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宋楠:研判昂希诺EV电驱动技术及碾压竞品硬实力

宋楠:研判昂希诺EV电驱动技术及碾压竞品硬实力
2019-10-11 20:33:13 列宁格勒保卫者

新能源情报分析网获悉,将于2019年四季度上市的昂希诺EV电动汽车的量产版(北京现代官方给出的标准名称为昂诺希纯电动),抵达北京现代胜鸿都4S店。实际上在此之前,笔者的同事粟超已经对昂诺希EV进行了试驾并撰写偏向于使用方面的评测稿件。

本文为新能源情报分析网独家撰写,旨在解读北京现代昂希诺EV的电驱动技术与动力电池热管理策略,研判碾压合资竞品的硬实力。

1、北京现代昂希诺EV电驱动技术特点:

上图为拆除了装饰性为主的防尘罩后的昂希诺EV动力舱内各分系统技术细节特写。

红色箭头:PDU控制模块

白色箭头:OBC和DCDC一体化的“2合1”控制总成

橘色箭头:“3合1”电驱动系统总成(驱动电机、减速器和电驱动控制模块)

绿色箭头:伺服动力电池高温散热和低温预热功能管路补液壶

蓝色箭头:伺服电驱动系统、高压用电系统和OBC分系统管路补液壶

笔者注意到,

北京现代制造的昂希诺EV,伺服电驱动系统和动力电池热管理系统的2组互不干涉的循环管路内,“流动”这两种颜色完全不同的冷却液。从通常维修角度看,颜色不同的冷却液,意味着沸点不同,伺服目标系统散热效能的不同。

针对昂希诺EV而言,只需要高温散热的“3合1”电驱动总成、“2合1”高压用电系统总成和OBC控制总成,最高温度点或超过80摄氏度,甚至可以达到100摄氏度。这就要求高温散热冷却液(蓝色)具备起码超过100摄氏度、甚至接近或超过120摄氏度的沸点。

不仅需要高温散热,还有低温预伺服的动力电池热管路系统,伺服动力电池总成内部的电芯最大温差或在-35摄氏度至60摄氏度范围。这与电驱动系统达到100摄氏度的最高温度点有着较大差异。对于具备动力电池高温散热与低温预热功能的EV车型而言,运行时电芯温度将会严密控制在25-38摄氏度,最佳工作范围。

然而,伺服北京现代昂希诺EV的动力电池总成专用冷却液(绿色)最高沸点设定在160摄氏度并且去离子工艺二次加工,杜绝动力电池内部循环管路(接口)破损导致冷却液渗漏引发的电芯短路故障。

因此,北京现代为昂希诺EV灌装2种不同沸点冷却液,伺服电驱动系统和动力电池系统的目的,应该是在动力电池绝对安全设定的大前提下,寻求不同分系统不同温度需求的精细化、高效化以及降低非驱动电量消耗。

将控制反应时间持续降低的电液一体化电驱动制动总泵系统,为昂希诺EV全系车型标配。这种将ABS阀体直接“作用”在制动总泵的策略,降低了包括制动系统和AB系统的结构复杂程度、制动油管布置占据的空间,缩短了ABS系统介入时反应时间。最重要的是,针对EV车型进行制动动作时,将驱动电机馈电的“软”和电液制动的“硬”,“无缝连接”般的衔接。

ECU:阀体+电机 回路+传感器

油泵:分离型油泵外壳+油泵活塞

齿轮外壳:电机一体型,利用ECU放热

阀体模块:一体型压缩模块 (可供不同EV车型共用)

踏板模拟器:生成驾驶员的踏板踩踏力

小型电机:非中空电机 (提高反应性)

至第北京现代第2款量产EV车型上,昂诺希EV适配的第2代电液一体化制动总成,在尺寸小型化同时,将ABS阀体及部分管路进行整合,摈弃了市场在售众多EV车型适配的真空阀体与储气罐,保证在高海拔地区及制频繁施加制动动作时制动力的持续输出。

上图为昂希诺EV前部框架细节特写。

前部框架主要功能时固定两前组合灯、散热风扇(风圈)、快慢充接口等功能。昂希诺EV的全部框架采用ABS塑料构成,依旧寻求不影响整车被动安全系数的轻量化设定。

红色箭头:ABS塑料材质的前部框架

白色箭头:散热风扇及风圈

黄色箭头:铝合金散热器

昂希诺EV举升后,前部动力舱下部护板分为前后两组并进行“立体”封闭设定。

红色区域:前部护板

白色区域:后部护板

前后护板不仅仅单纯的“平面”防护设定,将H型副车架、电池总成前端接口都进行了“立体”封闭设定。

上图为拆除前后护板裸露出前部电驱动系统下端的技术细节特写。

红色箭头:ABS工程塑料材质前部框架(承载散热器、散热风扇和组合灯)

黄色箭头:车身焊机前部纵梁

白色箭头:H型钢制副车架

绿色箭头:“3合1”驱动总成的驱动电机和减速器被降噪护套包裹

蓝色箭头:空调系统电动压缩机

北京现代昂希诺EV采用H型钢制副车架(适配钢制转向节和下摆臂),足够用来支撑集成度更高的电驱动系统。不排除,昂希诺EV的前悬架与同平台燃油车互换并降低成本的设计诉求点。

上图为北京现代昂希诺EV中置的动力电池总成状态特写。下部铝合金壳体并设定了一组便于检修的舱盖,前端的不同种类的线缆被护板“立体”封闭包裹。昂希诺EV适配的NCM(镍钴锰)三元锂动力电池,由宁德时代提供电芯,装载电量64.2度电,NEDC标定续航里程为500公里。

上图为北京现代昂希诺EV动力电池总成前端线缆接口技术细节特写。

黑色箭头:高压线缆正极接口

蓝色箭头:高压线缆负极接口

紫色箭头:BMS通讯线缆接口

黄色箭头:动力电池液态循环管路进水口

红色箭头:动力电池液态循环管路出水口

笔者发现,PTC模块(低温预热)通过长度不超过150mm的管路即可将加热后的冷却液“泵”入动力电池总成,以达到在低温工况运行的电芯进行预热伺服的目的。

将PTC模块(低温预热)布置在距动力电池前端(进水接口)的设定,则是通过优化结构获得降低非驱动用电耗的设定,还是寻求提升效率的手段之一。

北京现代昂希诺EV的动力电池总成几乎完全“镶嵌”近车身焊接(驾驶舱),并通过焊接的铝合金支架“悬掉”在车身焊接四周。这种“镂空”式的铝合金电池总成支架,在吸收来自侧面冲击力时,通过自身形变来保护东电池总成的被动性安全设定。

从昂希诺EV正面向车后部观察,前部保险杠下端(红色箭头)与中置的动力电池总成下端(红色箭头)处于同一水平线。这意味着,只要不与前保险杠下端剐蹭,既可以安全通过,不会剐蹭动力电池。

当然,这种既保证动力电池装载电量处于市场主流状态,体积还要控制在不超过车身焊接安全极限,又要考虑车内有效空间与乘坐舒适性,体现的是北京现代对昂希诺EV在原型车基础上国产化提升的综合软实力。

2、北京现代昂希诺EV碾压众多合资品牌竞品车型硬实力对比:

2014年5月,中国确定将新能源核心技术、整车制造以及全产业链发展作为重要国策。经过5年发展,国产品牌及车型已经将新能源市场扩充至30万元区间。然而,受补贴与政策影响,合资品牌采取的谨慎关注,小幅试水的态势。唯独北京现代几乎保持与中国新能源市场发展同步的态势“推陈出新”。

至2019年,

一汽丰田仍然没有实体EV车型量产,2016年的车展上推出悬挂丰田标志本质上确是夏利EV车型亮相,2019年车展上推出的奕泽EV上市节点还未确定;广汽丰田所幸将广汽新能源两款EV车型“挂羊头卖狗肉”搬得登上工信部目录。

上汽大众和一汽大众则推出朗逸EV版、新宝来EV版和高尔夫EV版,然而续航里程仅为270公里级以及没有配置动力电池液态热管理系统的技术设定,与2017年中国新能源市场主流状态等同。

一汽奥迪在退出售价80万元的e-Tron同时,也将采用高尔夫EV版完全相同的续航与技术设定的Q2LEV版亮相。

上汽通用则不遗余力的推出增程式Valite5EV车型之后,量产续航300公里级Valite6EV车型,然而即将推出的续航400公里级Valite6EV改型也不具备动力电池液态热管理系统(动力电池总成填充气凝胶,作为被动防护措施值得推崇)。

广汽本田使用本土化的理念品牌推出EV车型,首款理念EV在2018年晚些时候向公众展示,随后至2019年10月或将开启上市序幕。归根结底看,广汽本田理念EV确是一台较为纯粹的本土化,配置动力电池液态热管理系统的本土车型。

最早2013年就进入中国市场,续航175公里的日产聆风本土化启辰EV,经过6年时间依旧没有与国外市场同步推出续航400公里级升级版。通过使用与聆风相同技术规范,由宁德时代代工的采用被动式风冷散热的动力电池总成,套用东风日产轩逸的外壳拉皮而来的轩逸EV则成为接替启辰EV的主力车型。

然而,针对2019年、2020年的中国主流新能源整车市场发展态势,北京现代对昂希诺EV的安全设定进行了超越原型车的重大改进。在换装宁德时代提供的NCM(镍钴锰)三元锂电芯并自行生产动力电池总成同时,特别加装了一套针对动力电池热管理系统的高温散热和低温预热循环管路。

笔者有话说:

前文提及的昂希诺EV的动力电池热管理系统循环管路,灌装的是160摄氏度沸点去锂离子化的阻燃易爆专用冷却液。动力电池总成热管理系统的高温散热功能激活阈值设定在35摄氏度,低温预热功能激活的阈值设定在零下5摄氏度。基于动力电池总成硬件和控制策略软件的重新适配,几乎使得北京现代制造的昂希诺EV,较现代制造的KONA原型车最基本的安全性上有了质的提升。

这也造就了北京现代昂希诺EV具备绝对碾压众多合资品牌竞品车型的硬实力。接下来,新能源情报分析网将对北京现代昂希诺EV,低温工况动力电池热管理策略和续航里程表现深度评测。

文/新能源情报分析网宋楠

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