Wie hoch ist der reine Strom von BYD?

Im Jahr 2023 stieg BYD mit einem Verkaufsrekord von 3,02 Millionen Einheiten erstmals in die Top 10 der Automobilhersteller der Welt ein und ist heute auch weltweit führend bei Fahrzeugen mit neuer Energie. Allerdings denken viele Leute, dass der Erfolg von BYD ausschließlich auf dem DM-i beruht und dass BYD im reinen Elektrofahrzeugsegment nicht sehr wettbewerbsfähig zu sein scheint. Doch letztes Jahr verkauften sich die reinen Elektro-Pkw von BYD mehr als die Plug-in-Hybride, was darauf hindeutet, dass die meisten Verbraucher auch die reinen Elektroprodukte von BYD anerkennen.

Wenn es um reine Elektrofahrzeuge geht, müssen wir die E-Plattform von BYD erwähnen. Nach 14 Jahren iterativer Upgrades hat sich BYD von der ursprünglichen E-Plattform 1.0 zur E-Plattform 3.0 weiterentwickelt und auf dieser Plattform meistverkaufte rein elektrische Modelle wie Dolphin und Yuan PLUS auf den Markt gebracht. Vor Kurzem hat BYD die verbesserte E-Plattform 3.0 Evo auf den Markt gebracht, um sich dem hart umkämpften reinen Elektromarkt zu stellen. Wie hoch ist die rein elektrische Technologie von BYD heute als führender Anbieter neuer Energiefahrzeuge in China?

Zunächst ist zu beachten, dass sich die E-Plattform von BYD im Gegensatz zum Konzept von Plattformen wie dem MQB von Volkswagen nicht auf ein modulares Chassis bezieht, sondern ein allgemeiner Begriff für die Batterie, den Motor und die elektronische Steuerungstechnologie von BYD ist. Das erste Modell, das das Konzept der E-Plattform 1.0 übernahm, war der 2011 auf den Markt gebrachte BYD e6. Allerdings steckten Elektrofahrzeuge zu dieser Zeit auf der ganzen Welt nicht nur in den Kinderschuhen, sie waren nicht nur lächerlich teuer, sondern die Menschen waren auch sehr besorgt darüber Haltbarkeit von Elektrofahrzeugen. Daher konzentrierten sich die Elektrofahrzeuge damals auf den Taxi- und Busmarkt und waren in hohem Maße auf staatliche Subventionen angewiesen.

Man kann sagen, dass die Geburt der E-Plattform 1.0 darin besteht, den Anforderungen von Nutzfahrzeugen an hohe Intensität und große Gesamtkilometerleistung gerecht zu werden. Das Problem für BYD besteht darin, die Lebensdauer der Batterie zu verbessern. Wie wir alle wissen, hat die Batterie zwei Lebensdauern: [Zyklus] und [Kalender]. Ersteres bedeutet, dass die Batteriekapazität mit zunehmender Anzahl der Lade- und Entladevorgänge entsprechend abnimmt; Während die Kalenderlebensdauer darin besteht, dass die Batteriekapazität mit der Zeit natürlich abnimmt. Basierend auf dem Modell E-Plattform 1.0 wurde seine Kalenderlebensdauer in 10 Jahren auf 80 % der Batteriekapazität reduziert, und die Zykluslebensdauer beträgt 1 Million Kilometer, was nicht nur den Anforderungen von Nutzfahrzeugen entspricht, sondern auch einen guten Ruf begründet für BYD.

Mit dem allmählichen Wachstum der chinesischen Elektrofahrzeugindustrie sind die Kosten für Batterien und andere Komponenten von Jahr zu Jahr gesunken, und die Politik hat die Popularisierung von Elektrofahrzeugen auf dem Haushaltsmarkt vorangetrieben, weshalb BYD 2018 die E-Plattform 2.0 eingeführt hat. Da die E-Plattform 2.0 hauptsächlich für den Markt für Privatautos gedacht ist, reagieren die Benutzer sehr sensibel auf die Kosten für den Autokauf. Daher liegt der Kern der E-Plattform 2.0 in der Kostenkontrolle. Aufgrund dieser Nachfrage begann die E-Plattform 2.0, das integrierte Design eines Drei-in-Eins-Elektroantriebs, einer Lade- und Verteilungseinheit und anderer Komponenten zu übernehmen und führte ein modulares Design für verschiedene Modelle ein, was die Kosten des gesamten Fahrzeugs senkte .

Das erste Modell, das auf der E-Plattform 2.0 basierte, war der Qin EV450, der 2018 auf den Markt kam, und dann wurden die Modelle Song EV500, Tang EV600 und frühe Han EV-Modelle auf der Plattform geboren. Erwähnenswert ist, dass auch die kumulierten Verkäufe von E-Plattform-2.0-Modellen eine Million erreichten, wodurch BYD seine Abhängigkeit von rein elektrischen Taxis und Bussen erfolgreich loswerden konnte.

Im Jahr 2021, mit der Intensivierung des internen Volumens des inländischen Marktes für neue Energien, muss ein Elektrofahrzeug nicht nur preislich wettbewerbsfähig sein, sondern auch Fortschritte in Bezug auf Sicherheit, Drei-Leistungs-Effizienz, Batterielebensdauer und sogar Handling erzielen. Daher hat BYD die E-Plattform 3.0 ins Leben gerufen. Im Vergleich zur Technologie der vorherigen Generation verwendete BYD ein stärker integriertes 8-in-1-Elektroantriebssystem, das das Gewicht, das Volumen und die Kosten des Elektroantriebssystems weiter reduzierte, während Technologien wie Blade-Batterien, Wärmepumpensysteme und CTB eingesetzt wurden Karosserien verbesserten effektiv die Batterielebensdauer, das Fahrerlebnis und die Sicherheit von Elektrofahrzeugen.

Auch hinsichtlich der Marktresonanz wurde die E-Plattform 3.0 den Erwartungen gerecht. Der Dolphin, Seagull, Yuan PLUS und andere auf dieser Plattform basierende Modelle sind nicht nur zur Verkaufssäule von BYD geworden, sondern exportierten auch viele ausländische Märkte. Durch die kontinuierliche Weiterentwicklung der reinen Elektrofahrzeugplattform haben die Elektrofahrzeuge von BYD hinsichtlich Preis, Leistung und Energieverbrauch ein sehr hervorragendes Niveau erreicht und wurden vom Markt anerkannt.

Mit dem Zustrom traditioneller Hersteller und immer mehr neuer Automobilhersteller in die Elektrofahrzeugbranche werden in China alle paar Monate Blockbuster-Elektrofahrzeuge auf den Markt gebracht, und verschiedene technische Indikatoren werden ständig aktualisiert. In diesem Umfeld verspürt BYD natürlich Druck. Um weiterhin führend auf dem reinen Elektromarkt zu sein, hat BYD am 10. Mai dieses Jahres offiziell die E-Plattform 3.0 Evo veröffentlicht und sie erstmals auf den Sea Lion 07EV angewendet. Im Gegensatz zu früheren Plattformen handelt es sich bei der E-Plattform 3.0 Evo um eine reine Elektrofahrzeugplattform, die für den globalen Markt entwickelt wurde und erhebliche Verbesserungen bei Sicherheit, Energieverbrauch, Ladegeschwindigkeit und Leistungsleistung aufweist.

Wenn es um die Unfallsicherheit einer Autokarosserie geht, denkt man vielleicht als Erstes an Materialstärke, Strukturdesign usw. Darüber hinaus hängt die Kollisionssicherheit auch von der Länge der Fahrzeugfront ab. Kurz gesagt: Je länger die Energieabsorptionszone an der Fahrzeugfront ist, desto besser ist der Schutz für die Passagiere. Bei Modellen mit Frontantrieb gehört der Bereich, in dem sich das Antriebssystem befindet, aufgrund der Größe und der hohen Festigkeit des Antriebssystems jedoch zur Nicht-Energieabsorptionszone, also insgesamt zum Abstand zwischen der vorderen Energieabsorption Zone wird reduziert.

Oben: Vorderer Vorderradantrieb/Unten: Hinterer Hinterradantrieb

Der Unterschied zur E-Plattform 3.0 Evo besteht darin, dass sie sich auf den Heckantrieb konzentriert, also den Antriebsstrang, der ursprünglich zur nicht energieabsorbierenden Zone gehörte, an die Hinterachse verlagert, sodass vorne mehr Platz ist des Fahrzeugs, um die energieabsorbierende Zone anzuordnen und so die Sicherheit bei Frontalkollisionen zu verbessern. Natürlich gibt es bei der E-Plattform 3.0 Evo auch eine Allradversion mit Doppelmotoren vorne und hinten, allerdings sind Leistung und Lautstärke der Allradversion des Frontmotors relativ gering, was kaum Auswirkungen hat die energieabsorbierende Zone der Fahrzeugfront.

Nach oben: Hintere Lenkung/Nach unten: Vordere Lenkung

Bei der Lenkgetriebeanordnung übernimmt die E-Plattform 3.0 Evo die Frontlenkung, d. h. das Lenkgetriebe ist an der Vorderseite des Vorderrads angeordnet, während bei der bisherigen E-Plattform 3.0 das Lenkgetriebe der meisten Modelle vorhanden ist außer dass die DICHTUNG auf der Rückseite des Vorderrads angeordnet ist. Der Grund für diese Konstruktion liegt hauptsächlich darin, dass bei einem Fahrzeug mit Hecklenkung der Lenkstrang mit dem unteren Balken des vorderen Horders (allgemein bekannt als Brandschutzwand) interferiert und der Balken an der Position der Lenkung gestanzt oder gebogen werden muss Saite, was zu einer ungleichmäßigen Kraftübertragung vom Balken führt. Bei der vorderen Lenkkonstruktion stört der Lenkstrang den Balken nicht, die Balkenstruktur ist stärker und die Kraftübertragung auf beide Seiten der Karosserie ist gleichmäßiger.

Schließlich nutzt die neue Plattform weiterhin die CTB-Karosseriebatterie-Integrationstechnologie, der Doppelträger in der Mitte des Fahrgestells nimmt eine geschlossene Struktur an und die Stahlfestigkeit des Trägers erreicht 1500 MPa. Bei gewöhnlichen Seitenkollisionen oder als Reaktion auf Seitenkollisionen von E-NCAP können die Passagiere in der Kabine und die Batterien unter dem Fahrgestell besser geschützt werden. Dank Technologien wie Hinterradantrieb, Vorderradlenkung, integrierten Frontblenden und CTB konnte die durchschnittliche Verzögerung des E-Plattform-3.0-Evo-Modells im C-NCAP-Frontalcrashtest auf 25 g reduziert werden, während der Branchendurchschnitt bei 31 g lag. Je kleiner der g-Wert ist, desto besser ist die Energieabsorptionswirkung des Fahrzeugs. Was das Eindringen in den Fahrgastraum anbelangt, beträgt der Pedaleingriff des 3.0 Evo-Modells weniger als 5 mm, was ebenfalls ein hervorragendes Niveau ist.

Im Hinblick auf die Steuerung des Energieverbrauchs besteht die Idee der E-Plattform 3.0 Evo darin, ein stärker integriertes elektrisches Antriebssystem zu verwenden. Bei Elektrofahrzeugen gilt: Je höher die Integration des Gesamtsystems, desto weniger Verbindungsrohre und Kabelbäume zwischen den verschiedenen Komponenten und desto geringer sind Volumen und Gewicht des Systems, was zur Reduzierung der Kosten und des Energieverbrauchs des Gesamtfahrzeugs beiträgt .

Auf der E-Plattform 2.0 brachte BYD erstmals ein 3-in-1-Elektroantriebssystem auf den Markt und 3.0 wurde auf 8-in-1 aufgerüstet. Der heutige 3.0 Evo verwendet ein 12-in-1-Design und ist damit das am besten integrierte elektrische Antriebssystem der Branche.

In Bezug auf die Motortechnologie verwendet die E-Plattform 3.0 Evo einen Permanentmagnetmotor mit 23.000 U/min und wurde im Sea Lion 07EV installiert, was derzeit die höchste Stufe der in Massenproduktion hergestellten Motoren darstellt. Der Vorteil einer hohen Drehzahl besteht darin, dass der Motor unter der Voraussetzung konstanter Leistung kleiner werden kann, wodurch die „Leistungsdichte“ des Motors verbessert wird, was auch zur Reduzierung des Energieverbrauchs von Elektrofahrzeugen beiträgt.

Was das Design elektronischer Steuerungen betrifft, übernahm BYD Han EV bereits im Jahr 2020 SiC-Siliziumkarbid-Leistungsgeräte und war damit der erste inländische Hersteller, der diese Technologie eroberte. Die heutige E-Plattform 3.0 Evo hat das SiC-Siliziumkarbid-Leistungsgerät der dritten Generation von BYD vollständig populär gemacht.

Oben: Laminiertes Laserschweißen/Unten: Reine Schraubverbindung

Im Vergleich zur bestehenden Technologie verfügt das SiC-Karbid der dritten Generation über eine maximale Betriebsspannung von 1200 V, und das laminierte Laserschweißverpackungsverfahren wurde erstmals übernommen. Im Vergleich zum bisherigen reinen Schraubverfahren wird die parasitäre Induktivität beim Lamellenlaserschweißen reduziert und somit der Eigenstromverbrauch reduziert.

Basierend auf dem ursprünglichen E-Plattform 3.0-Wärmepumpensystem + direkter Kältemittelkühlung hat die neue Plattform eine weitere Optimierung der Batteriewärmeableitung vorgenommen. Beispielsweise hat die ursprüngliche Kühlplatte, die die Wärme an die Batterie ableitet, keine Trennwand, und das Kältemittel fließt direkt vom vorderen Ende der Batterie zur Rückseite der Batterie, sodass die Temperatur an der Vorderseite der Batterie niedriger ist, während die Die Temperatur des auf der Rückseite befindlichen Akkus ist höher und die Wärmeableitung ist nicht gleichmäßig.

3.0 Evo unterteilt die Batteriekühlplatte in vier separate Bereiche, die jeweils nach Bedarf gekühlt und erwärmt werden können, was zu einer gleichmäßigeren Batterietemperatur führt. Dank der Verbesserungen bei Motor, elektronischer Steuerung und Wärmemanagement konnte die Effizienz des Fahrzeugs im Stadtverkehr bei mittleren und niedrigen Geschwindigkeiten um 7 % gesteigert und die Reichweite um 50 km erhöht werden.

Auch heute noch ist die Ladegeschwindigkeit von Elektrofahrzeugen für viele Nutzer ein Problem. Für die großen Hersteller von Elektrofahrzeugen ist es ein dringendes Problem, den Rückstand auf Kraftstofffahrzeuge bei der Nachschubgeschwindigkeit aufzuholen. Insbesondere im Norden werden die Ladegeschwindigkeit und die Reichweite von Elektrofahrzeugen im Winter stark reduziert, da die Leitfähigkeit der Batterieelektrolyte in Umgebungen mit niedrigen Temperaturen schnell abnimmt. Der Schlüssel liegt darin, die Batterie schnell und effizient auf die richtige Temperatur zu erwärmen.

Bei der E-Plattform 3.0 Evo verfügt das Batterieheizsystem über drei Wärmequellen: Wärmepumpen-Klimaanlage, Antriebsmotor und Batterie selbst. Wärmepumpen-Klimaanlagen sind jedem bekannt und es gibt viele Anwendungen in Luftenergie-Warmwasserbereitern und -Trocknern, daher werde ich hier nicht auf Details eingehen.

Die Motorheizung, an der jeder mehr interessiert ist, besteht darin, den Widerstand der Motorwicklung zur Wärmeerzeugung zu nutzen und dann die Restwärme im Motor über das 16-in-1-Wärmemanagementmodul an die Batterie zu senden.

Bei der Batteriewärmeerzeugungstechnologie handelt es sich beim Denza N7 um die Batterieimpulsheizung. Vereinfacht ausgedrückt hat die Batterie selbst bei niedrigen Temperaturen einen hohen Innenwiderstand und die Batterie erzeugt zwangsläufig Wärme, wenn Strom durch sie fließt. Wenn der Akku in zwei Gruppen, A und B, unterteilt ist, verwenden Sie Gruppe A zum Entladen und laden Sie dann Gruppe B auf. Anschließend entlädt sich Gruppe B nacheinander, um Gruppe A zu laden. Anschließend erfolgt das flache Laden der beiden Akkugruppen bei a Hochfrequenz miteinander verbunden, kann sich der Akku schnell und gleichmäßig erwärmen. Mit Hilfe von drei Wärmequellen werden die Winterreichweite und die Ladegeschwindigkeit des Modells E-Plattform 3.0 Evo verbessert und es kann normal in extrem kalten Umgebungen von minus -35 °C eingesetzt werden.

Was die Ladegeschwindigkeit bei Raumtemperatur angeht, ist die E-Plattform 3.0 Evo außerdem mit einer integrierten Boost/Boost-Funktion ausgestattet. Die Rolle des Boosts ist jedem bekannt, aber der Boost von BYD unterscheidet sich möglicherweise etwas von anderen Modellen. Die auf der E-Plattform 3.0 Evo aufgebauten Modelle verfügen nicht über eine separate Bord-Boost-Einheit, sondern nutzen den Motor und die elektronische Steuerung als Boost-System.

Bereits im Jahr 2020 wandte BYD diese Technologie auf Han-Elektrofahrzeuge an. Sein Boosting-Prinzip ist nicht kompliziert. Einfach ausgedrückt ist die Wicklung des Motors selbst ein Induktor, und der Induktor zeichnet sich dadurch aus, dass er elektrische Energie speichern kann, und das Sic-Leistungsgerät selbst ist auch ein Schalter. Durch die Verwendung der Motorwicklung als Induktivität, SiC als Schalter und das anschließende Hinzufügen eines Kondensators kann daher eine Verstärkungsschaltung entworfen werden. Nachdem die Spannung der allgemeinen Ladesäule durch diesen Boosting-Schaltkreis erhöht wurde, kann das Hochspannungs-Elektrofahrzeug mit der Niederspannungs-Ladesäule kompatibel sein.

Darüber hinaus hat die neue Plattform auch eine fahrzeugmontierte Current-Up-Technologie entwickelt. Angesichts dessen fragen sich viele vielleicht: Wozu dient die fahrzeugmontierte Stromerhöhungsfunktion? Wir alle wissen, dass die aktuelle Höchstspannung der öffentlichen Ladesäule 750 V beträgt, während der in der nationalen Norm festgelegte maximale Ladestrom 250 A beträgt. Nach dem Prinzip elektrische Leistung = Spannung x Strom beträgt die theoretische maximale Ladeleistung der öffentlichen Ladesäule 187 kW, die praktische Anwendung 180 kW.

Da die Batterieleistung vieler Elektrofahrzeuge jedoch weniger als 750 V oder sogar knapp über 400–500 V beträgt, muss ihre Ladespannung überhaupt nicht so hoch sein, sodass selbst wenn der Strom während des Ladens auf 250 A gezogen werden kann, die Die Spitzenladeleistung wird 180 kW nicht erreichen. Das heißt, viele Elektrofahrzeuge haben die Ladeleistung öffentlicher Ladestationen noch nicht vollständig ausgeschöpft.

Also überlegte sich BYD eine Lösung. Da die Ladespannung eines allgemeinen Elektrofahrzeugs nicht 750 V betragen muss und der maximale Ladestrom der Ladesäule auf 250 A begrenzt ist, ist es besser, am Auto eine Abwärts- und Stromerhöhungsschaltung einzurichten. Unter der Annahme, dass die Ladespannung der Batterie 500 V und die Spannung der Ladesäule 750 V beträgt, kann die Schaltung auf der Fahrzeugseite die zusätzlichen 250 V heruntertransformieren und in Strom umwandeln, sodass der Ladestrom theoretisch auf 360 A erhöht wird. und die Spitzenladeleistung beträgt immer noch 180 kW.

Wir haben den Vorgang des Up-Current-Ladens im BYD Hexagonal Building beobachtet. Der Sea Lion 07EV basiert auf der E-Plattform 3.0 Evo, obwohl seine Batterienennspannung 537,6 V beträgt, da er die fahrzeugmontierte Up-Current-Technologie nutzt, kann der Ladestrom des 07EV 374,3 A bei der standardmäßigen 750-V- und 250-A-Ladung betragen Die Ladeleistung erreicht 175,8 kW, wodurch die Grenzausgangsleistung der Ladesäule im Wesentlichen auf 180 kW sinkt.

Neben Boosting und Strom verfügt die E-Plattform 3.0 Evo auch über eine zukunftsweisende Technologie, nämlich das Terminal-Puls-Laden. Wie wir alle wissen, liegt der Großteil der heute von Elektrofahrzeugen geförderten Schnellladevorgänge im Bereich von 10–80 %. Möchte man ab 80 % vollständig aufladen, verlängert sich die Verbrauchszeit deutlich.

Warum können die letzten 20 % des Akkus nur sehr langsam aufgeladen werden? Werfen wir einen Blick auf die Ladesituation bei geringer Leistung. Zunächst entweichen Lithiumionen aus der positiven Elektrode, gelangen in den Elektrolyten, passieren die mittlere Membran und werden dann sanft in die negative Elektrode eingebettet. Dies ist ein normaler Schnellladevorgang.

Wenn die Lithiumbatterie jedoch stark aufgeladen ist, blockieren Lithiumionen die Oberfläche der negativen Elektrode, wodurch es schwierig wird, sie in die negative Elektrode einzubetten. Steigt die Ladeleistung weiter, sammeln sich Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode an und bilden mit der Zeit Lithiumkristalle, die den Batterieseparator durchdringen und einen Kurzschluss im Inneren der Batterie verursachen können.

Wie hat BYD dieses Problem gelöst? Vereinfacht ausgedrückt: Wenn die Lithiumionen auf der Oberfläche der negativen Elektrode blockiert sind, lädt das System nicht weiter auf, sondern gibt ein wenig Energie ab, damit die Lithiumionen die Oberfläche der negativen Elektrode verlassen können. Nachdem die Blockade gelöst ist, werden weitere Lithiumionen in die negative Elektrode eingebettet, um den endgültigen Ladevorgang abzuschließen. Durch ständig geringeres und stärkeres Entladen wird die Ladegeschwindigkeit der letzten 20 % des Akkus schneller. Beim Sea Lion 07EV beträgt die Ladezeit von 80-100 % der Leistung nur 18 Minuten, was eine deutliche Verbesserung im Vergleich zu früheren Elektrofahrzeugen darstellt.

Obwohl die BYD-E-Plattform erst seit 14 Jahren auf dem Markt ist, ist BYD seit der 1.0-Ära entstanden und hat die Führung bei der Vervollständigung der Forschung und Entwicklung sowie der Massenproduktion von Elektrofahrzeugen übernommen. In der 2.0-Ära waren BYD-Elektrofahrzeuge hinsichtlich Kosten und Leistung einen Schritt voraus, und einige Designs zeigten fortschrittliches Denken, wie beispielsweise die Boost-Technologie des Bordantriebssystems beim Han EV, die nun von Kollegen übernommen wurde. Im Zeitalter 3.0 sind BYD-Elektrofahrzeuge sechseckige Krieger, die hinsichtlich Batterielebensdauer, Energieverbrauch, Ladegeschwindigkeit und Preis keine Mängel aufweisen. Das Designkonzept der neuesten E-Plattform 3.0 Evo ist seiner Zeit immer noch voraus. Die On-Board-Stromerhöhungs- und Impulsladetechnologien sind allesamt branchenweit einzigartig. Diese Technologien werden in Zukunft sicherlich von ihren Mitbewerbern nachgeahmt und zur technischen Basis für Elektrofahrzeuge werden. 

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