¿Cuál es el nivel de electricidad pura de BYD?

En 2023, BYD entró por primera vez entre las 10 principales empresas automotrices del mundo con un récord de ventas de 3,02 millones de unidades y hoy también es el líder mundial en vehículos de nueva energía. Sólo que mucha gente piensa que el éxito de BYD tiene que ver con el DM-i y que BYD no parece ser muy competitivo en el segmento de vehículos eléctricos puros. Pero el año pasado, los turismos puramente eléctricos de BYD vendieron más que sus híbridos enchufables, lo que indica que la mayoría de los consumidores también reconocen los productos puramente eléctricos de BYD.

Cuando se trata de vehículos puramente eléctricos, debemos mencionar la plataforma electrónica de BYD. Después de 14 años de actualizaciones iterativas, BYD evolucionó de la plataforma electrónica 1.0 original a la plataforma electrónica 3.0 y lanzó los modelos eléctricos puros más vendidos, como Dolphin y Yuan PLUS, en esta plataforma. Recientemente, BYD lanzó la plataforma electrónica mejorada 3.0 Evo para enfrentar el altamente competitivo mercado eléctrico puro. Entonces, como líder actual de vehículos de nueva energía en China, ¿cuál es el nivel de la tecnología eléctrica pura de BYD?

Lo primero que hay que tener en cuenta es que, a diferencia del concepto de plataformas como la MQB de Volkswagen, la plataforma electrónica de BYD no se refiere a un chasis modular, sino a un término general para la batería, el motor y la tecnología de control electrónico de BYD. El primer modelo en adoptar el concepto de plataforma electrónica 1.0 fue el BYD e6 lanzado en 2011. Sin embargo, en ese momento, los vehículos eléctricos en todo el mundo estaban en su infancia, no solo eran ridículamente caros, sino que también la gente estaba muy preocupada por el Durabilidad de los vehículos eléctricos. Por lo tanto, los vehículos eléctricos en ese momento estaban dirigidos a los mercados de taxis y autobuses, y dependían en gran medida de los subsidios gubernamentales.

Se puede decir que el nacimiento de la plataforma electrónica 1.0 es para satisfacer los requisitos de alta intensidad y gran kilometraje total de los vehículos comerciales. El problema al que se enfrenta BYD es cómo mejorar la vida útil de la batería. Como todos sabemos, la batería tiene dos duraciones: [ciclo] y [calendario]. La primera es que la capacidad de la batería disminuye en consecuencia con el aumento del número de cargas y descargas; mientras que la vida útil es que la capacidad de la batería disminuye naturalmente con el tiempo. Basado en el modelo e-platform 1.0, su vida útil se ha reducido al 80% de la capacidad de la batería en 10 años y el ciclo de vida es de 1 millón de kilómetros, lo que no solo satisface las necesidades de los vehículos comerciales sino que también establece una buena reputación. para BYD.

Con el crecimiento gradual de la industria de vehículos eléctricos de China, el costo de las baterías y otros componentes ha ido disminuyendo año tras año, y la política ha estado guiando la popularización de los vehículos eléctricos en el mercado doméstico, por lo que BYD lanzó la plataforma electrónica 2.0 en 2018. Dado que la plataforma electrónica 2.0 está destinada principalmente al mercado de automóviles domésticos, los usuarios son muy sensibles al costo de compra de un automóvil, por lo que el núcleo de la plataforma electrónica 2.0 es controlar los costos. Bajo esta demanda, e-platform 2.0 comenzó a adoptar el diseño integrado de una unidad de propulsión, carga y distribución eléctrica tres en uno, y otros componentes, y lanzó un diseño modular para diferentes modelos, lo que redujo el costo de todo el vehículo. .

El primer modelo basado en la plataforma electrónica 2.0 fue el Qin EV450 lanzado en 2018, y luego nacieron en la plataforma los modelos Song EV500, Tang EV600 y los primeros Han EV. Vale la pena mencionar que las ventas acumuladas de modelos de plataforma electrónica 2.0 también alcanzaron el millón, lo que permitió a BYD deshacerse con éxito de su dependencia de los taxis y autobuses puramente eléctricos.

En 2021, con la intensificación del volumen interno del mercado nacional de nuevas energías, un vehículo eléctrico no sólo debe ser competitivo en precio, sino también lograr logros en seguridad, eficiencia de tres potencias, duración de la batería e incluso manejo. Por ello, BYD lanzó la plataforma electrónica 3.0. En comparación con la tecnología de la generación anterior, BYD aplicó un sistema de propulsión eléctrica 8 en 1 más integrado, lo que redujo aún más el peso, el volumen y el costo del sistema de propulsión eléctrica, mientras que tecnologías como baterías de cuchillas, sistemas de bomba de calor y CTB Las carrocerías mejoraron efectivamente la duración de la batería, la experiencia de conducción y la seguridad de los vehículos eléctricos.

En cuanto a la respuesta del mercado, la plataforma electrónica 3.0 también estuvo a la altura de las expectativas. Dolphin, Seagull, Yuan PLUS y otros modelos construidos sobre esta plataforma no solo se han convertido en el pilar de ventas de BYD sino que también exportan a muchos mercados extranjeros. A través de la mejora continua de la plataforma de vehículos eléctricos puros, los vehículos eléctricos de BYD han alcanzado un nivel excelente en términos de precio, rendimiento y consumo de energía, y han sido reconocidos por el mercado.

Con la afluencia de fabricantes tradicionales y más fabricantes de automóviles nuevos en la pista de vehículos eléctricos, se lanzarán vehículos eléctricos de gran éxito en China cada pocos meses y varios indicadores técnicos se actualizan constantemente. En este entorno, BYD naturalmente siente presión. Para seguir liderando el sector eléctrico puro, BYD lanzó oficialmente la plataforma electrónica 3.0 Evo el 10 de mayo de este año y la aplicó por primera vez al Sea Lion 07EV. A diferencia de las plataformas anteriores, la e-platform 3.0 Evo es una plataforma de vehículos puramente eléctricos desarrollada para el mercado global, con mejoras significativas en seguridad, consumo de energía, velocidad de carga y rendimiento energético.

Cuando se trata de seguridad en accidentes de carrocería, lo primero que viene a la mente puede ser la resistencia del material, el diseño estructural, etc. Además de estos, la seguridad en colisiones también está relacionada con la longitud de la parte delantera del automóvil. En resumen, cuanto más larga sea la zona de absorción de energía de la parte delantera del coche, mejor será la protección de los pasajeros. Sin embargo, en los modelos de tracción delantera, debido al gran tamaño y alta resistencia del sistema de potencia, el área donde se ubica el sistema de potencia pertenece a la zona de no absorción de energía, por lo que, en su conjunto, la distancia entre la absorción de energía delantera La zona se reduce.

Arriba: Delantero Delantero/Abajo: Trasero Trasero

La diferencia entre el e-plataforma 3.0 Evo es que se centra en la tracción trasera, es decir, desplazando el tren de potencia que originalmente pertenecía a la zona de no absorción de energía al eje trasero, por lo que hay más espacio en el delantero. del coche para disponer la zona de absorción de energía, mejorando así la seguridad en caso de colisión frontal. Por supuesto, la plataforma electrónica 3.0 Evo también tiene una versión con tracción en las cuatro ruedas equipada con motores duales delanteros y traseros, pero la potencia y el volumen de la versión con tracción en las cuatro ruedas del motor delantero son relativamente pequeños, lo que tiene poco impacto en la zona de absorción de energía de la parte delantera del coche.

Arriba: Dirección trasera/Abajo: Dirección delantera

En cuanto a la disposición del mecanismo de dirección, la plataforma electrónica 3.0 Evo adopta dirección delantera, es decir, el mecanismo de dirección está dispuesto en la parte delantera de la rueda delantera, mientras que en la plataforma electrónica 3.0 anterior, el mecanismo de dirección de la mayoría de los modelos excepto que el SELLO está dispuesto en la parte trasera de la rueda delantera. La razón de este diseño es principalmente porque en un vehículo con dirección trasera, la cuerda de dirección interfiere con la viga inferior del acaparador delantero (comúnmente conocida como cortafuegos), y la viga tiene que ser perforada o doblada en la posición de la dirección. cuerda, lo que resulta en una transmisión de fuerza desigual desde la viga. Con el diseño de dirección delantera, la cuerda de dirección no interfiere con la viga, la estructura de la viga es más fuerte y la transmisión de fuerza en ambos lados del cuerpo es más uniforme.

Finalmente, la nueva plataforma todavía utiliza la tecnología de integración de batería de carrocería CTB, la doble viga en el medio del chasis adopta una estructura cerrada y la resistencia del acero de la viga alcanza los 1500 MPa. En colisiones laterales normales o en respuesta a colisiones de columnas laterales del E-NCAP, los pasajeros en la cabina y las baterías debajo del chasis pueden estar mejor protegidos. Gracias a tecnologías como tracción trasera, dirección delantera, vallas frontales integradas y CTB, la desaceleración promedio del modelo e-platform 3.0 Evo en la prueba de choque frontal C-NCAP se redujo a 25 g, mientras que el promedio de la industria fue de 31 g. Cuanto menor sea el valor g, mejor será el efecto de absorción de energía del vehículo. En términos de intrusión en el habitáculo, la intrusión de los pedales del modelo 3.0 Evo es inferior a 5 mm, lo que también es un nivel excelente.

En términos de control del consumo de energía, la idea del e-platform 3.0 Evo es utilizar un sistema de propulsión eléctrica más integrado. Para los vehículos eléctricos, cuanto mayor sea la integración del sistema general, menos tubos de conexión y mazos de cables entre los distintos componentes, y menor será el volumen y el peso del sistema, lo que favorece la reducción del coste y el consumo de energía de todo el vehículo. .

En la plataforma electrónica 2.0, BYD lanzó por primera vez un sistema de propulsión eléctrica 3 en 1 y la versión 3.0 se actualizó a 8 en 1. El 3.0 Evo actual utiliza un diseño 12 en 1, lo que lo convierte en el sistema de propulsión eléctrica más integrado de la industria.

En términos de tecnología de motor, la plataforma electrónica 3.0 Evo utiliza un motor de imán permanente de 23.000 rpm y se ha instalado en el Sea Lion 07EV, que es el nivel más alto de motores producidos en masa en esta etapa. La ventaja de la alta velocidad es que el motor puede hacerse más pequeño bajo la premisa de potencia constante, mejorando así la "densidad de potencia" del motor, lo que también favorece la reducción del consumo de energía de los vehículos eléctricos.

En términos de diseño de control electrónico, ya en 2020, BYD Han EV adoptó dispositivos de potencia de carburo de silicio SiC, lo que lo convirtió en el primer fabricante nacional en conquistar esta tecnología. La plataforma electrónica 3.0 Evo de hoy ha popularizado por completo el dispositivo de potencia de carburo de silicio SiC de tercera generación de BYD.

Arriba: Soldadura láser laminada/Abajo: Conexión puramente atornillada

En comparación con la tecnología existente, el carburo de SiC de tercera generación tiene un voltaje de funcionamiento máximo de 1200 V y se ha adoptado por primera vez el proceso de embalaje de soldadura láser laminada. En comparación con el proceso de empernado puro anterior, la inductancia parásita de la soldadura láser laminada se reduce, reduciendo así su propio consumo de energía.

Basada en el sistema original de bomba de calor e-platform 3.0 + refrigeración directa por refrigerante, la nueva plataforma ha optimizado aún más la disipación de calor de la batería. Por ejemplo, la placa fría original que disipa el calor a la batería no tiene partición, y el refrigerante fluye directamente desde el extremo frontal de la batería a la parte trasera de la batería, por lo que la temperatura del frente de la batería es más baja, mientras que la La temperatura de la batería ubicada en la parte trasera es más alta y la disipación de calor no es uniforme.

3.0 Evo divide la placa fría de la batería en cuatro áreas separadas, cada una de las cuales se puede enfriar y calentar según sea necesario, lo que da como resultado una temperatura de la batería más uniforme. Gracias a las mejoras en el motor, el control electrónico y la gestión térmica, la eficiencia del vehículo en condiciones urbanas a velocidades medias y bajas se ha incrementado en un 7% y la autonomía de crucero se ha incrementado en 50 km.

Hoy en día, la velocidad de carga de los vehículos eléctricos sigue siendo un problema para muchos usuarios. Cómo alcanzar a los vehículos de combustible a la velocidad de reabastecimiento es un problema urgente que deben resolver los principales fabricantes de vehículos eléctricos. Especialmente en el norte, debido a que la conductividad de los electrolitos de las baterías disminuye rápidamente en ambientes de baja temperatura, la velocidad de carga y la autonomía de crucero de los vehículos eléctricos se reducirán considerablemente en invierno. La clave se convierte en cómo calentar rápida y eficientemente la batería a la temperatura adecuada.

En el e-platform 3.0 Evo, el sistema de calefacción por batería tiene tres fuentes de calor: el aire acondicionado con bomba de calor, el motor de accionamiento y la propia batería. Los acondicionadores de aire con bomba de calor son familiares para todos y existen muchas aplicaciones en calentadores y secadores de agua con energía de aire, por lo que no entraré en detalles aquí.

El calentamiento del motor que más interesa a todos es el uso de la resistencia del devanado del motor para generar calor, y luego el calor residual del motor se envía a la batería a través del módulo de gestión térmica 16 en 1.

En cuanto a la tecnología de generación de calor de la batería, se trata del calentamiento por impulsos de la batería del Denza N7. En pocas palabras, la batería en sí tiene una alta resistencia interna a bajas temperaturas y, inevitablemente, generará calor cuando pase la corriente. Si el paquete de baterías se divide en dos grupos, A y B, use el grupo A para descargar y luego cargue el grupo B, y luego el grupo B se descarga a su vez para cargar el grupo A. Luego, mediante la carga superficial de los dos grupos de baterías a una alta frecuencia entre sí, la batería puede calentarse rápida y uniformemente. Con la ayuda de tres fuentes de calor, la autonomía de crucero en invierno y la velocidad de carga del modelo e-platform 3.0 Evo serán mejores y se puede utilizar normalmente en entornos extremadamente fríos de -35 ° C.

En términos de velocidad de carga a temperatura ambiente, la plataforma electrónica 3.0 Evo también está equipada con una función boost/boost integrada. El papel del impulso es familiar para todos, pero el impulso de BYD puede ser algo diferente al de otros modelos. Los modelos construidos sobre la plataforma electrónica 3.0 Evo no tienen una unidad de refuerzo a bordo separada, sino que utilizan el motor y el control electrónico para crear un sistema de impulso.

Ya en 2020, BYD aplicó esta tecnología a los vehículos eléctricos Han. Su principio de impulso no es complicado. En términos simples, el devanado del motor en sí es un inductor, y el inductor se caracteriza por poder almacenar energía eléctrica, y el propio dispositivo de potencia Sic también es un interruptor. Por lo tanto, al utilizar el devanado del motor como inductor, SiC como interruptor y luego agregar un capacitor, se puede diseñar un circuito elevador. Después de aumentar el voltaje de la pila de carga general a través de este circuito de refuerzo, el vehículo eléctrico de alto voltaje puede ser compatible con la pila de carga de bajo voltaje.

Además, la nueva plataforma también ha desarrollado una tecnología actual montada en vehículos. Al ver esto, muchas personas querrán preguntar: ¿para qué sirve la función de corriente montada en el vehículo? Todos sabemos que el voltaje máximo actual de la pila de carga pública es de 750 V, mientras que la corriente de carga máxima estipulada por la norma nacional es de 250 A. Según el principio de energía eléctrica = voltaje x corriente, la potencia de carga máxima teórica de la pila de carga pública es de 187 kW y la aplicación práctica es de 180 kW.

Sin embargo, dado que la potencia de la batería de muchos vehículos eléctricos es inferior a 750 V, o incluso un poco más de 400-500 V, su voltaje de carga no necesita ser tan alto en absoluto, por lo que incluso si la corriente se puede llevar a 250 A durante la carga, el La potencia máxima de carga no alcanzará los 180 kW. Es decir, muchos vehículos eléctricos aún no han exprimido por completo la potencia de carga de las estaciones de carga públicas.

Entonces BYD pensó en una solución. Dado que el voltaje de carga de un vehículo eléctrico general no necesita ser de 750 V, y la corriente de carga máxima de la pila de carga está limitada a 250 A, es mejor hacer un circuito reductor y de aumento de corriente en el automóvil. Suponiendo que el voltaje de carga de la batería es de 500 V y el voltaje de la pila de carga es de 750 V, entonces el circuito en el lado del automóvil puede reducir los 250 V adicionales y convertirlos en corriente, de modo que la corriente de carga teóricamente aumenta a 360 A. y la potencia de carga máxima sigue siendo de 180 kW.

Observamos el proceso de carga de corriente ascendente en el Edificio Hexagonal BYD. El Sea Lion 07EV está construido sobre la plataforma electrónica 3.0 Evo, aunque el voltaje nominal de su batería es de 537,6 V porque utiliza tecnología de corriente montada en el vehículo, la corriente de carga del 07EV puede ser de 374,3 A con la carga estándar de 750 V y 250 A. pila, y la potencia de carga alcanza los 175,8 kW, básicamente agotando la potencia de salida límite de la pila de carga a 180 kW.

Además de impulso y corriente, la plataforma electrónica 3.0 Evo también cuenta con una tecnología pionera, que es la carga por impulsos del terminal. Como todos sabemos, la mayor parte de la carga rápida que promueven los vehículos eléctricos en la actualidad se sitúa en el rango del 10-80%. Si quieres cargar completamente desde el 80%, el tiempo de consumo será significativamente mayor.

¿Por qué el último 20% de la batería se puede cargar sólo a una velocidad muy lenta? Echemos un vistazo a la situación de carga a baja potencia. Primero, los iones de litio escaparán del electrodo positivo, entrarán en el electrolito, atravesarán la membrana intermedia y luego se incrustarán suavemente en el electrodo negativo. Este es un proceso de carga rápida normal.

Sin embargo, cuando la batería de litio se carga a un nivel alto, los iones de litio bloquearán la superficie del electrodo negativo, lo que dificultará su inserción en el electrodo negativo. Si la potencia de carga continúa aumentando, los iones de litio se acumularán en la superficie del electrodo negativo, formando cristales de litio con el tiempo, que pueden perforar el separador de la batería y provocar un cortocircuito dentro de la batería.

Entonces, ¿cómo resolvió BYD este problema? En términos simples, cuando los iones de litio se bloquean en la superficie del electrodo negativo, el sistema no continúa cargándose sino que libera un poco de energía para permitir que los iones de litio abandonen la superficie del electrodo negativo. Una vez aliviado el bloqueo, se incrustan más iones de litio en el electrodo negativo para completar el proceso de carga final. Al descargar cada vez más constantemente, la velocidad de carga del último 20% de la batería se vuelve más rápida. En el Sea Lion 07EV, el tiempo de carga del 80-100% de la energía es de sólo 18 minutos, lo que supone una mejora significativa en comparación con los vehículos eléctricos anteriores.

Aunque la plataforma electrónica BYD solo se lanzó hace 14 años, desde la era 1.0, BYD ha surgido y ha tomado la delantera en completar la investigación, el desarrollo y la producción en masa de vehículos eléctricos. En la era 2.0, los vehículos eléctricos BYD han ido un paso por delante en términos de costo y rendimiento, y algunos diseños han mostrado un pensamiento avanzado, como la tecnología de impulso del sistema de propulsión a bordo del Han EV, que ahora ha sido adoptada por sus pares. En la era 3.0, los vehículos eléctricos BYD son guerreros hexagonales, sin deficiencias en términos de duración de la batería, consumo de energía, velocidad de carga y precio. En cuanto a la última plataforma electrónica 3.0 Evo, el concepto de diseño todavía está adelantado a su tiempo. Las tecnologías de carga por impulsos y corriente a bordo son todas pioneras en la industria. Seguramente estas tecnologías serán emuladas por sus pares en el futuro y se convertirán en la paleta técnica de los vehículos eléctricos. 

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