比亚迪可变磁通电机引关注:高速续航能否不再靠堆电池

新能源车的续航焦虑很多时候不是因为电池容量小造成的,并且很多情况下并不是由于车辆一上高速就造成了电耗增大。

标称续航很长的一辆纯电动车,在城市道路上行驶的时候表现一般,但是当车辆在高速公路长时间保持较高车速的时候,其续航达成率就会明显降低。消费者看到的是“电掉得快”,背后的问题却涉及到电机效率、电控策略、车重和空气阻力等多个方面。

比亚迪可变磁通电机引关注:高速续航能否不再靠堆电池-有驾

比亚迪最近被讨论的可变磁通电机之所以引起关注,关键并不是名称听起来有多新,而是它试图从电机磁场本身入手来改善纯电动车高速工况下的能量损耗。

目前家用纯电动车大部分使用永磁同步电机。这类电机的优点很明显,结构成熟、低速扭矩大、起步响应快,在城市通勤的时候也表现得比较好。走走停停的市区道路对于它来说确实是一条经过长期验证的技术路线。

但是永磁体的磁场基本是固定的,在车辆进入高速区间时,电机转速会越来越高,反电动势也会随之增强。为了使电机能够继续运转,控制系统必须用弱磁控制来减小磁场的影响。这个过程会产生额外的电能损耗,并且随着车速越大而越容易被放大。

这也是为什么很多电动车在城区里续航表现还不错,在高速上会出现较大的折扣的原因所在。电池本身没有突然缩水的问题,只是高速行驶的时候要面对更大的风阻,而且电机和电控系统也处于更为 demanding 的工作状态之中。多种因素叠加之下,百公里电耗自然就会升高。

传统解决问题方式比较直接就是增加电池容量。“增大电池容量”,理论续航里程也会相应提高,“长途补能压力也可以得到缓解”。但是随着电池包越大而越重,重量和成本也同时上升。车辆的车重加大之后,在日常行驶中又会消耗更多的能量,最后就会陷入一个“用更大的电池来弥补更高的电耗”的循环当中。

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可变磁通电机提供了一种新的思路。简单来说它不再使电机始终保持相同的磁场强度了,而是根据车速、负载和驾驶需求,在不同的工况下调节磁通的状态。

低速起步、爬坡或者城市通勤的时候,电机可以保持较强的磁场来发挥永磁同步电机扭矩响应快的特点;

高速巡航时,则通过结构和控制配合降低有效磁通来减少反电动势带来的损耗。它追求的不是某一特定工况下的参数极限,而是让电机在更宽的速度范围内具有较好的综合效率。

该项技术的意义在于降低对“大电池”的依赖性。如果高速效率可以得到改善,那么同样容量的电池,在长途场景下就有机会跑得更远;对于车企来说也可以通过优化电驱系统来控制整车重量的同时提高实际使用体验。但是不能只看宣传中所给的测试数据。

台架测试能反映电机在特定条件下性能,却不能代表真实道路表现。高速续航还会受气温、风向、载荷、胎压、空调使用以及驾驶习惯的影响。实验室里的效率提升最终能不能稳定转化为车主每次长途出行时都能体会到的节能效果,还要靠实车测试和长期反馈来证明。

可变磁通电机另一方面的考验就是可靠性及制造成本。为了实现磁场调节,在电机内部要加设一些结构上的部分和控制的部分。结构更加复杂,并不是不好,但是长时间高速运转、频繁工况变化之后,零部件的耐久性、热管理、维修便利性和后期成本都要经过市场检验。

它不是轴向磁通电机。两者所解决的问题以及采取的技术路线不同。轴向磁通电机更重视高功率密度和紧凑的结构布局,而可变磁通电机的重点在于在现有的电驱体系上改进磁场利用方式。能否实现大规模量产最终还是要依靠工艺成熟度、产能、成本以及整车适配能力等。

比亚迪可变磁通电机引关注:高速续航能否不再靠堆电池-有驾

如果这样的技术可以得到稳定的落地,那么新能源汽车行业的竞争重点就会出现一些变化。过去消费者更容易比较电池容量、零百加速、屏幕数量和续航标称值,电机、电控这些底层能力则不容易被直接感知。未来谁能在不盲目增加电池的情况下把高速电耗、动力响应和整车成本平衡好,谁就可能拥有更强的产品竞争力。

但是并不意味着其他的车企就会立刻失去机会。电驱技术不是唯一的路线,企业可以通过电机设计、逆变器效率、热管理、减速器匹配等不同的方式来提高表现。一项新技术能否形成市场优势,还要看它是否真正装上量产车,并且经受住长时间的使用,在售价和用户体验上得到反映。

已经购车的人不用因为新电机的出现而感到焦虑。

成熟的永磁同步电机依旧适用于大多数的城市通勤情况,偶尔高速行驶并不会使车辆失去使用价值。准备买车的人可以将可变磁通电机当作一个值得重视的技术加分项,但是不能把它当成唯一的标准。确认车辆是否为正式量产版本,关注真实高速续航和能耗表现,同时比较电池安全、底盘调校、空间、售后与价格等各方面情况的差异时,在考虑这些因素的基础上作出选择才是最重要的。

真正有价值的技术不是参数写得多么漂亮,而是能否使普通消费者在日常通勤以及长途出行时减少用电量、减少背负重量、降低不必要的电池容量花费。可变磁通电机是否能够做到这一点还需要更多的量产车型和真实的用户来给出答案。

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