全面独家详解比亚迪F3DM双模电动车.docx
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全面独家详解比亚迪F3DM双模电动车
全面独家详解比亚迪F3DM双模电动车
比亚迪F3DM正面实拍
F3DM,所谓的DM(DualMode),确实是双模式的意思,意味着该车有两种要紧的工作模式:
分别是电动车模式(EV)和混合动力模式(HEV)。
F3DM的动力,由一台与排量1.0升的F0上型号相同,代号371QA全铝汽油机,外加两台永磁同步电动机M1和M2提供,电能储存在100块串联的磷酸铁钴锂电池中。
F3DM发动机机舱
F3DM的混合动力模式,有四种工作状态。
在中短途、中低速行驶的路况下,要紧采纳纯电动驱动方式,仅仅靠电池供电,电动机M2提供动力。
假如电量充足的话,也能够纯电动方式高速行驶一段时刻。
带档滑行或者刹车等减速工况下,电动机M2不再消耗电能,提供动力,相反,电机反转,回收一部分缺失的动能,为电池充电。
在温柔驾驶,反复起停的都市路况中,大约能够降低1/8的能量消耗。
F3DM专门的新颖标志
在纯电动模式,电池接近耗尽,电量达到20%底线的时候,371QA发动机启动,带动M1发电机为电池充电。
然后通过IGBT逆变器,为M2电动机供电,驱动F3行驶。
假如跑长途,长期处于混合动力模式,M1发电机在电池电量只剩50%的时候就将启动,充电到70%停止工作。
F3DM专门新颖标志
在电量充足,超高速行驶或者急加速的情形下,发电机M1、电动机M2和发动机371QA将协同工作,提供强劲的动力。
厂家宣传的最大功率是25+50+50=125KW,但这仅仅是一种理论上的可能性。
电动机M2的型号是F3DMB-2103,额定功率只有37kW。
而且371QA发动机,在节气门全开,接近6000转的时候才能发挥最大功率50KW,三种不同的动力单元同时达到峰值功率是几乎不可能的。
估量实际的最大功率,大约在80KW左右,比起1.6升DA4G18汽油机的73KW,高速动力绰绰有余。
中低速下,因为电动机低转速大扭矩特性,0~100公里提速仅10秒多。
据实测,F3DM急速可达150公里(表速160左右),然而,即使电池电量充足,这种状态只能连续不到15分钟。
假如不超速,100~120公里时速巡航,能够行驶一段相对较长的距离。
F3DM具体参数表
综上所述,F3DM尽管号称是双模式电动车,实质上更接近传统的混合动力,只是电池容量加大到了一样混合动力车的四倍左右。
类似的体系结构,在美国早就有人提出,同时申报了专利爱护。
熟知法律,确信会通过相应的改进,合理的加以回避。
除此以外,F3DM还有哪些不为人知的所长所短呢?
动力电池
EV详解图
电动车之因此迟迟无法替代燃油发动机,电池的能量密度低,造价高是要紧缘故。
传统铅酸电池尽管技术成熟,成本相对较低,但差不多没有提高改进的余地了,全然不可能满足长途驾驶的需要,更不用说污染大,爱护复杂。
目前最成熟的是镍氢电池,也有难以克服的固有缺陷。
比亚迪在锂电池的生产研发上,具有先天的优势,不失为一种可选的方案。
前不久刚刚公布的雪佛兰VOLT,就使用了与F3DM容量差不多的锂电池,两者实现细节上有所不同,但性能表现接近。
HEV详解图1
长远来看,最有前途的是锌—空气电池与燃料电池技术。
尽管小型的一次性锌—空气电池早已有用化,燃料电池薄膜最近也取得了重大突破,但3、5年内仍旧不可能推出有竞争力的车用型号。
F3DM的动力蓄电池种类,是比亚迪自己生产的磷酸铁钴锂电池,型号FADM07309,电池组标称电压330V,容量45Ah。
电池单体标称电压:
3.3V,由100块串联而成。
锂电池本身的稳固性确实是一个难题,在串联的情形下,对一致性的要求更高,假如其中一个电池显现问题,将导致整个储能系统难以正常工作。
丰田普瑞斯使用了成熟的镍氢电池技术,通过几年才完全稳固了质量。
HEV详解图3
F3DM所用的“铁”电池,国内有几十家厂商和研究机构能够小批量生产供货,能实现大批量低成本稳固生产的,寥寥无几。
车用锂电池,国际上最知名的是一家美国公司,属于通用的配套体系。
最近,松下、三洋、丰田,三家闻名的日本电池与整车生产厂商,预备强强联合,取长补短,共同解决那个问题。
靠生产手机锂电池起家的比亚迪,尽管具备雄厚的实力,但耐用性到底如何,有待观看。
行驶里程
F3DM配置表1
F3DM标称的百公里耗电是16度,50公里等速的巡航里程为100公里,这仅仅是理想状态下的最佳表现。
第一,电池组的电压是330V,容量45安小时,即使不考虑内阻的损耗,爱护电池放电到20%发电机自动启动,最大的蓄电量,也不到15度。
碰撞安全 化学性质极其爽朗的锂离子,一旦在严峻的事故中泄露出来,暴露在空气中,比汽油还危险,后果可能是灾难性的。
F3DM源自GOA理念的车身,在内部的正面碰撞测试中表现还不错。
然而,假如是侧面碰撞的话,专门是被大型货车撞击,也许就可不能那么乐观了。
本来,就算加强电池组的结构强度,放在后轴部位,或者后备箱,依旧最佳的选择,能够提供最大的安全系数,争取最多的逃生时刻。
F3DM碰撞
然而100块电池,体积庞大,重达300多公斤,F3DM空载甚至比1.5排量的F3最大重量还沉!
尽管油箱容积差不多减小了将近一半,F3原型车如何说是传统结构,不是飞度那种中置油箱,这种方案,空间布置和整车重量分配差不多上极其困难的。
将大型电池阵列,附加在底盘上,是个无奈的选择。
除了侧面和偏置撞击可能导致的问题,底盘的通过性也大大降低了。
F3DM换档按钮
在正常载重情形下,轿车的最小离地高度,一样是12~15厘米,F3DM专门有可能不到10厘米。
假如是如此,通过隔离带都困难,托底的机会比较多,首当其冲的确实是锂电池板,而且排气管、燃油与刹车油管路,就在旁边穿过。
这些先天的缺陷,导致F3DM的使用环境,定位在路况平坦、行车秩序良好的大都市。
F3DM车型图
总而言之,尽管F3DM的原理并不先进,有一些固有的设计问题,但整个系统设计思路依旧比较巧妙的,针对性专门强,专门适合国内交通拥堵,行驶缓慢的繁华都市。
在申报新车型时,比亚迪公司就明确提出,车辆使用区域是北京市、上海市、天津市、西安市、深圳市、杭州市、南京市、青岛市、厦门市、广州市、成都市、长沙市、济南市、武汉市等华中华南的大都市。
IGBT(绝缘栅双极型功率管)
与电力牵引机车类似,F3DM在纯电动与混合动力模式下,都采纳了交流-直流-交流的驱动方式。
发电机或者充电插座,提供的交流电,通过整流,储备在锂电池中。
驱动车辆的时候,再通过IGBT逆变器,还原为交变电流,驱动高效的稀土永磁同步交流电机,为变速箱提供动力。
如此设计的目的,要紧是为了提高效率、减小电机体积,幸免直流电刷的大电流冲击。
各种原理的逆变器中,最近几年逐步普及的绝缘栅双极型功率管IGBT,体积小,效率高,有无可比拟的优势。
为了有效降低成本,比亚迪公司自己设计IGBT操纵部件,同时购买了宁波的一家半导体生产厂,预备大规模投产。
室外环境,高温高湿、昼夜温差极大、泥水飞溅、频繁的起停与振动,差不多上正常的使用条件,对IGBT的可靠性,是个严肃的考查。
不通过多年的使用验证,一切差不多上未知数。
比亚迪F3DM配置表
2008年12月15日,F3DM在深圳正式宣布上市,起价高达14.98万,比汽油机版本的价格高了8万以上,让专门多翘首以待的消费者大失所望,事实上那个价格高开的局面,完全在情理之中。
横向对比,F3DM的制造成本,专门是电池组,比丰田的普瑞斯还高,售价仅仅只有一半。
纵向对比汽油发动机的F3型号,也没有那么高的利润。
比亚迪的混合动力单元,造价5万,1.0升与1.6升排量发动机的差价仅仅几千块。
假如没有专门的税费优待政策,一辆车出厂时,需要预交售价25%~30%的各种税费。
因此,零售价格在成本的基础上,溢价60%是合理的。
假如能够大规模量产,几年后,那个差价或许会减少到30%,这时候,F3DM的性价比才具有实际的竞争力。
早期时期,受困于产能,F3DM也不可能面对家用车市场和出租车等行业用户,大规模投产至少要一年时刻。
先期上市的雪弗兰VOLT也要等到2011年,通用的危机,随时有可能让这成为泡影,F3DM反而有可能在普及上拔得头筹。
首批的F3DM用户是深圳市**和建设银行深圳分行,数量仅50台,深圳市**补贴差价的60%,起了一个示范带头作用。
在某种意义上,机构用户属于小白鼠测试用户,从长远看,对技术的验证,专门有参考价值。
等到一两年后,F3DM正式进入零售市场,成本价格降下来,质量提高了,使用方便了。
F3DM不仅仅具备宣传价值,第一批注重环保的高端用户群才会真正显现。
F3DM配置表2
通过2000个充放电周期,锂电池的有效容量会降到80%以下,多电池串联的情形,内耗更为严峻。
所有种类的电池,在低温条件下,性能会大大下降,极端条件下甚至接近50%,北方冬季室外的低温是个难以克服的障碍。
炎热的夏季,必须开启空调,冰冷的冬季,需要热风加温座舱,这差不多上电能损耗的大户。
F3DM电源插头
F3DMJ解剖展现车
厂家公布,仿照15工况循环条件,纯电动模式,最大行驶里程80公里。
通过对电动车实际驾驶的测试,猛烈驾驶,行驶距离只能达到理想情形的30%左右。
DM实际路试,电池充满的情形下,几十公里后,电能也接近耗尽。
尽管在专用的充电站,10分钟能够充满50%,但用家用220V慢充,需要9个小时,才能差不多充满。
充电站属于基础设施建设,尚未开展。
家用,需要有专用车位或者车库,另外购置安装一个成本2000块的充电桩,只有专门少一部分个人用户能满足这种使用条件。
F3DM解剖展现车
纯电动模式,只能支持都市短途使用。
中长途,F3DM大部分时刻工作在混合动力模式下。
这时候,30升的小油箱,考虑留有5~10升余量,最多只能连续行驶300多公里,有长途自驾体会的车主,能体会到其严峻不足。
归根到底,F3DM是一辆都市用车,但这总用途,小一两个级别的小型车,也能满足需要,油耗与混合动力差不多相当。
购置与使用成本
F3DM后座不算太纷杂的电源线路
在混合动力模式下,高速路况的油耗与传统的内燃机差不多相当,都市工况的能量消耗有所降低。
标准工况测试,F3的油耗不到7.6升/百公里,混合动力能够节约10~20%,并不足以抵消增加的重量与成本。
F3DM后座不算太纷杂的电源线路
纯电动模式,百公里消耗16度电,成本大约¥10,比汽油发动机节约¥30。
锂电池2000个充放周期,原则上最大能够行驶20万公里,实际可能只有大约10万公里左右。
而且,混合动力车的修理保养费用,远远高于传统的汽油机柴油机轿车。
因此,当前的油价,仅仅考虑使用成本,与内燃机轿车的差价在3万之内,是有用化的临界点。
即使一切如打算,几年后F3DM降到了那个程度,除非油价飙升到¥10块一升,否则依旧没有决定性的优势,而且到时候专门可能会有新的技术,性价比更高的方案推出。
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