电动车动力性能上存在无法同时满足的情况,即低速起步需要较大的扭矩、高速巡航又希望电机能有较高的效率。单速电驱结构简单、响应快,在不同的车速区间会做出取舍;多挡变速箱可以改善部分工况,但是也会带来重量、成本、摩擦损耗和结构复杂度。
比亚迪把解决问题的方向放在了电机内部的磁场控制上。
按照相关技术思路,可变磁通电机不再主要依靠增加机械齿轮来改变动力输出,而是通过调节磁场强弱,使电机在低速和高速阶段采取不同的工作状态。
车辆起步时要尽快释放扭矩。若保持较强的磁场,则可以给车辆提供更直接的动力响应。到了高速区间,电机的转速会大幅度提升,并且维持强磁场也未必是最优的选择,反而会造成反电动势、铜损、铁损等能量损耗增大。
如果能主动削弱磁场,那么电机就有可能在高速运转的时候减小负担,在于驱动车辆的过程中把更多的电能用来驱动车辆而不是消耗自身。
材料中提到的这种方式可以将高速效率由原来的约80%提高到约95%。但是具体提升幅度还要看电机型号、控制策略、测试工况以及最终量产车的标定结果,不能简单地认为所有场景都能达到同样的水平。
方案核心不是“电机效率更高”,而是它改变了传统上解决低速扭矩和高速效率问题的方法。
从用户体验的角度出发来看该种方案可以满足如下几个方面的需求:起步时拥有较好的动力响应性,在高速行驶时降低电耗的同时还保持了单速电驱结构紧凑、响应快的特点。就新能源汽车而言,这就意味着电机不需要仅仅围绕某一个特定工况来进行优化,而有更大的空间去拓展高效的工况范围。
但是技术路线从原理成立到大规模装车之间还有很长一段距离。
电机磁场不是简单的“开大”或者“关小”。磁通调节包括永磁材料、电磁绕组、控制算法、散热系统和功率器件之间的配合。磁场变化速度、控制精度、长期可靠性以及高温环境下稳定性都会影响最终效果。特别是在频繁加速,长时间高速或者复杂的路况中,实验室数据能否稳定转化成实际体验是量产阶段必须面对的问题。
另外还要解决车辆厂商的成本问题以及供应链管理与售后维修等现实难题。新技术只在少数车型上表现出来优势或制造和维护成本高,则很难迅速扩大其应用范围。真正有价值的技术,不只是参数好看而已,还要能经得起批量生产、长期使用及不同地区的检验。
材料显示比亚迪已经投入大量的资源去研究,并且将相关技术应用于秦MAX EV、海豹07、方程豹等车型上。这里要区分开两个概念,“技术发布”、“车型规划”和“正式量产交付并不是同一件事”。只有当产品完成量产,上市后经过真实的用户长时间使用之后,市场才能评价它是否真正解决了效率、动力和可靠性之间的平衡问题。
不过即使最终表现还要观察一下,但是这条路线本身已经说明了新能源汽车竞争正在发生变化。
早期电动车的竞争主要是在电池容量、电机功率和加速成绩上展开的。基础性能一致之后,车企才把注意力放到更底层的效率、热管理、控制系统和材料技术上。谁能在相同电量下跑得更远,在相同动力下消耗更少,谁就可能获得更为明显的市场优势。
可变磁通电机的意义并不是它马上取代所有的现有方案,而在于它提供了一种解决问题的方式,在机械结构不断增大所带来的新的负担之时,能否依靠电磁控制和系统的协同来进一步挖掘效率。
这条路走的远近还要看量产车型的实际表现来回答。技术概念可以给人带来动力上的振奋感,但是最终决定行业走向的始终是稳定性、成本以及用户能感受到的价值。如果该方案经过市场验证,则新能源汽车技术竞争将更多地从“堆配置”转向对电机、电控和材料底层能力的较量。