auto domestiche, gli utenti sono molto sensibili al costo di acquisto di un'auto, quindi il nucleo della piattaforma elettronica 2.0 è il controllo dei costi. In base a questa richiesta, la piattaforma elettronica 2.0 ha iniziato ad adottare il design integrato di un'unità elettrica di azionamento, ricarica e distribuzione tre in uno e altri componenti e ha lanciato un design modulare per diversi modelli, che ha ridotto il costo dell'intero veicolo .

Il primo modello basato sulla piattaforma elettronica 2.0 è stato il Qin EV450 lanciato nel 2018, poi sulla piattaforma sono nati Song EV500, Tang EV600 e i primi modelli Han EV. Vale la pena ricordare che anche le vendite cumulative di modelli di piattaforma elettronica 2.0 hanno raggiunto 1 milione, consentendo a BYD di sbarazzarsi con successo della sua dipendenza da taxi e autobus elettrici puri.

Nel 2021, con l’intensificarsi del volume interno del mercato interno della nuova energia, un veicolo elettrico non dovrà solo essere competitivo nel prezzo, ma anche ottenere risultati in termini di sicurezza, efficienza a tre potenze, durata della batteria e persino manovrabilità. Pertanto, BYD ha lanciato la piattaforma elettronica 3.0. Rispetto alla tecnologia della generazione precedente, BYD ha applicato un sistema di azionamento elettrico 8 in 1 più integrato, che ha ulteriormente ridotto il peso, il volume e il costo del sistema di azionamento elettrico, mentre tecnologie come batterie a lama, sistemi a pompa di calore e CTB hanno effettivamente migliorato la durata della batteria, l'esperienza di guida e la sicurezza dei veicoli elettrici.

Anche per quanto riguarda il feedback del mercato la piattaforma elettronica 3.0 ha soddisfatto le aspettative. Dolphin, Seagull, Yuan PLUS e altri modelli costruiti su questa piattaforma non solo sono diventati il ​​pilastro delle vendite di BYD, ma hanno anche esportato molti mercati esteri. Attraverso il continuo aggiornamento della piattaforma dei veicoli elettrici puri, i veicoli elettrici BYD hanno raggiunto un livello eccellente in termini di prezzo, prestazioni e consumo energetico e sono stati riconosciuti dal mercato.

Con l’afflusso di produttori tradizionali e di nuove case automobilistiche nel settore dei veicoli elettrici, ogni pochi mesi in Cina verranno lanciati veicoli elettrici di successo e vari indicatori tecnici verranno costantemente aggiornati. In questo ambiente, BYD sente naturalmente la pressione. Per continuare a essere leader nel settore elettrico puro, BYD ha rilasciato ufficialmente la piattaforma elettronica 3.0 Evo il 10 maggio di quest'anno e l'ha applicata per la prima volta al Sea Lion 07EV. A differenza delle piattaforme precedenti, la e-platform 3.0 Evo è una piattaforma per veicoli esclusivamente elettrici sviluppata per il mercato globale, con miglioramenti significativi in ​​termini di sicurezza, consumo energetico, velocità di ricarica e prestazioni energetiche.

Quando si parla di sicurezza in caso di incidente della carrozzeria, la prima cosa che viene in mente potrebbe essere la resistenza del materiale, il design strutturale, ecc. Oltre a questi, la sicurezza in caso di collisione è correlata anche alla lunghezza della parte anteriore dell'auto. In breve, quanto più lunga è la zona di assorbimento dell'energia della parte anteriore dell'auto, tanto migliore è la protezione dei passeggeri. Tuttavia, sui modelli a trazione anteriore, a causa delle grandi dimensioni e dell'elevata robustezza del sistema di alimentazione, l'area in cui si trova il sistema di alimentazione appartiene alla zona non di assorbimento di energia, quindi nel suo complesso, la distanza tra le zone di assorbimento di energia anteriore la zona è ridotta.

Su: trazione anteriore anteriore/Giù: trazione posteriore posteriore

La differenza tra la e-platform 3.0 Evo è che si concentra sulla trazione posteriore, spostando cioè il gruppo propulsore che originariamente apparteneva alla zona non ad assorbimento di energia sull'asse posteriore, quindi c'è più spazio nella parte anteriore dell'auto per sistemare la zona di assorbimento dell'energia, migliorando così la sicurezza in caso di collisioni frontali. Naturalmente, la piattaforma elettronica 3.0 Evo ha anche una versione a quattro ruote motrici dotata di doppi motori anteriore e posteriore, ma la potenza e il volume della versione a quattro ruote motrici del motore anteriore sono relativamente piccoli, il che ha un impatto minimo sulla la zona di assorbimento di energia della parte anteriore dell'auto.

Su: sterzo posteriore/Giù: sterzo anteriore

Per quanto riguarda la disposizione della scatola dello sterzo, la e-platform 3.0 Evo adotta lo sterzo anteriore, cioè la scatola dello sterzo è disposta sul lato anteriore della ruota anteriore, mentre sulla precedente e-platform 3.0, la scatola dello sterzo della maggior parte dei modelli tranne che la GUARNIZIONE è disposta sul lato posteriore della ruota anteriore. Il motivo di questo progetto è principalmente dovuto al fatto che in un veicolo con sterzo posteriore, la corda dello sterzo interferisce con la trave inferiore dell'accumulatore anteriore (comunemente nota come firewall) e la trave deve essere perforata o piegata nella posizione dello sterzo. corda, che si traduce in una trasmissione non uniforme della forza dalla trave. Con il design dello sterzo anteriore, la corda dello sterzo non interferisce con la trave, la struttura della trave è più forte e la trasmissione della forza su entrambi i lati del corpo è più uniforme.

Infine, la nuova piattaforma utilizza ancora la tecnologia di integrazione della batteria del corpo CTB, la doppia trave al centro del telaio adotta una struttura chiusa e la resistenza dell'acciaio della trave raggiunge i 1500 MPa. Nelle normali collisioni laterali o in risposta alle collisioni sulle colonne laterali dell'E-NCAP, i passeggeri in cabina e le batterie sotto il telaio possono essere protetti meglio. Grazie a tecnologie come la trazione posteriore, lo sterzo anteriore, i pannelli anteriori integrati e il CTB, la decelerazione media del modello e-platform 3.0 Evo nel crash test frontale C-NCAP è stata ridotta a 25 g, mentre la media del settore era di 31 g. Minore è il valore g, migliore è l'effetto di assorbimento dell'energia del veicolo. In termini di intrusione nell'abitacolo, l'intrusione dei pedali del modello 3.0 Evo è inferiore a 5 mm, un livello anch'esso eccellente.

In termini di controllo del consumo energetico, l'idea della e-platform 3.0 Evo è quella di utilizzare un sistema di azionamento elettrico più integrato. Per i veicoli elettrici, maggiore è l'integrazione del sistema generale, minori saranno il numero di tubi e cablaggi di collegamento tra i vari componenti e minori saranno il volume e il peso del sistema, il che contribuisce a ridurre i costi e il consumo energetico dell'intero veicolo .

Sulla piattaforma elettronica 2.0, BYD ha lanciato per la prima volta un sistema di guida elettrica 3-in-1 e il 3.0 è stato aggiornato a 8-in-1. L'attuale 3.0 Evo utilizza un design 12 in 1, che lo rende il sistema di azionamento elettrico più integrato del settore.

In termini di tecnologia del motore, la piattaforma elettronica 3.0 Evo utilizza un motore a magneti permanenti da 23.000 giri/min ed è stata installata sul Sea Lion 07EV, che è il livello più alto di motori prodotti in serie in questa fase. Il vantaggio dell'alta velocità è che il motore può rimpicciolirsi con la premessa di una potenza costante, migliorando così la "densità di potenza" del motore, il che contribuisce anche a ridurre il consumo di energia dei veicoli elettrici.

In termini di progettazione del controllo elettronico, già nel 2020, BYD Han EV ha adottato dispositivi di potenza in carburo di silicio SiC, diventando così il primo produttore nazionale a conquistare questa tecnologia. L'odierna piattaforma elettronica 3.0 Evo ha reso completamente popolare il dispositivo di potenza in carburo di silicio SiC di terza generazione di BYD.

Parte superiore: saldatura laser laminata/parte inferiore: connessione bullonata pura

Rispetto alla tecnologia esistente, il carburo SiC di terza generazione ha una tensione operativa massima di 1200 V e per la prima volta è stato adottato il processo di confezionamento con saldatura laser laminata. Rispetto al precedente processo di bullonatura pura, l'induttanza parassita della saldatura laser laminata è ridotta, riducendo così il proprio consumo energetico.

Basata sul sistema originale a pompa di calore e-platform 3.0 + raffreddamento diretto con refrigerante, la nuova piattaforma ha ottimizzato maggiormente la dissipazione del calore della batteria. Ad esempio, la piastra fredda originale che dissipa il calore alla batteria non ha partizioni e il refrigerante scorre direttamente dall'estremità anteriore della batteria alla parte posteriore della batteria, quindi la temperatura della parte anteriore della batteria è inferiore, mentre quella la temperatura della batteria situata nella parte posteriore è più elevata e la dissipazione del calore non è uniforme.

3.0 Evo divide la piastra fredda della batteria in quattro aree separate, ciascuna delle quali può essere raffreddata e riscaldata secondo necessità, garantendo una temperatura della batteria più uniforme. Grazie ai miglioramenti apportati al motore, al controllo elettronico e alla gestione termica, l'efficienza del veicolo in condizioni urbane a medie e basse velocità è stata aumentata del 7% e l'autonomia di crociera è stata aumentata di 50 km.

Oggi, la velocità di ricarica dei veicoli elettrici rappresenta ancora un punto dolente per molti utenti. Come recuperare il ritardo con i veicoli a carburante alla velocità del rifornimento è un problema urgente da risolvere per i principali produttori di veicoli elettrici. Soprattutto al nord, poiché la conduttività degli elettroliti delle batterie diminuisce rapidamente in ambienti a bassa temperatura, la velocità di ricarica e l’autonomia dei veicoli elettrici saranno notevolmente ridotte in inverno. Come riscaldare la batteria alla giusta temperatura in modo rapido ed efficiente diventa la chiave.

Nella e-platform 3.0 Evo il sistema di riscaldamento a batteria dispone di tre fonti di calore: condizionatore a pompa di calore, motore di azionamento e batteria stessa. I condizionatori d'aria a pompa di calore sono familiari a tutti e ci sono molte applicazioni negli scaldacqua e negli essiccatori ad energia d'aria, quindi non entrerò nei dettagli qui.

Il riscaldamento del motore che interessa di più a tutti è l'utilizzo della resistenza dell'avvolgimento del motore per generare calore, quindi il calore residuo nel motore viene inviato alla batteria attraverso il modulo di gestione termica 16 in 1.

Per quanto riguarda la tecnologia di generazione del calore della batteria, sul Denza N7 si tratta del riscaldamento a impulsi della batteria. Per dirla semplicemente, la batteria stessa ha un'elevata resistenza interna alle basse temperature e la batteria genererà inevitabilmente calore quando la corrente la attraversa. Se il pacco batteria è diviso in due gruppi, A e B, utilizzare il gruppo A per scaricare e poi caricare il gruppo B, quindi il gruppo B si scarica a sua volta per caricare il gruppo A. Quindi, attraverso la carica superficiale dei due gruppi di batterie ad una alta frequenza tra loro, la batteria può riscaldarsi rapidamente e in modo uniforme. Con l'aiuto di tre fonti di calore, l'autonomia di crociera invernale e la velocità di ricarica del modello e-platform 3.0 Evo saranno migliori e potrà essere utilizzato normalmente in ambienti estremamente freddi con meno -35 ° C.

In termini di velocità di ricarica a temperatura ambiente, la e-platform 3.0 Evo è dotata anche di una funzione boost/boost integrata. Il ruolo del boost è familiare a tutti, ma il boost di BYD potrebbe essere leggermente diverso da altri modelli. I modelli costruiti sulla piattaforma elettronica 3.0 Evo non hanno un'unità boost integrata separata ma utilizzano il motore e il controllo elettronico per creare un sistema boost.

Già nel 2020, BYD ha applicato questa tecnologia ai veicoli elettrici Han. Il suo principio di potenziamento non è complicato. In termini semplici, l'avvolgimento del motore stesso è un induttore, e l'induttore è caratterizzato dalla capacità di immagazzinare energia elettrica, e anche il dispositivo Sic power è un interruttore. Pertanto, utilizzando l'avvolgimento del motore come induttore, il SiC come interruttore e quindi aggiungendo un condensatore, è possibile progettare un circuito di potenziamento. Dopo che la tensione della pila di ricarica generale viene aumentata attraverso questo circuito di potenziamento, il veicolo elettrico ad alta tensione può essere compatibile con la pila di ricarica a bassa tensione.

Inoltre, la nuova piattaforma ha sviluppato anche una tecnologia di current-up montata sul veicolo. Vedendo ciò, molte persone potrebbero chiedersi: a che serve la funzione di aumento di corrente montata sul veicolo? Sappiamo tutti che l'attuale tensione massima della pila di ricarica pubblica è di 750 V, mentre la corrente di carica massima prevista dallo standard nazionale è di 250 A. Secondo il principio energia elettrica = tensione x corrente, la potenza di ricarica massima teorica della pila di ricarica pubblica è di 187 kW e l'applicazione pratica è di 180 kW.

Tuttavia, poiché la potenza nominale della batteria di molti veicoli elettrici è inferiore a 750 V, o addirittura appena superiore a 400-500 V, non è necessario che la tensione di carica sia così elevata, quindi anche se la corrente può essere portata a 250 A durante la ricarica, la la potenza di ricarica massima non raggiungerà i 180 kW. Ciò significa che molti veicoli elettrici non hanno ancora sfruttato completamente la potenza di ricarica delle stazioni di ricarica pubbliche.

Quindi BYD ha pensato a una soluzione. Poiché non è necessario che la tensione di carica di un veicolo elettrico generale sia di 750 V e la corrente di carica massima della pila di ricarica è limitata a 250 A, è meglio realizzare un circuito di abbassamento e aumento di corrente sull'auto. Supponendo che la tensione di carica della batteria sia 500 V e che la tensione della pila di carica sia 750 V, il circuito sul lato dell'auto può ridurre i 250 V extra e convertirli in corrente, in modo che la corrente di carica sia teoricamente aumentata a 360 A, e la potenza di ricarica massima è ancora di 180 kW.

Abbiamo osservato il processo di ricarica in corrente presso l'edificio esagonale BYD. Il Sea Lion 07EV è costruito sulla piattaforma elettronica 3.0 Evo, sebbene la tensione nominale della batteria sia 537,6 V poiché utilizza la tecnologia di corrente montata sul veicolo, la corrente di carica dello 07EV può essere 374,3 A con la ricarica standard da 750 V e 250 A. pila e la potenza di ricarica raggiunge 175,8 kW, sostanzialmente consumando la potenza di uscita limite della pila di ricarica a 180 kW.

Oltre al potenziamento e alla corrente, la piattaforma elettronica 3.0 Evo dispone anche di una tecnologia pioneristica, ovvero la ricarica a impulsi terminali. Come tutti sappiamo, la maggior parte della ricarica rapida promossa oggi dai veicoli elettrici è compresa tra il 10 e l’80%. Se desideri caricare completamente dall'80%, il tempo di consumo sarà notevolmente più lungo.

Perché l'ultimo 20% della batteria può caricarsi solo a una velocità molto bassa? Diamo un'occhiata alla situazione di ricarica a bassa potenza. Innanzitutto, gli ioni di litio fuoriescono dall'elettrodo positivo, entrano nell'elettrolita, passano attraverso la membrana centrale e quindi si inseriscono dolcemente nell'elettrodo negativo. Questo è un normale processo di ricarica rapida.

Tuttavia, quando la batteria al litio viene caricata a un livello elevato, gli ioni di litio bloccheranno la superficie dell'elettrodo negativo, rendendo difficile l'inserimento nell'elettrodo negativo. Se la potenza di carica continua ad aumentare, gli ioni di litio si accumulano sulla superficie dell'elettrodo negativo, formando nel tempo cristalli di litio che potrebbero perforare il separatore della batteria e causare un cortocircuito all'interno della batteria.

Allora come ha fatto BYD a risolvere questo problema? In termini semplici, quando gli ioni di litio vengono bloccati sulla superficie dell'elettrodo negativo, il sistema non continua a caricarsi ma rilascia un po' di energia per consentire agli ioni di litio di lasciare la superficie dell'elettrodo negativo. Una volta risolto il blocco, altri ioni di litio vengono incorporati nell'elettrodo negativo per completare il processo di carica finale. Scaricando costantemente sempre di meno, la velocità di ricarica dell'ultimo 20% della batteria diventa più veloce. Sul Sea Lion 07EV, il tempo di ricarica dell'80-100% della potenza è di soli 18 minuti, il che rappresenta un miglioramento significativo rispetto ai precedenti veicoli elettrici.

Sebbene la piattaforma elettronica BYD sia stata lanciata solo da 14 anni, dall’era 1.0, BYD è emersa e ha preso l’iniziativa nel completare la ricerca, lo sviluppo e la produzione di massa di veicoli elettrici. Nell’era 2.0, i veicoli elettrici BYD sono stati un passo avanti in termini di costi e prestazioni, e alcuni progetti hanno mostrato un pensiero avanzato, come la tecnologia di potenziamento del sistema di guida di bordo su Han EV, che ora è stata adottata da colleghi. Nell’era 3.0, i veicoli elettrici BYD sono guerrieri esagonali, senza difetti in termini di durata della batteria, consumo energetico, velocità di ricarica e prezzo. Per quanto riguarda l'ultima piattaforma elettronica 3.0 Evo, il concetto di design è ancora in anticipo sui tempi. Le tecnologie di corrente di bordo e di ricarica a impulsi sono tutte le prime del settore. Queste tecnologie saranno sicuramente emulate dai loro pari in futuro e diventeranno la banderuola tecnica dei veicoli elettrici. 

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