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宋楠:研判北汽新能源EX5第4代e-Motion电驱动技术状态

宋楠:研判北汽新能源EX5第4代e-Motion电驱动技术状态
2019-01-26 08:30:01 列宁格勒保卫者

北汽新能源第1款中型电动SUV,EX5即将上市,其预售价格为18.8万元(扣除补贴后)。新能源情报分析网独家对这款采用北汽集团绅宝车型平台技术的EX5电动SUV的电驱动技术进行深度解析。

宋楠:研判北汽新能源EX5第4代e-Motion电驱动技术状态

北汽新能源第1款中型电动SUV,EX5即将上市,其预售价格为18.8万元(扣除补贴后)。新能源情报分析网独家对这款采用北汽集团绅宝车型平台技术的EX5电动SUV的电驱动技术进行深度解析。

备注:

本文重点为EX5电驱动技术和部分车型平台技术解析,不涉及外观、内饰和配置。

本文提及的北汽e-Motion电驱动技术迭代划分为笔者根据车型和功能划分,最终以北汽新能源官方标定为准。

感谢北汽新能源北京鸿都玉泉营店的大力支持!

1、北汽新能源与绅宝共用车型平台和车桥技术历史回顾:

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EX5电动汽车,虽然由北汽新能源研发和制造,但是整车车型平台和部分悬架技术,从北汽集团下属自主品牌绅宝的车型平台同用,并采用瑞典萨博95的部分车桥技术。

虽然,EX5并不是为新能源专属开发的车型,不过在绅宝品牌下属的同型号燃油车开发之初,考虑了燃油版和EV版车型所需要的不同技术状态并进行调整。

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2013年早些时候,北汽集团引进了瑞典萨博的93/95车型平台、动力总成和车桥技术,并在随后的国产化出绅宝C60/C70燃油车和ES210电动汽车(萨博95车型平台)。

2014年,量产的北汽新能源制造的ES210电动汽车,采用北汽集团绅宝C70(萨博95)的车型平台。随后又推出采用北汽集团绅宝C60(萨博93)车型平台一款未量产的三厢电动汽车。

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2016年,北汽新能源在绅宝D50基础上,量产了EU260/EU400电动汽车。而绅宝D50则是采用绅宝C70(萨博95)车型平台的前后车桥技术的小型车型平台。

至此,北汽新能源具备2个完整的绅宝(萨博)车型平台、1个使用绅宝(萨博)车桥技术的小型车型平台,生产三厢电动汽车的技术储备和能力。

当然,这也意味着,北汽新能源在北汽集团统筹下,与绅宝品牌联合开发,采用成熟的绅宝(萨博)车桥技术的SUV车型的能力。

So,北汽新能源EX5电动SUV,采用的是全新的车型平台,并继续使用绅宝(萨博)成熟的车桥技术。

2、北汽新能源EX5动力电池热管理策略:

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2019年1月23日,北京室外温度-5摄氏度至8摄氏度。笔者采用热成像仪对北汽新能源EX5,静止状态开启暖风后的热成像信号变化,分析e-Motion电驱动系统技术状态。

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北汽新能源EX5的自动空调系统并未采用“摄氏度”为单位显示温度,而是分为1、2、3、4温度变化挡位和6组风量变化。笔者将自动空调温度设定在最高4挡,风量5挡及吹响上部和下部。

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以“怠速”状态+空调制热模式,原地静止运行5分钟后,北汽新能源EX5的前部动力舱盖、前进气格栅、前保险杠以及前风挡玻璃区域的车身温度持续提升。

其中,测试范围内的最高温度点为前进气格栅的39.1摄氏度。前风挡玻璃范围温度处于25-28摄氏度、前机盖温度约为32摄氏度。

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此时,北汽新能源EX5车内出风口温度已经达到56.4摄氏度。

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动力舱内(拆除前部动力舱内防尘罩)最高温度点为靠近车内出风口的防火墙(白色箭头)52摄氏度。

e-Motion电驱动系统总成(黑色箭头)表面温度约为10-15摄氏度。

电驱动系统和驱动电机散热管路补液壶(橘色箭头)表面温度约为15-20摄氏度。

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经过精准测试,北汽新能源EX5电驱动系统和驱动电机散热管路补液壶表面温度约为17.2摄氏度。

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EX5搭载的第4代e-Motion电驱动系统总成表面温度不超狗20摄氏度(16-18摄氏度)。这说明,EX5的动力电池总成采用主动风冷技术,并且在较低温度开启空调制热模式后升温较快。驾驶舱的保温效果优秀,大部分热量被防火墙隔绝,并未传递至动力舱内。当驾驶舱内温度升温至预设目的,电加热模块停止持续运行,改由脉冲式“恒温”控制。

3、北汽新能源EX5适配的第4代e-Motion电驱动系统:

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上图为拆除EX5牵制动力舱防尘罩后的细节特写。

白色区域:第4代e-Motion电驱动系统总成

红色箭头:驱动电机及e-Motion电驱动系统总成共用的散热管路补液壶

黄色箭头:玻璃洗涤液补液壶

2012年量产的北汽新能源E150EV电动汽车;2014年量产的EV200(EV160)电动汽车,适配的电驱动系统还是分散书布局,并未采用“4合1”类e-Motion电驱动系统总成技术。

2014年之后,量产的EU\EX\EH等电动汽车,则适配的北汽新能源自行研发和量产的e-Motion电驱动系统总成技术。

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从EU260至EU400、EX200至EX360和EX5车型的量产,北汽新能源研发的e-Motion电驱动系统总成,将驱动电机控制器和DCDC、OBC及PDU等高压用电控制系统进行了集成。

经过4年的开发,北汽新能源EX5适配的e-Motion电驱动系统进化到第4代。然而,在今年量产的EX3和已经量产的EU5高配(R550)车型上适配的e-Motion电驱动系统总成技术将更高一级(与2种技术状态动力电池热管理策略相适配)。

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上图为EX5搭载的驱动电机和e-Motion散热系统补液壶细节特写。这套补液壶以及进出水管,与目前量产的所有北汽新能源车型相互通用。

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黄色箭头:e-Motion电驱动系统总成关联的铝合金材质悬置支架

轻量化和通用化,是北汽新能源从2014年提出的技术策略。在关键核心技术控制体系保持“承载”关系前提下,整车层面和分系统层面的轻量化,可以有效“挽回”一定续航里程和降低百公里综合电耗。这一策略,要比单纯的提升电池电量,用更高综合电耗,换取一部分续航里程提升来的更精准。

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上图为北汽新能源EX5动力舱内,e-Motion电驱动系统总成后端与防火墙之间技术细节特写。

蓝色箭头:电驱动转向机

黄色箭头:铺设在防火墙的隔热仓垫

红色箭头:铺设在隔热仓垫上的隔热衬垫

前文提及,在“怠速”+空调制热模式,北汽新能源EX5的驾驶舱保温效率较好,没有将额外的热量传递至动力舱。这实际上表明,E5的车身焊接驾驶舱内(前后左右山下)的保温材料铺设的很完整。有利于在冬季升温和夏季降温工况下,提高空调效率,及自动力电池总成输出,用于提升舒适性的电量分配精度。

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上图为北汽新能源EX5动力舱内,e-Motion电驱动系统总成前端与快充接口连接线缆技术细节特写。

黄色箭头:设定在进气格栅的快充接口和慢充接口

红色箭头;后置于散热器的双电子扇

蓝色箭头:快充线缆固定在e-Motion电驱动系统总成的端口

从北汽新能源EX5动力舱技术细节研判,依旧没有为动力电池总成加装液冷高温散热系统,但是保留了充电和行车“低温预热”功能。

在笔者看来,北汽新能源适配的e-Motion电驱动系统总成,一直在不断进化。而这种技术整合路线方向始终清晰并将轻量化贯彻到底。

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上图为北汽新能源EV200电动汽车动力舱技术细节特写。

作为替代E150EV的换代车型,EV200适配的第1代e-Motion电驱动系统。分散式的布局,使得驱动电机控制器、DCDC、OBC和PDU单独设定,并进行独立的液冷/风冷散热。

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上图为北汽新能源EX260电动汽车动力舱技术细节特写。

红色箭头:OBC(车载充电机)

黄色箭头:PDU(电子动力分配单元)

售价更亲民的EX260适配的第2代e-Motion电驱动系统,采用的是分散式布局。技术等级与EV200系列相当。

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上图为EU400(260)电动汽车动力舱技术细节特写。

EU400(260)电动汽车搭载的是第3代e-Motion电驱动系统总成,将OBC与PDU、DCDC和电驱动控制系统进行了整合。在EU260和EU400电动汽车搭载的这套e-Motion电驱动系统总成,采用的是“4合1”驱动电机+高压用电系统的功能性整合,通过高压线缆连接驱动电机。第3代e-Motion电驱动系统,将散热管路进行了整合,并与驱动电机串联散热。

宋楠:研判北汽新能源EX5第4代e-Motion电驱动技术状态

上图为EX5电动汽车动力舱细节特写。

适配第4代e-Motion电驱动系统总成技术,使得提及和重量较第3代技术再次降低,甚至连散热管路压力都有所降低已获得更少的驱动电子水泵的耗电量。

宋楠:研判北汽新能源EX5第4代e-Motion电驱动技术状态

上图为北汽新能源某款技术验证车动力舱细节特写。

这款采用老状态车辆外观,搭载新状态的e-Motion电驱动系统总成,并与更高级别动力电池和空调系统液冷热管理系统进行整合。笔者暂且标定为第4.5代e-Motion电驱动系统总成。

笔者目测,4.5代e-Motion电驱动系统总成进一步优化,体积和自重再次小于第3代技术总成,并与高级别液态动力电池热管理系统搭配伺服,最终确保电驱动技术持续优化和动力电池(电芯)处于恒温状态持续运行。

4、EX5适配的专属车型平台:

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上图为北汽新能源EX5车型平台技术细节特写。

红色箭头:前副车架塑料下护板

黄色箭头:动力电池前端线缆护板

白色箭头:中置动力电池总成下壳体

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上图为拆卸前副车架下护板后细节特写。

红色箭头:半框型钢制副车架

黄色箭头:半框型钢制副车架前端加强梁

蓝色箭头:苏州绿控提供的编号为TZ220XS580型最大输出功率160千瓦,最大转速11000转/分永磁同步驱动电机

橘色箭头:与驱动电机刚性连接的减速器

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上图为EU400电动汽车前全框型副车架细节特写。

通过与EX5和EU400比对后发现,EX5的半框型副车架较EU400全框型副车架“精简”了些许。驱动电机和电动空调压缩机布局几乎一致。EX5的副驾驶员一侧的传动半轴,从EU400的2段式,“精简”成1个总成。结构的优化和重量的降低,在EX5上得以体现。

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上图为北汽新能源EX5动力电池外壳细节特写。

相对其他在售电动汽车开始适配铝合金外壳动力电池总成不同的是,北汽新能源EX5动力电池总成依旧采用钢制外壳。虽然在轻量化不足,但是在应对外力冲击时的保护能力更强。

需要注意的是,北汽新能源EX5适配的动力电池总成装载电量为61.8度电,能量密度超过160Wh/kg,整车自重1.77吨。比对,这三组重要技术参数研判,北汽新能源EX5百公里综合电耗15-17度电,综合续航里程350-400公里毫无压力。

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上图为北汽新能源EX5的后悬架细节特写。

笔者在前文提及,从北汽绅宝C70至北汽新能源ES210,完整的使用萨博95车型平台。从北汽绅宝D50至北汽新能源EU400(260),则是再自行研发的车型平台基础上,使用改进的源自萨博95的前车桥技术和完全一致的后车桥技术。

至北汽新能源EX5,则采用的正向研发的车型平台(兼容燃油版和电动版),集成再次改进的前车桥技术和完全保留萨博95的后车桥技术。

笔者有话说:

从产品层面看,北汽新能源EX5整体技术状态并不那么“激进”,适配的最大转速11000转/分、额定转速5000转/分、最大输出功率160千瓦的驱动电机有些保守。第4代e-Motion电驱动系统在持续轻量化、小型化和高效化。从2014年上市的EV200,到2019年上市的EX5的5年跨度,部分车内配件可以通用和互换,这种战略规划、技术规划和产品规划能力,绝对可以与中高端合资车厂比肩。

从技术层面看,EV200、EX260、EU400(260)适配的第1、2、3代e-Motion电驱动系统总成技术状态,分析EX5搭载的第4代e-Motion电驱动系统技术状态,以及研判低4.5代e-Motion电驱动系统技术状态及更高等级动力电池液态热管理系统以及相关车型平台。

笔者发现,北汽新能源在车型平台方面:

从单纯的“油改电”,向燃油车与电动汽车共享车型平台过度,再到将现有成熟的车型平台和车桥技术,引入到电动汽车专属车型平台发展方向。

北汽新能源在e-Motion电驱动系统总成方面:

从驱动电机控制器、DCDC、OBC和PDU单独分散布置并应用水冷和风冷散热私服系统,向驱动电机控制器和其他高压用电系统总成“小总成”分散布置,再到“4合1”式“大总成”布置+液态动力电池热管理系统。

北汽新能源逐步走出了更具可持续发展的技术路线。改进成熟且先进的车桥技术,正向研发电动汽车专用的车型平台,与轻量化+集成化+通用化的e-Motion电驱动系统技术+高级别液态动力电池热管理系统,将为北汽新能源品牌向上、技术向上、产品向上的源动力。

文/新能源情报分析网(换个角度看车市)宋楠

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