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你见过这样的“油改电”?技术解析宝马第五代eDrive
路咖汽车 1353浏览 2021-05-08

在纯电动这条赛道上,BBA三强中本来是由宝马一马当先抢在前面。早在2011年,宝马就推出了极具前瞻性的BMW i品牌。3年之后,纯电动BMW i3以及插电混BMW i8,犹如概念车落地般来到世人面前。当时使用的就是第一代BMW eDrive技术。不过i品牌有一个辉煌的开始,却又很快陷入沉寂。之后无论是5系、7系还是X1的插电混,对于宝马的新能源道路来说都有点隔靴搔痒。

与此同时,奥迪e-tron和奔驰EQC(参数|询价),都迈着国产化的步子,迅速在豪华纯电SUV市场圈地。而宝马直到配备第五代eDrive电力驱动技术的iX3到来,才解了新时代下的燃眉之急。随着上海车展,定位旗舰的纯电动SUV宝马iX发布,宝马似乎要携新技术之威吹响反攻号角。那么,这个第五代eDrive技术,真有这么大的能耐,能帮助宝马后来居上?

高集成度励磁电机,尺寸更小、功耗更低

燃油时代,宝马总是热衷于在发动机领域寻求突破,这一传统似乎延续到了电动机时代。宝马的第五代eDrive电动机不同于市面上大多数电动车采用的电机。它采用励磁同步技术,在兼顾永磁同步电机尺寸小、峰值效率高等特点的情况下,利用额外电流通过励磁线圈产生磁场,而不像永磁电机自身就具备磁性。这样最直观的效果就是减少对永磁体稀土资源的依赖,实现更为彻底的环保同时,能够让电机在最高转速保持的时间更长。

而同样是绕过对永磁稀土的依赖,奔驰EQC和奥迪e-tron采用的是特斯拉过去在Model S(参数|询价)等车型上大量运用的异步感应电机。这种电机天然具备更高转速以及更大的过载能力,不存在高温退磁的问题,有助于满足车辆在性能和高速巡航上的需求。但是同等功率下,异步感应电机体积更大,用在寸土寸金的乘用车上,对电动机的集成性是很高的挑战,同时在峰值效率上也要略低于永磁同步电机。

然而在集成性方面,各大品牌目前的思路都比较接近。以奥迪e-tron为例,它采用了前后双电机设计,后电机采用同轴结构,匹配轻量化差速器,前电机则是平行轴结构,并将电机和减速器合并在一个壳体内。而宝马第五代eDrive在之前的iX3身上,采用单后电机,将电机、逆变器和变速器整合,同时驱动单元也是直接与后轴融合,提升效率。所以,在集成化的大方向接近的情况下,电机本身的特点还是很大程度上决定了重量、功耗、效率等等。

宝马重续航,奔驰、奥迪玩性能

比如说宝马iX3(参数|询价)的每百公里电耗仅为16.7kWh,同为中型SUV的奔驰EQC高达19.9kWh,而奥迪e-tron(进口版)更是突破了20kWh。除了电池容量,功耗也是影响纯电动车续航的重要因素。同比宝马iX3与奔驰EQC两款中型SUV,NEDC续航差距达到85km之多。

不过在异步双电机的加持下,奔驰EQC最大拥有300kW的功率,0-100km/h加速仅5.1s,奥迪e-tron同样也具备最大300kW的功率,官方0-100km/h加速成绩5.7s。而单电机的iX3最大功率仅210kW,官方零百加速6.8s,也就是略优于自家X3燃油版的水平。好在是刚刚发布的旗舰SUV iX找回了面子,在搭载双电机的情况下,官方宣称iX最大功率可以达到约370kW,零百加速5s内。

不过,宝马iX3相对奔驰EQC和奥迪e-tron已经是晚辈,再用宝马iX这款未上市的产品来比较,就显得有些不公平了。从产品特性上来说,第五代eDrive加持的车型更为注重功耗,容易带来更优的续航水平。当然,续航也不光是电机说了算,接着我们就来看看电池的因素。

前浪保守、后浪激进,宝马电池密度最大

先看数据

宝马iX3(中型SUV)电池容量74kWh,NEDC续航里程500km

宝马iX(中大型SUV)电池容量100kWh,WLTP续航里程600km

奔驰EQC(中型SUV)电池容量79.2kWh,NEDC续航里程415km

奥迪e-tron(中大型SUV)电池容量96.7kWh,NEDC续航里程500km

首先从电芯上来说,宝马第五代eDrive采用的NCM811型镍钴锰三元锂离子电芯,因为镍的含量最高,所以能够提供的单体容量也最大,以iX3为例,它的电池能量密度为154Wh/kg。而奥迪e-tron采用NCM622三元锂电池,更多的钴能够起到更好的稳定作用,不过电池密度相对较低,为133Wh/kg。奔驰EQC就更为谨慎,它的电池正极材料配比是相当稳定的NCM523,于是电池密度也是最小的,仅为125Wh/kg。

其实这也很好理解,奔驰EQC最早上市,从源头开始采用保守方案,奥迪e-tron的NCM622也是目前较为主流的方案。至于宝马与宁德时代共同开发的NCM811方案,则属于面向未来的设计,拥有高性能、轻量化以及长续航的优势。

电池安全、温控,动能回收,BBA所见略同

而在电池组的安全性和扩展性上,BBA三家的思路又是非常类似。宝马第五代eDrive电芯采用方形结构,采用模块化设计和封装。以iX3为例,电池包内部搭载10个模组,可安放188个电芯。电池托盘采用锻造铝合金制造,并且为电芯模组预留了充分的缓冲空间,以及全包围中空隔断。奥迪e-tron的电池组也是由36个电池模块组成,每个模组都由铝合金外壳包裹,然后再套上一层外壳,同样在两侧留下了预碰撞吸能结构。

三家车企都采用了液冷式电池温控系统,这也是目前行业主流的电池温度管理方式。不过,相比奔驰EQC的90kW以及宝马iX3的100kW最大充电功率,奥迪e-tron最大充电功率可以达到150kW。所以e-tron的电池温控系统要求更高,设计也更为复杂。这也是e-tron可以0.67h实现80%快充的原因,iX3、EQC则都需要0.75h,要知道e-tron可是三台车中电池容量最大的。

最后聊一聊动能回收系统,第五代eDrive运用了B挡单踏板模式,将减速和制动过程中产生的动能转化为电能。即使在D挡模式下,也提供4级动能回收调节选项,尽可能满足驾乘人员的舒适要求。这点与奥迪、奔驰也是不谋而合,e-tron和EQC都提供3挡动能回收调节选项。

总结:宝马第五代eDrive电力驱动技术的到来,凭借出色的续航水平和功耗控制,刷新了大家对于"油改电"的固有成见。其实宝马很早就澄清了,CLAR平台能够很好地兼容汽油机、柴油机、插电混以及纯电等驱动形式,所以也就不存在"油改电"这个说法。有消息称,未来全新的New Class平台也将继续采用宝马的兼容性平台理念。

 
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