小米su7 ultra火了不到一個月,可能就要被比亞迪超過了。單電機後驅預售27萬,雙電機四驅預售35萬,給比亞迪漢l ev價格背書的,有兆瓦閃充技術,10c倍率的閃充電池,還有轉速超過3萬轉的580kw電機,四驅版本的電機總功率,上探到了810kw(1102ps),零百加速2.7秒,和這套賬面數據最接近的,正是加持三電機的小米su7 ultra,這也就產生了一個思考,都是上千匹馬力的四門電動車,站在技術的角度,漢l ev和小米su7 ultra有什麼不同?這些差異落在使用層面會有什麼區別?
拉高電機轉速,解決了電車高速動力弱?
和e平台3.0 evo相比,這次比亞迪的超級e平台,核心就是幹了升壓這件事,電池、電機、電源、空調等模塊的電壓升到1000v後,sic功率晶元的荷載上限也同步拉到了1500v,帶來最直觀的效果,就是充電速度更快,充電功率以mkw為單位後,漢l ev的83.21kwh電池,差不多6分鐘左右就能充滿,這個效率幾乎追平了傳統家轎油車的補能表現,那,有了千伏高壓架構,電機在技術上能有多少進步?
針對漢l ev雙電機四驅的加速表現,其實有一個值得討論的問題,電機總功率810kw,零百加速2.7秒,小米su7 max的電機總功率是495kw,零百加速同樣是2.7秒級,為何功率在高出一倍的情況下,加速表現還差不多?更何況,單以這台30511rpm的電機來看,580kw足足比小米su7 ultra的單顆v8s還要高155kw,為何有如此大的差異?按照馬力推重比的概念,漢l ev(雙電機四驅)的整備質量在2466kg,比小米su7 ultra重了106kg,在這個基礎上,其功率來源是三台電機,總功率就佔了328kw的絕對優勢,所以漢l ev跑不過小米su7 ultra,基本沒有太大爭議,但推重比明顯超過了小米su7 max,這又該怎麼解釋?
重點在漢l ev的功率源頭,這顆tz210xyw電機,升功率的邏輯並不是靠定子大直徑,而是靠更高的轉速來實現,所以本質上扭矩提升的並不多,從官方給出的數據看,14000rpm就能達到580kw,從電機的特性圖中還可以粗略計算出該轉速下的峰值扭矩大概在396n·m左右,明顯是低於小米su7 max的500n·m,由於速比設計在10.9,達到峰值功率的車速差不多在170km/h,而在這個時速之前,電機功率顯然是沒有到580kw的,所以較低的峰值扭矩和速比,都沒有給到輪上較高的扭矩,這就導致了零百加速相較於小米su7 max沒有占太多優勢,但,比亞迪真正想利用的,是通過高轉速來抑制功率衰減,這也就解釋了,為何漢l ev的極速可以很容易拉到300km/h,100-200km/h依然有線性的扭矩輸出,理論上講,10層扁線hair-pin短距繞組,讓這套電機在高速再加速能力上,應該還有較高的上限。
話又說回來,從千伏高壓架構到30511rpm轉速,整個架構最需要解決的,就是散熱問題,畢竟轉子在超高速旋轉時,定子線圈對轉子中的永磁體磁場做磁感線切割運動,產生感應電動勢,一方面會抵消定子的驅動電壓,引發高溫,進而降低高轉效率,另一方面容易因熱場分布不均勻導致退磁,破壞功率穩定性,甚至會加速磨損電機壽命,比亞迪給出的方案很直接,就是利用非導電體的冷媒對電池和電機進行冷卻,比起傳統的油液散熱,熱交換必然來的更快,而小米v8s的做法是將定子做雙向階梯油冷,技術邏輯更像是model s plaid的定子升級版。
就整套電機架構總結下來,可以說雖然漢l ev的雙電機有上千匹馬力的功率儲備,但本質上其並不擅長走極致的性能路線,而是在解決硅鋼片強度、退磁、軸承壓力、熱場分布這些問題後,通過超高轉速的電機去規避電動車高速動力孱弱,至於制動系統能否扛得住較大的制動壓力,疊加動力回收系統,雲輦預瞄的主動制動策略,在只有前剎車盤做打孔散熱的基礎上,不用碳陶基本上也完全夠用。
磷酸鐵鋰懟到10c,可以平替三元鋰了?
前面提到,比亞迪之所以拉高電機轉速,理論上更多的是為了優化電動車在後半段的加速能力,而作為電動車的唯一動力源,動力電池自然需要頻繁的高瞬時放電能力,這次的閃充電池把功率密度懟到了16.4wh/kg,充電倍率拉到了10c。
之前我們曾從技術的角度解析過,磷酸鐵鋰和三元鋰的本質區別,就是在正極材料的離子活躍性上,由於後者會等比摻入鎳、鈷、錳、銅甚至鈉等複雜的金屬離子,所以在能量密度上,更容易實現不受單位體積的限制,而這也拉高了電芯本體的熱穩定性,而磷酸鐵鋰要想懟高倍率,要麼串並聯更多數量的單位電芯,要麼就繼續優化電池本身。
比亞迪這次的閃充電池,正負極材料上沒有太多調整,還是以常規鐵鋰和石墨為主,解決鋰離子遷移速率還是從隔膜上實現的,發布會上比亞迪沒有透露具體的技術細節,但是在整個電池倍率的基礎優化策略上,和寧德時代造5c麒麟電池較為類似,1000a電流產生的熱量,通過冷媒直冷雙面散熱,根據官方給出的電池包圖片,33排8個模組,大概能推算出使用了264顆短刀電芯,單體電芯標稱電壓可以做到4.1v,峰值電壓4.5v,200多節就能適配1000v高壓平台。
這就意味著,不需要在電芯數量上做加法,磷酸鐵鋰體系也能幹出性能級三元鋰的充放電能力,與此同時,這其實也能回答一個話外題,1000v的充電高壓,1000a的充電電流,在單體電芯電壓也同步升級後,整包電池的壽命是不受影響的,唯一的疑問是,在漢l、唐l首搭閃充電池後,這塊電池的容量規格下限大概會是多少呢?結合製造成本,之後有沒有替代高倍率三元鋰的潛力呢?
最後,從技術和定位復盤下來,漢l ev和小米su7 ultra各自的優勢其實已經非常清晰了,作為都能掌握千匹馬力的電動車,前者的重心更多的是在優化日常用車體驗上,比如解決加速問題、縮短充電時間,後者則偏極致的運動路線,比如充分利用空氣動力學理論,主打原廠件也能下賽道的玩法,但疊加技術和價格優勢,漢l ev在接下來必然會給包括小米爆款在內的同級純電,甚至是增混車型帶來競爭壓力。