“2023xEV電池技術(shù)論壇暨新能源光儲充融合產(chǎn)業(yè)大會”上,深藍汽車電池集成開發(fā)高級總監(jiān)喻成以《新能源汽車電池平臺化、通用化演進》為主題進行了分享。
該報告主要集中在兩個部分:一部分聚焦動力電池平臺化與通用化演進思路,另一部分主要介紹深藍汽車最新技術(shù)成果。
動力電池如何進行平臺化與通用化?
新能源汽車行業(yè)目前尚處初級發(fā)展階段,整體呈現(xiàn)產(chǎn)品豐富、跨度大、迭代快、成本要求高等特點,為了更好滿足用戶需求以及制造規(guī)?;?,產(chǎn)品平臺化、通用化已時不我待。
圖片資料來源:深藍汽車
從傳統(tǒng)平臺化過渡到新型平臺化、通用化,思路上的轉(zhuǎn)變比較明顯。傳統(tǒng)的平臺化思路,主要是從傳統(tǒng)平臺和零部件之間尋求更多的通用,問題是各平臺之間的需求沒有互通。新型平臺化和通用化思路也是聚焦在產(chǎn)品平臺和零部件之間,但是新增架構(gòu)平臺,可以打通不同平臺的需求,零部件通用化程度得到進一步提升。架構(gòu)平臺基于共性的零部件模塊打造而成,打破不同平臺間產(chǎn)品通用壁壘,實現(xiàn)產(chǎn)品“大規(guī)模+定制化”需求。
落地到新能源汽車不同的層級,從機械層、能源層、電子電氣架構(gòu)、軟件、應用層、云端大數(shù)據(jù)層。從價值上來看,能源層價值占比在50%左右,其中電池又占其80%的比例,電芯占PACK價值的85%以上。所以,實現(xiàn)電芯和PACK的平臺化、通用化帶來的價值極大。
圖片資料來源:深藍汽車
具體如何做動力電池的平臺化和通用化呢?
基于整車續(xù)駛里程、性能及不同車型的需求,得到一個大致的電量范圍。同時,基于電壓范圍,確定電芯串并數(shù)的范圍,再根據(jù)電量和電芯串并數(shù)量的指標,得到電芯容量段。不同的車型有不同的容量段,選取一個容量值兼容不同的車型,同時結(jié)合整包的尺寸、容量,固定Z、Y向電芯尺寸,在X向拓展,來確定電芯的尺寸和容量,完成電芯的初步選型。
圖片資料來源:深藍汽車
電芯工作電壓范圍越寬,對電芯容量的聚焦比較有利。以深藍汽車選取的9款車型電量需求為例,如果滿足動力性要求的動態(tài)電壓和最高電壓在500V-750V,需要3個容量段的電芯來滿足9個車型需求。如果把電壓范圍拓展到400V-750V,兩個容量段的電芯就可以覆蓋9個車型的需求。
圖片資料來源:深藍汽車
電芯選型受制約因素很多,除了電量、電壓、尺寸包絡以外,還有與加速性能強相關(guān)的放電功率,充電時間等等因素。同時因為其高價值特性,所以對質(zhì)量控制要求很高,綜合考慮質(zhì)量、成本、供應、戰(zhàn)略合作、平臺化等因素,最后確定電芯規(guī)格。
圖片資料來源:深藍汽車
目前來看,動力電池平臺化和通用化面臨較大挑戰(zhàn),主要集中在兩個方面。
一是電池集成技術(shù)在不停演化,從最早的MTP集成方式,到大模組,再到無模組,快速演進對電芯的平臺化、整包系列化存在挑戰(zhàn)。
二是預成組方式的轉(zhuǎn)變對產(chǎn)線影響較大。
與此同時電芯在優(yōu)化,方形和圓柱、固液混合電池及固態(tài)電池,不同形態(tài)的電池對產(chǎn)線投資、Pack的平臺化通用化都有較大影響。
最后,喻成總談到,做電池的平臺化、通用化,不僅對一個企業(yè)很重要,對整個行業(yè)來說,特別是電芯的平臺化很重要,它可以減少重復投資金額,可以提高產(chǎn)業(yè)效率,所以深藍汽車想拉動行業(yè)上下游伙伴一起朝著這個方向努力。
深藍汽車有哪些新技術(shù)布局?
除了整車和電池層面的布局,深藍汽車從2001年成立之初,也一直致力于新能源汽車相關(guān)領(lǐng)域的技術(shù)研究。在本次會議上,喻成總也對深藍汽車一系列技術(shù)進行了講解分析。
全電數(shù)字平臺:覆蓋湊型到大型車純電、增程、氫電多動力 兼容前驅(qū)、四驅(qū)
首先是全電數(shù)字平臺——EPA1,EPA1有幾個特點,一是高效率,應用在純電、增程、氫能不同的動力系統(tǒng)車型上能耗低;二是高性能,以多合一電驅(qū)為基礎(chǔ),放在后橋,以后驅(qū)為主,兼顧四驅(qū)。后驅(qū)的優(yōu)點就是操控性、動力性更優(yōu);三是高智能,最高L4級的自動駕駛以及高配置智能座艙;五是高安全,包括五星碰撞和電池安全。
原力電動技術(shù)
全電數(shù)字平臺的動力系統(tǒng)是原力電動技術(shù),包括原力超集電驅(qū)、原力智能增程系統(tǒng)。
原力超集電驅(qū)是多合一電驅(qū),把驅(qū)動系統(tǒng)和電源模塊進行深度集成,以此來提升驅(qū)動效率,降低體積和成本。
原力智能增程系統(tǒng),發(fā)動機為長安藍鯨發(fā)動機,匹配高效發(fā)電機系統(tǒng)。主要有兩個優(yōu)勢,一是發(fā)電效率高,1L油可以實現(xiàn)3.3kWh發(fā)電量;二是NVH體驗,以無感啟動技術(shù)為例,深藍在增程系統(tǒng)上開發(fā)了一系列的NVH主動控制技術(shù),使增程器啟動時完全感受不到它的存在。
利用電驅(qū)的電感和開關(guān)特性,驅(qū)動電池和電驅(qū)之間產(chǎn)生高頻脈沖電流,通過電池內(nèi)阻實現(xiàn)自加熱;可實現(xiàn)在-30℃下電池溫升可達4℃/min,動力性提升50%,充電時間縮短15%,提高用車場景覆蓋度。
電驅(qū)方面,行業(yè)首發(fā)微核高頻脈沖加熱技術(shù),通過電驅(qū)IGBT高頻開關(guān)管,利用電池在低溫下內(nèi)阻大的特質(zhì),通過高頻脈沖大電流使電池快速升溫,深藍汽車實測該技術(shù)可實現(xiàn)零下30℃下4℃/min的加溫速率,動力性提升50%,充電時間縮短15%。
針對熱安全的iBC數(shù)字電池管家
iBC數(shù)字電池管家主要針對熱安全問題,基于該技術(shù)全新一代的EPA平臺電池可實現(xiàn)零熱失控。
該方案主要通過以下幾個方面開展,一是電芯本身,深藍汽車梳理1000多項關(guān)鍵核心技術(shù)保障電芯本體安全。二是在電芯發(fā)生熱失控之后,有對應隔熱、阻熱、噴出氣體倒流/排煙等問題的解決方案,可以達到一顆電芯有問題,整包不擴散;三是深藍汽車iBC數(shù)字電池管家配備的BMS具備巡檢功能,24小時對每一顆電芯輪流巡檢,保證電芯的安全;四是結(jié)合車云的BMS做相應監(jiān)控。
“七合一”整車域控
“七合一”智能整車域控制器,集成VCU、以太網(wǎng)網(wǎng)關(guān)、T-BOX等控制模塊,打通“云”“管”“端”信息互通壁壘,實現(xiàn)遠程診斷100%覆蓋。主要目標是降低成本,提升性能,降低體積。同時,深藍汽車也在做中央+環(huán)網(wǎng)整車控制器,將在明年上市車型上搭載。
圖片資料來源:深藍汽車
依賴高精地圖的NID3.0泊車APA7.0
智能化方面,深藍推出高階智能駕駛輔助NID3.0和APA7.0。
NID3.0可實現(xiàn)智能換道輔助、智能上下匝道、智能速度調(diào)節(jié)等城區(qū)輔助駕駛功能,目前依靠高精地圖實現(xiàn),2024年升級之后可擺脫高精地圖,實現(xiàn)高階自動駕駛。APA7.0主要針對泊車開發(fā)的項目,主要實現(xiàn)記憶泊車、代客泊車、遠程智能泊車、遙控泊車和尋跡倒車功能。
除此之外,深藍推出的全感官數(shù)字座艙——智能入倉體驗,進入座艙之后對應的向日葵屏會根據(jù)駕駛?cè)藛T進入后狀態(tài)左右旋轉(zhuǎn),有效減少觀看儀表時間,聚焦于車輛駕駛。
據(jù)了解,最新版的深藍S7取消儀表,將原先儀表盤的功能集成到AR-HUD上。
來源:第一電動網(wǎng)
作者:NE時代
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