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宋楠:深度解析吉利帝豪GSe電動汽車核心技術亮點

本文將重點解析NEDC工況續航裡程為353公里,最大續航裡程460公里,長寬高4440x1833x1560mm、軸距2700mm,搭載寧德時代提供的52度電及ITCS 2.0智能溫控管理系統的動力電池,扣除補貼後售價11.98-14.58萬元的GSe電動汽車適配的電驅動、動力電池以及輕量化方面的核心技術特點。

一、3款吉利帝豪EV系列電動汽車電驅動技術回顧:

2016年2月,續航250公里、售價11.88萬元(扣除補貼後)的吉利帝豪EV電動汽車上市。作為第一款主打主流市場的車型,帝豪EV搭載的永磁同步電機,最大輸出功率為95千瓦,起步即可輸出240牛米峰值扭矩,0-50公里/小時加速僅4.3秒,0-100公里/小時加速僅需9.9秒,綜合工況續駛裡程為253公里,60公里/小時等速續航裡程可達330公里。

帝豪EV可以被認為適配了吉利新能源第1代電驅動技術。

上圖為吉利帝豪EV動力艙內細節特寫。

驅動電機和控制系統共用1套散熱管路,驅動電機、電驅動控制模塊、高壓配電盒以及充電機,採用分散式布局。

基於原型車的懸架架構,帝豪EV並未對整車懸架和動力電池殼體進行任何輕量化設定。

2017年3月吉利帝豪EV300電動汽車,以12.88-14.98萬元售價(扣除補貼後)在北京上市。外觀小幅修改的帝豪EV300電動汽車,最大的改進莫過於全系標配45.3度電的動力電池熱管理系統、續航裡程提升至300公里以及更完善的智能充電控制策略。

帝豪EV300可以被認為適配了吉利新能源第2代電驅動技術。

上圖為帝豪EV300動力艙(完全拆除了防塵罩)各分系統細節特寫。

紅色箭頭:驅動電機控制器

黃色箭頭:集成了充電器和接線盒的“2合1”小總成

藍色箭頭:電機、電機控制器、“2合1”小總成以及冷氣機系統共用的散熱系統補液壺

綠色箭頭:動力電池熱管理系統散熱管路補液壺

沒錯!吉利EV300首次對高壓用電器進行了“小總成”。雖然驅動電機(減速器)和驅動電機驅動模塊還是採用高壓線纜鏈接(非直聯),但是充電機和高壓分線盒這些高壓用電系統進行了集成。這種高壓和低壓用電系統,進行了功能化分別集成的做法,可以在製造成本、使用性能和散熱方面進行了平衡。

首次加裝動力電池熱管理系統單獨設定的散熱循環系統,可以保證帝豪EV300電動汽車在零下20-50攝氏度,可以進行快速充電(充電電流根據環境溫度和車輛溫度自動調節)。

帝豪EV300與帝豪EV一樣,並未使用“主流”的框型前副車架。驅動電機和減速器通過左、右、前三點橡膠和液壓符合懸置固定。

與帝豪EV一樣,前後懸架沒有還是鋼材質架構,沒有進行輕量化設定。

帝豪EV300的動力電池總成依然由寧德時代提供,全系車型標配了動力電池熱管理系統。動力電池外殼體為鋼材質,加強筋外露。

藍色箭頭:動力電池前端防撞梁(起到低於車輛前行時受到的衝擊)

白色箭頭:動力電池前部兩端的塑料護板(保護高低壓線纜和充電線纜)

2018年2月,扣除補貼後售價12.58-15.58萬元,綜合續航裡程400公里的吉利帝豪EV450電動汽車上市。整車電驅動系統和車身技術,傳承於帝豪EV300,但是在電驅動系統進行了部分更新。

帝豪EV450可以被認為適配了吉利新能源第3代電驅動技術。

上圖為帝豪EV450電動汽車動力艙細節特寫。

帝豪EV450的動力電池熱管理系統,配置了單獨散熱循環管路。驅動電機和電機控制模塊高壓線纜關聯,“2合1”高壓用電單元小總成,布設的位置進行了調整(左右換位)。在上一代帝豪EV300基礎上,電驅動、動力電池散熱管路和冷氣機高低壓管,進行了重新設計鋪設,縮減“4通”和管路數量、降低自重提升可靠性。

帝豪EV450的動力電池熱管理系統,針對快充時電芯溫度變化進行“熱管理”。而這種對溫度的精準控制,也有吉利系新能源在整車層面實際應用。

顯然,3代帝豪EV系列電動汽車,適配的電驅動技術一直在進化。

二、吉利帝豪GSe電動汽車電驅動技術:

吉利帝豪GSe為一款純電動跨界SUV,封閉的前格柵延續了帝豪EV450的外觀特徵。保留了帝豪EV450搭載對外放電功能,隨車配備了放電槍,可輸出220V家用交流電,在戶外也可使用各種用電設備。

帝豪GSe全系標配吉利ITCS 2.0電池智能溫控管理系統,動力電池繼續由寧德時代提供,電池總成自重380千克,能量密度提升至142wh/kg。

上圖為帝豪GSe動力艙細節特寫。

藍色箭頭:“2合1”高壓配電總成(充電機和分線盒)

橘色箭頭:驅動電機控制系統

白色箭頭:動力電池組件液熱管理系統散熱管路補液壺

黃色箭頭:驅動電機、電機控制器、“2合1”高壓配電總成以及冷氣機共用的散熱系統補液壺

仔細分辨後發現,帝豪GSe搭載的驅動電機控制模塊在硬體架構,與帝豪EV系列適配的同型零件並未發生改變,反而是“2合1”高壓配電總成發生了改變。

上圖為帝豪GSe“2合1”高壓配電總成細節特寫。

紅色箭頭:高壓配電盒

藍色箭頭:充電機

一個總成兩組蓋板的細節預示著,“2合1”高壓配電總成在硬體層面進行了整合,卻在功能屬性上進行了又一次“分散”布設。

第1代帝豪EV的充電機、高壓配電盒採用單獨模組分散布局,充電機和高壓配電盒通過1套散熱管路單獨伺服。

第2代帝豪EV300的充電機和高壓配電盒進行了一體化“2合1”集成,在一個殼體內集成兩組高壓用電系統,共用1套散熱伺服管路。在硬體層面進行的整合提升了輕量化和散熱效率。

第3代帝豪EV450依舊使用2代帝豪EV300的“2合1”高壓配電總成,但是與驅動電機和電驅動控制模塊位置左右調換。

採用第4代電驅動技術的帝豪GSe,在“2合1”高壓配電總成集成方面進行了功能屬性分散布局,但還是共用一套散熱伺服管路。

筆者認為,這種螺旋式電驅動控制技術的進化,安全處於過去幾年吉利新能源車型市場表現總結的改進策略。

而這一切的改進,為的是在不增加重量的前提下,提升續航裡程,降低綜合電耗。

帝豪GSe適配的最大輸出功率120千瓦驅動電機外殼包裹了一層降噪襯套(紅色箭頭),這種設定從第2代帝豪EV300就有。其目的為的是降低行車以及饋電時,驅動電機產生的嘯叫噪音。

上圖為帝豪GSe動力電池熱管理系統和驅動電機、電機控制系統、“2合1”高壓配電總成和冷氣機散熱管路補水液特寫。

其中,動力電池熱管理系統散熱管路施加的壓力,小於驅動電機散熱管路。這說明,吉利注意到不同的散熱伺服系統,被施加不同壓力和不同冷卻液流速,可以達到精準控制溫度(伺服目標)並降低動力電池非驅動用電耗。

相對電驅動技術的進化,帝豪GSe在全車範圍內,也引入了輕量化技術。

上圖為帝豪GSe動力艙內電驅動系統支撐組件細節特寫。

白色箭頭:輕量化的鋁製懸置

黃色箭頭:承載“2合1”高壓配電總成和驅動電機控制模塊的鋁合金框架

紅色箭頭:鏤空處理過的鋁合金前端支架

藍色箭頭:固定在前縱梁下端的,H型鋼製副車架前部的鋁合金加強梁(這點十分重要)

將帝豪GSe整車抬升,便於觀察懸架和動力電池技術狀態。

帝豪GSe前懸架由鋼製H型副車架(含2條鋁合金加強梁)+鋁合金材質下擺臂+減震器總成組成,屬於麥弗遜架構。

紅色箭頭:鋁合金下擺臂

黃色箭頭:下球銷和下擺臂一體化

白色箭頭:鋼製轉向節

上圖為帝豪GSe中置的動力電池組件細節特寫。

相對吉利帝豪EV系列適配鋼製動力電池殼體最大不同的是,帝豪GSe適配的動力電池下殼體(包括固定錨點)換成鋁合金材質。動力電池前端、兩側各加裝1組塑料護板(紅色箭頭所指),用來遮蓋電池液冷進出管接口和動力線纜。

白色箭頭:固定在H型副車架的電池前端保護組件

上圖為帝豪GSe的動力電池與車身焊接固定錨點細節特寫。

鋁合金電池下殼體與鏤空的固定錨點一體化設定(紅色箭頭),為了降低行駛產生的風噪,在固定錨點鏤空處填充了密封膠(黃色箭頭)。

紅色箭頭:固定在H型副車架的動力電池保護組件

橘色箭頭:帶有一定弧形,具備擾流作用的電池組件塑料護板

白色箭頭:動力電池熱管理系統液冷進出水管

上圖為帝豪GSe動力電池組件後端鋁合金材質固定錨點。

這3組鋁合金固定錨點,也被用在帝豪EV450電池組件後端。帝豪GSe適配的鋁合金動力總成懸置,鋁合金懸架,鋁合金電池殼體以及固定件,說明吉利在整車輕量化層面邁出了重要一步。

三、帝豪GSe充電兼容性:

在地表溫度23攝氏度左右的北京秋天,筆者駕駛帝豪GSe行駛1小時候剩餘電量76%,使用國家電網安裝快充樁充電。

備注:在這座快充場站,依舊有3台冀R牌照的燃油車佔用充電車位。

帝豪GSe起始電流從32安起跳,經過3分鐘後躥升至107安,電芯溫度從27攝氏度逐步上升到30攝氏度,然後降低至29攝氏度。需要注意的是,在電芯溫度變化的過程中,充電電流沒有明顯變化,保持在103-107安。

這說明,帝豪GSe動力電池熱管理系統在快充時介入,當電芯溫度從27攝氏度升至30攝氏度,由電子水泵帶動的循環系統為電芯降溫,全過程沒有采取限制或降低快充電流的做法。在保證充電速度前提,讓電池電芯處於“恆溫”環境安全工作。

帝豪GSe還針對其主動溫控系統進行了更新,更新後的2.0溫控系統保留了對電池加熱與散熱兩方面主動控制範圍,並且在此基礎上,帝豪GSe通過在電機和電池組之間增加一組開關閥體,可以利用電動機產生的多餘熱量為電池升溫,而散熱時則采取冷氣機冷媒散熱。電池組內部電芯通過導熱片將多餘熱量傳導至溫控環路上,進行冷熱交換,從而實現溫度控制。帝豪GSe這套主動溫控系統可以保證其在零下20-50攝氏度均可以進行快速充電(充電電流根據環境溫度和車輛溫度自動調節)

筆者有話說:

第1代帝豪EV驅動電機最大輸出功率90千瓦、第2代帝豪EV300驅動電機最大輸出功率120千瓦、第3代帝豪EV450驅動電機最大輸出功率120千瓦,電控系統。

每一代帝豪EV系列車型都在電驅動技術以及動力電池熱管理系統,進行了技術提升。至帝豪GSe量產,又在第3代帝豪EV450上適配了改2次進後的“2合1”高壓配電總成。

然而,在過去的3年間,吉利每推出一款帝豪EV系列電動汽車,都要進行了部分性能提升。這樣既保證了新車型完好的擁有上一代車型的可靠性,又對動力電池性能和溫度的精準控制層面進化。

筆者有理由認為,帝豪GSe搭載的“三電”技術和引入的輕量化理念,都將成為後續上市的吉利系新能源各款車型的基本配置。

文/新能源情報分析網宋楠

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