Mức điện thuần khiết của BYD là bao nhiêu?

Năm 2023, BYD lần đầu tiên lọt vào top 10 công ty ô tô hàng đầu thế giới với kỷ lục doanh số 3,02 triệu chiếc và cũng là công ty dẫn đầu toàn cầu hiện nay về xe sử dụng năng lượng mới. Chỉ có điều, nhiều người cho rằng thành công của BYD đều nhờ vào DM-i và BYD dường như không có tính cạnh tranh cao trong phân khúc xe điện thuần túy. Tuy nhiên, năm ngoái, xe du lịch chạy điện thuần túy của BYD đã bán được nhiều hơn xe plug-in hybrid, cho thấy hầu hết người tiêu dùng cũng nhận ra các sản phẩm chạy điện thuần túy của BYD.

Khi nói đến xe điện thuần túy, chúng ta phải nhắc đến nền tảng điện tử của BYD. Sau 14 năm liên tục nâng cấp, BYD đã phát triển từ nền tảng điện tử 1.0 ban đầu lên nền tảng điện tử 3.0 và tung ra các mẫu xe điện thuần túy bán chạy nhất như Dolphin và Yuan PLUS trên nền tảng này. Mới đây, BYD đã ra mắt nền tảng điện tử 3.0 Evo nâng cấp nhằm đối mặt với thị trường điện thuần túy có tính cạnh tranh cao. Vậy với tư cách là người đi đầu về phương tiện sử dụng năng lượng mới ở Trung Quốc hiện nay, trình độ công nghệ điện thuần túy của BYD đến đâu?

Điều đầu tiên cần lưu ý là không giống như khái niệm về nền tảng như MQB của Volkswagen, nền tảng điện tử của BYD không đề cập đến khung gầm mô-đun mà là thuật ngữ chung cho pin, động cơ và công nghệ điều khiển điện tử của BYD. Mẫu xe đầu tiên áp dụng khái niệm nền tảng điện tử 1.0 là BYD e6 ra mắt vào năm 2011. Tuy nhiên, vào thời điểm đó, xe điện trên khắp thế giới còn ở giai đoạn sơ khai, không chỉ đắt đỏ mà người dân còn rất lo lắng về độ bền của xe điện Vì vậy, xe điện vào thời điểm đó nhắm đến thị trường taxi và xe buýt, đồng thời phụ thuộc rất nhiều vào trợ cấp của chính phủ.

Có thể nói, sự ra đời của nền tảng điện tử 1.0 là nhằm đáp ứng yêu cầu cường độ cao và tổng quãng đường lớn của xe thương mại. Vấn đề mà BYD phải đối mặt là làm thế nào để cải thiện tuổi thọ của pin. Như chúng ta đã biết, pin có hai vòng đời: [chu kỳ] và [lịch]. Trước đây là dung lượng pin giảm tương ứng với số lần sạc và xả tăng lên; trong khi tuổi thọ lịch thì dung lượng pin giảm dần theo thời gian. Dựa trên mô hình nền tảng điện tử 1.0, tuổi thọ lịch của nó đã giảm xuống 80% dung lượng pin trong 10 năm và vòng đời là 1 triệu km, không chỉ đáp ứng nhu cầu của xe thương mại mà còn tạo dựng được danh tiếng tốt cho BYD.

Với sự tăng trưởng dần dần của ngành công nghiệp xe điện của Trung Quốc, chi phí pin và các linh kiện khác đã giảm dần qua từng năm và chính sách này đã hướng dẫn việc phổ biến xe điện đến thị trường hộ gia đình, vì vậy BYD đã ra mắt nền tảng điện tử 2.0 vào năm 2018. Do nền tảng điện tử 2.0 chủ yếu dành cho thị trường ô tô gia đình, người dùng rất nhạy cảm với chi phí mua ô tô nên cốt lõi của nền tảng điện tử 2.0 là kiểm soát chi phí. Theo nhu cầu này, nền tảng điện tử 2.0 bắt đầu áp dụng thiết kế tích hợp của bộ truyền động điện, bộ sạc và phân phối cũng như các bộ phận khác, đồng thời đưa ra thiết kế mô-đun cho các mẫu xe khác nhau, giúp giảm giá thành của toàn bộ phương tiện. .

Mẫu xe đầu tiên dựa trên nền tảng điện tử 2.0 là Qin EV450 ra mắt vào năm 2018, sau đó là các mẫu Song EV500, Tang EV600 và Han EV đời đầu ra đời trên nền tảng này. Điều đáng nói là doanh số tích lũy của các mẫu xe nền tảng điện tử 2.0 cũng đạt 1 triệu, giúp BYD thoát khỏi thành công sự phụ thuộc vào taxi và xe buýt điện thuần túy.

Vào năm 2021, với sự gia tăng khối lượng nội bộ của thị trường năng lượng mới trong nước, xe điện không chỉ phải cạnh tranh về giá mà còn phải đạt được thành tích về độ an toàn, hiệu suất ba năng lượng, tuổi thọ pin và thậm chí cả khả năng xử lý. Vì vậy, BYD đã cho ra mắt nền tảng điện tử 3.0. So với công nghệ thế hệ trước, BYD áp dụng hệ thống truyền động điện 8 trong 1 tích hợp hơn, giúp giảm hơn nữa trọng lượng, khối lượng và giá thành của hệ thống truyền động điện, trong khi các công nghệ như pin phiến, hệ thống bơm nhiệt và CTB cơ thể đã cải thiện hiệu quả tuổi thọ pin, trải nghiệm lái xe và độ an toàn của xe điện.

Về phản hồi của thị trường, nền tảng điện tử 3.0 cũng đáp ứng được kỳ vọng. Dolphin, Seagull, Yuan PLUS và các mẫu xe khác được xây dựng trên nền tảng này không chỉ trở thành trụ cột doanh số của BYD mà còn xuất khẩu sang nhiều thị trường nước ngoài. Thông qua việc liên tục nâng cấp nền tảng xe điện thuần túy, xe điện của BYD đã đạt đến mức rất xuất sắc về giá cả, hiệu suất cũng như mức tiêu thụ năng lượng và được thị trường công nhận.

Với sự tràn vào của các nhà sản xuất truyền thống và ngày càng nhiều nhà sản xuất ô tô mới tham gia vào lĩnh vực xe điện, cứ vài tháng sẽ có những chiếc xe điện bom tấn ra mắt tại Trung Quốc và các chỉ số kỹ thuật khác nhau liên tục được làm mới. Trong môi trường này, BYD đương nhiên cảm thấy áp lực. Để tiếp tục dẫn đầu trên đường đua thuần điện, BYD đã chính thức ra mắt nền tảng điện tử 3.0 Evo vào ngày 10/5 năm nay và lần đầu tiên áp dụng cho Sea Lion 07EV. Không giống như các nền tảng trước đây, nền tảng điện tử 3.0 Evo là nền tảng xe điện thuần túy được phát triển cho thị trường toàn cầu, với những cải tiến đáng kể về độ an toàn, mức tiêu thụ năng lượng, tốc độ sạc và hiệu suất năng lượng.

Khi nói đến an toàn khi va chạm với thân xe, điều đầu tiên người ta nghĩ đến có thể là độ bền vật liệu, thiết kế kết cấu, v.v. Ngoài ra, an toàn khi va chạm còn liên quan đến chiều dài phần đầu xe. Tóm lại, vùng hấp thụ năng lượng của phần đầu xe càng dài thì khả năng bảo vệ hành khách trên xe càng tốt. Tuy nhiên, trên các mẫu xe dẫn động cầu trước, do hệ thống điện có kích thước lớn và cường độ cao nên khu vực đặt hệ thống điện thuộc vùng không hấp thụ năng lượng nên xét về tổng thể, khoảng cách giữa vùng hấp thụ năng lượng phía trước là khoảng cách giữa các điểm hấp thụ năng lượng phía trước. vùng bị giảm.

Lên: Lái xe trước/Dưới: Lái xe phía sau

Điểm khác biệt của e-platform 3.0 Evo là nó tập trung vào dẫn động cầu sau, tức là di chuyển đoàn tàu điện vốn thuộc vùng không hấp thụ năng lượng sang trục sau nên có nhiều không gian hơn ở phía trước của xe bố trí vùng hấp thụ năng lượng, từ đó nâng cao độ an toàn khi va chạm trực diện. Tất nhiên, e-platform 3.0 Evo cũng có phiên bản dẫn động bốn bánh được trang bị động cơ kép phía trước và phía sau, tuy nhiên công suất và âm lượng của phiên bản dẫn động bốn bánh động cơ phía trước tương đối nhỏ nên ít ảnh hưởng đến động cơ. vùng hấp thụ năng lượng ở phía trước xe.

Lên: Lái sau/Xuống: Lái trước

Về cách bố trí bánh lái, e-platform 3.0 Evo sử dụng bánh lái trước, tức là bánh lái được bố trí phía trước bánh trước, trong khi ở e-platform 3.0 trước đó, bánh lái của hầu hết các mẫu xe đều được bố trí ở phía trước. ngoại trừ SEAL được bố trí ở phía sau bánh trước. Sở dĩ có thiết kế này chủ yếu là do ở xe dẫn động cầu sau, dây lái cản trở dầm dưới của tấm chắn trước (thường gọi là tường lửa) và dầm phải bị đục hoặc bẻ cong tại vị trí lái. dây, dẫn đến lực truyền từ dầm không đều. Với thiết kế lái trước, dây lái không cản trở dầm, kết cấu dầm chắc chắn hơn, lực truyền lực hai bên thân xe đồng đều hơn.

Cuối cùng, nền tảng mới vẫn sử dụng công nghệ tích hợp pin thân xe CTB, dầm đôi ở giữa khung xe sử dụng cấu trúc khép kín và cường độ thép của dầm đạt 1500MPa. Trong các va chạm thông thường hoặc phản ứng với va chạm cột bên của E-NCAP, hành khách trong cabin và pin dưới khung xe có thể được bảo vệ tốt hơn. Nhờ các công nghệ như dẫn động cầu sau, lái trước, tích hợp tấm chắn phía trước và CTB, độ giảm tốc trung bình của mẫu e-platform 3.0 Evo trong thử nghiệm va chạm trực diện C-NCAP đã giảm xuống 25g, trong khi mức trung bình của ngành là 31g. Giá trị g càng nhỏ thì hiệu quả hấp thụ năng lượng của xe càng tốt. Về khả năng xâm nhập khoang hành khách, độ sâu bàn đạp của mẫu 3.0 Evo chưa đến 5mm, đây cũng là một mức tuyệt vời.

Về mặt kiểm soát mức tiêu thụ năng lượng, ý tưởng của e-platform 3.0 Evo là sử dụng hệ thống truyền động điện tích hợp hơn. Đối với xe điện, tính tích hợp của hệ thống chung càng cao thì ống kết nối và dây dẫn giữa các bộ phận khác nhau càng ít, khối lượng và trọng lượng của hệ thống càng nhỏ, điều này có lợi cho việc giảm chi phí và mức tiêu thụ năng lượng của toàn bộ xe. .

Trên nền tảng điện tử 2.0, BYD lần đầu tiên ra mắt hệ thống truyền động điện 3 trong 1 và 3.0 được nâng cấp lên 8 trong 1. Evo 3.0 ngày nay sử dụng thiết kế 12 trong 1, khiến nó trở thành hệ thống truyền động điện tích hợp nhất trong ngành.

Về công nghệ động cơ, e-platform 3.0 Evo sử dụng động cơ nam châm vĩnh cửu tốc độ 23000 vòng/phút và đã được lắp đặt trên Sea Lion 07EV, đây là loại động cơ sản xuất hàng loạt cao cấp nhất ở giai đoạn này. Ưu điểm của tốc độ cao là động cơ có thể tự làm cho nó nhỏ hơn với tiền đề là công suất không đổi, do đó cải thiện "mật độ công suất" của động cơ, điều này cũng có lợi cho việc giảm mức tiêu thụ năng lượng của xe điện.

Về thiết kế điều khiển điện tử, ngay từ năm 2020, BYD Han EV đã áp dụng các thiết bị năng lượng cacbua silic SiC, trở thành nhà sản xuất trong nước đầu tiên chinh phục công nghệ này. Nền tảng điện tử 3.0 Evo ngày nay đã phổ biến hoàn toàn thiết bị năng lượng cacbua silic SiC thế hệ thứ ba của BYD.

Trên: Hàn Laser nhiều lớp/Đáy: Kết nối bắt vít nguyên chất

So với công nghệ hiện có, cacbua SiC thế hệ thứ ba có điện áp hoạt động tối đa 1200V và quy trình đóng gói hàn laser nhiều lớp lần đầu tiên được áp dụng. So với quy trình bắt vít thuần túy trước đây, độ tự cảm ký sinh của hàn laser nhiều lớp giảm đi, do đó giảm mức tiêu thụ điện năng của chính nó.

Dựa trên hệ thống bơm nhiệt 3.0 nền tảng điện tử ban đầu + làm mát trực tiếp bằng chất làm lạnh, nền tảng mới đã tối ưu hóa hơn khả năng tản nhiệt của pin. Ví dụ, tấm lạnh ban đầu tản nhiệt cho pin không có vách ngăn và chất làm lạnh chảy trực tiếp từ đầu trước của pin đến phía sau pin, do đó nhiệt độ ở mặt trước của pin thấp hơn, trong khi nhiệt độ của pin đặt ở phía sau cao hơn và tản nhiệt không đồng đều.

3.0 Evo chia tấm lạnh pin thành bốn khu vực riêng biệt, mỗi khu vực có thể được làm mát và sưởi ấm khi cần thiết, giúp nhiệt độ pin đồng đều hơn. Nhờ những nâng cấp về động cơ, điều khiển điện tử và quản lý nhiệt, hiệu suất của xe trong điều kiện đô thị ở tốc độ trung bình và thấp đã tăng thêm 7%, phạm vi di chuyển tăng thêm 50 km.

Ngày nay, tốc độ sạc của xe điện vẫn là điểm nhức nhối của nhiều người dùng. Làm thế nào để bắt kịp xe chạy nhiên liệu với tốc độ được bổ sung là bài toán cấp bách mà các nhà sản xuất xe điện lớn cần giải quyết. Đặc biệt ở miền Bắc, do độ dẫn điện của chất điện phân pin giảm nhanh trong môi trường nhiệt độ thấp nên tốc độ sạc và phạm vi di chuyển của xe điện sẽ giảm đi rất nhiều vào mùa đông. Làm thế nào để làm nóng pin đến nhiệt độ phù hợp một cách nhanh chóng và hiệu quả sẽ trở thành chìa khóa.

Trên e-platform 3.0 Evo, hệ thống sưởi pin có ba nguồn nhiệt: điều hòa bơm nhiệt, động cơ truyền động và chính pin. Máy điều hòa không khí bơm nhiệt đã quen thuộc với mọi người và có rất nhiều ứng dụng trong máy nước nóng và máy sấy sử dụng năng lượng không khí nên tôi sẽ không đi sâu vào chi tiết ở đây.

Việc làm nóng động cơ mà mọi người quan tâm hơn là việc sử dụng điện trở của cuộn dây động cơ để tạo ra nhiệt, sau đó nhiệt dư trong động cơ được truyền đến pin thông qua mô-đun quản lý nhiệt 16 trong 1.

Còn về công nghệ tạo nhiệt cho pin thì đó chính là làm nóng xung pin trên Denza N7. Nói một cách đơn giản, bản thân pin có điện trở trong cao ở nhiệt độ thấp và pin chắc chắn sẽ sinh ra nhiệt khi dòng điện chạy qua. Nếu chia bộ pin thành hai nhóm A và B thì dùng nhóm A để xả rồi sạc nhóm B, sau đó nhóm B lần lượt xả để sạc nhóm A. Sau đó thông qua việc sạc cạn hai nhóm pin ở một tần số cao với nhau, pin có thể nóng lên nhanh chóng và đồng đều. Với sự hỗ trợ của ba nguồn nhiệt, phạm vi di chuyển trong mùa đông và tốc độ sạc của mẫu e-platform 3.0 Evo sẽ tốt hơn và có thể sử dụng bình thường trong môi trường cực lạnh âm 35°C.

Về tốc độ sạc ở nhiệt độ phòng, e-platform 3.0 Evo cũng được trang bị chức năng tăng tốc/tăng tốc tích hợp. Vai trò của boost đã quen thuộc với mọi người, nhưng boost của BYD có thể hơi khác so với các mẫu xe khác. Các mẫu xe được xây dựng trên nền tảng điện tử 3.0 Evo không có bộ tăng tốc riêng biệt mà sử dụng động cơ và điều khiển điện tử để tạo thành hệ thống tăng tốc.

Ngay từ năm 2020, BYD đã áp dụng công nghệ này cho xe điện Han. Nguyên tắc tăng cường của nó không phức tạp. Nói một cách đơn giản, bản thân cuộn dây của động cơ là một cuộn cảm, cuộn cảm có đặc điểm là có khả năng lưu trữ năng lượng điện, và bản thân thiết bị nguồn Sic cũng là một công tắc. Do đó, bằng cách sử dụng cuộn dây động cơ làm cuộn cảm, SiC làm công tắc và sau đó thêm tụ điện, có thể thiết kế mạch tăng áp. Sau khi điện áp của cọc sạc chung được tăng lên thông qua mạch tăng áp này, xe điện cao thế có thể tương thích với cọc sạc hạ áp.

Ngoài ra, nền tảng mới cũng đã phát triển công nghệ tăng dòng điện gắn trên xe. Thấy vậy chắc hẳn nhiều người sẽ thắc mắc, chức năng tăng dòng điện gắn trên xe có tác dụng gì? Chúng ta đều biết rằng điện áp tối đa hiện tại của cọc sạc công cộng là 750V, trong khi dòng sạc tối đa theo tiêu chuẩn quốc gia quy định là 250A. Theo nguyên lý công suất điện = điện áp x dòng điện, công suất sạc tối đa theo lý thuyết của cọc sạc công cộng là 187kW, ứng dụng thực tế là 180kW.

Tuy nhiên, do định mức pin của nhiều xe điện nhỏ hơn 750V, hoặc thậm chí chỉ trên 400-500V, nên điện áp sạc của chúng không cần quá cao, vì vậy ngay cả khi dòng điện có thể kéo lên 250A trong khi sạc, công suất sạc cao nhất sẽ không đạt tới 180kW. Nghĩa là, nhiều xe điện vẫn chưa vắt kiệt hoàn toàn nguồn sạc của các trạm sạc công cộng.

Vì vậy BYD đã nghĩ ra một giải pháp. Vì điện áp sạc của xe điện thông thường không cần phải là 750V và dòng sạc tối đa của cọc sạc được giới hạn ở 250A, nên tốt hơn hết bạn nên tạo mạch tăng giảm dòng điện trên ô tô. Giả sử điện áp sạc của ắc quy là 500V và điện áp của cọc sạc là 750V thì mạch điện phía ô tô có thể hạ 250V bổ sung và chuyển đổi thành dòng điện để dòng sạc về mặt lý thuyết tăng lên 360A, và công suất sạc cao nhất vẫn là 180kW.

Chúng tôi đã quan sát quá trình sạc ngược dòng tại Tòa nhà lục giác BYD. Sea Lion 07EV được xây dựng trên nền tảng điện tử 3.0 Evo, mặc dù điện áp định mức của pin là 537,6V do sử dụng công nghệ dòng điện gắn trên xe nên dòng sạc của 07EV có thể là 374,3A trên sạc tiêu chuẩn 750V và 250A cọc và công suất sạc đạt 175,8kW, về cơ bản tiêu hao công suất đầu ra giới hạn của cọc sạc ở mức 180kW.

Ngoài tăng tốc và dòng điện, e-platform 3.0 Evo còn có công nghệ tiên phong là sạc xung đầu cuối. Như chúng ta đã biết, hầu hết tốc độ sạc nhanh của xe điện hiện nay đều nằm trong khoảng 10-80%. Nếu muốn sạc đầy từ mức 80%, thời gian tiêu thụ sẽ lâu hơn đáng kể.

Tại sao 20% pin cuối cùng chỉ có thể sạc với tốc độ rất chậm? Chúng ta hãy xem tình hình sạc ở mức năng lượng thấp. Đầu tiên, các ion lithium sẽ thoát ra khỏi điện cực dương, đi vào chất điện phân, đi qua màng giữa, sau đó nhúng nhẹ vào điện cực âm. Đây là quá trình sạc nhanh bình thường.

Tuy nhiên, khi pin lithium được sạc ở mức cao, các ion lithium sẽ chặn bề mặt của điện cực âm, gây khó khăn cho việc nhúng vào điện cực âm. Nếu năng lượng sạc tiếp tục tăng, các ion lithium sẽ tích tụ trên bề mặt điện cực âm, hình thành các tinh thể lithium theo thời gian, có thể xuyên qua dải phân cách pin và gây đoản mạch bên trong pin.

Vậy BYD đã giải quyết vấn đề này như thế nào? Nói một cách đơn giản, khi các ion lithium bị chặn trên bề mặt điện cực âm, hệ thống không tiếp tục sạc mà giải phóng một ít năng lượng để các ion lithium rời khỏi bề mặt điện cực âm. Sau khi tắc nghẽn được giải quyết, nhiều ion lithium hơn được nhúng vào điện cực âm để hoàn tất quá trình sạc cuối cùng. Bằng cách liên tục xả ngày càng ít, tốc độ sạc của 20% pin cuối cùng sẽ trở nên nhanh hơn. Trên Sea Lion 07EV, thời gian sạc 80-100% năng lượng chỉ trong 18 phút, đây là một cải tiến đáng kể so với các loại xe điện trước đây.

Dù nền tảng điện tử BYD chỉ mới ra mắt được 14 năm nhưng kể từ kỷ nguyên 1.0, BYD đã nổi lên và đi đầu trong việc hoàn thành công tác nghiên cứu phát triển và sản xuất hàng loạt xe điện. Trong kỷ nguyên 2.0, xe điện BYD đã đi trước một bước về giá thành và hiệu suất, đồng thời một số thiết kế đã thể hiện tư duy tiên tiến, chẳng hạn như công nghệ tăng tốc hệ thống truyền động trên xe trên Han EV hiện đã được các hãng cùng ngành áp dụng. Trong thời đại 3.0, xe điện BYD là chiến binh lục giác, không có khuyết điểm về thời lượng pin, năng lượng tiêu thụ, tốc độ sạc và giá thành. Đối với nền tảng điện tử 3.0 Evo mới nhất, ý tưởng thiết kế vẫn đi trước thời đại. Tất cả các công nghệ sạc xung và tăng dòng điện trên bo mạch đều là công nghệ đầu tiên trong ngành. Những công nghệ này chắc chắn sẽ được các công nghệ tương tự mô phỏng trong tương lai và trở thành cánh tay kỹ thuật của xe điện. 

-------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- -------------------------------------------------- ----------------------------------