凭什么说EX3是1台没有续航焦虑的电动汽车

凭什么说EX3是1台没有续航焦虑的电动汽车
2019-10-10 14:42:54 列宁格勒保卫者
凭什么说EX3是1台没有续航焦虑的电动汽车

在2019年的中国新能源市场销售的主流车型续航里程普遍为400公里级、500公里级。实际上,摈除命名上的“文字游戏”,绝大多数电动汽车的综合续航里程的多多少少都有不同程度的“水份”。随着电驱动技术、动力电池技术的逐步提升,从2019年开始,将会有更多的车型标注的续航里程更加贴近真实续航里程表现。

截止2019年8月,笔者完整的见证了北汽新能源EX3电动汽车,在高寒(牙克石)、高温(三亚)环境下的工况标定和真实用车表现。可以肯定地说,北汽新能源制造的EX3是1台没有续航焦虑的电动汽车。

1、北汽新能源EX3的技术潜力:

早在2016年,新能源情报分析网跟踪并报道北汽新能源EX3电动汽车验证、测试与量产等诸多信息。在室外最低温度-30摄氏度的牙克石进行“全气候电池”系统与快速升温技术的验证。

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2019年1月早些时候,以北汽新能源EX3电动汽车作为基型车,换装了与北京理工大学联合研发“全气候动力电池”,并参加了牙克石的高寒评测。

在最低温度接近-30摄氏度的牙克石,研发团队对集成全气候电池系统、智能整车控制器、动力电池一键加热控制系统、无动力中断两挡电驱动总成、低温增焓空调、航空气溶胶车体保温材料等多项创新性产品的北汽新能源EX3,进行了全方位的低温环境的测试。

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在测试过程中,北汽新能源EX3必须在-30℃以下的环境中,整车静置40小时以上,动力电池系统最低温度达到-22℃。然后,整车再进行冷启动、全气候动力电池低温加热、空调制热、除霜及冰雪条件下的整车20%爬坡、加速、制动、能耗等系列试验。

在此次高寒环境现场试验中北汽新能源EX3,可实现6分钟快速自加热启动,温升速度超过5℃/min,低温启动环节电池加热能耗不高于5%,车辆行驶过程无需再给电池加热。

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最终,北汽新能源EX3解决了极寒条件下纯电动汽车无法充放电、整车无法启动、空调能耗高等技术难题,整车能耗较现有同类车型在运行工况下降低20%;电池系统能量密度超过161Wh/kg,可在-40℃至60℃超宽环境温度下正常运行。

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2019年1月29日,换装了“超级快充”技术(动力电池及充电模块)的北汽新能源EX3技术验证车,在国家电网北京昌平未来科学城大功率(360千瓦)充电站进行测试。这意味着,由国家电网开发的大功率(360千瓦)超级充电站和北汽新能源研发“超级快充”技术及政策应用已经成熟并具备大规模商业化应用能力。

北汽新能源设计开发,适配全新的动力电池液冷恒温控制策略的EX3,与国家电网推出的大功率超级充电站进行“无缝连接”适配充电测试。针对原车e-Motion Drive智能电控系统进行了升压设计,整车控制策略有针对性的增加了多路温度监控、智能热管理控制和优化后的直流充电通讯协议。同时,开发了全新的液体冷却动力电池系统,和液体冷却的快充接口及快充线束,并对整车冷却管路进行适应性匹配。

作为“全气候动力电池”解决方案、“低温快速升温”技术以及国标360千瓦快充技术验证车,使得北汽新能源EX3量产车具备的先天改型潜力、整体技术均衡性以及主被动安全设定。

2、北汽新能源EX3的技术优势:

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EX3电动汽车是北汽新能源正向研发的第1款搭载完整的动力电池液态热管理系统的车型,尽管第二款搭载动力电池液态热管理系统的EU5(配置|询价) R550率先上市。

但是无论技术论证,电驱动系统研发、全寿命周期的测试,以及进行全气候动力电池升温验证和国标360千瓦超级快充标定,都以EX3作为基型车展开并获得成功。

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上图为北汽新能源EX3电动汽车前部动力舱细节特写。

红色箭头:EDM3.0智能电驱系统

绿色箭头:伺服EDM3.0智能电驱系统的高温散热管路补液壶

黄色箭头:伺服动力电池总成的低温预热功能的循环管路补液壶

蓝色箭头:伺服动力电池总成的高温散热功能的循环管路补液壶

白色箭头:采用ABS工程塑料制造的前部散热器框架

北汽新能源EX3电动汽车的研发策略很清晰,将高压用电系统、低压用电系统以及电驱动系统进行“全合一”类总成。这套被北汽新能源称为EMD 3.0智能电驱系统总成,最大程度的缩小体积、降低自重,简化散热管路的铺设以及高压电缆的数量与长度。这套被北汽新能源称为EMD 3.0智能电驱系统总成,EX3电动汽车集成了3套热管理系统。其中1套仅具备高温散热的电驱动热管路系统;另外2套独立设定的热管理循环系统,用于动力电池高温散热与低温预热功能。

需要特别注意的是,伺服动力电池的2套热管理系统,既可以单独运行,又可以在串联在一个大循环体系中运行,将非驱动用电耗与动力电池恒温控制进行平衡。

与此同时,EX3电动汽车,仅适配1套PTC模块(低温预热),供不同温度需求的驾驶舱加热(高温)和动力电池低温预热(低温)功能进行整合。

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EMD智能3.0电驱系统总成,作为EX3、EU5系列和即将上市的EU7(配置|询价)系列电动汽车的核心控制部分,仅有4组高压线缆与动力电池、电动空调压缩机、快充接口和慢充接口关联。这也是目前国内量产的主流车型中,集成度最高的技术状态。

必须要指出的是,EMD 3.0智能电驱系统总成,将DCDC、PDU、OBC高压用电系统进行整合。为了达到预设的技术状态与稳定性,全部由北汽新能源自行研发与确认技术规范。

比对包括奥迪e-Tron、大众高尔夫e、广汽新能源Aion S(配置|询价)、上汽新能源ei5等电动汽车采用的分散式布局电驱动系统,北汽新能源EX3的EMD 3.0智能电驱动系统总成,有助于整车轻量化的提升。

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在以往对搭载相同驱动技术的EU5 R550电动汽车的高寒测试中。最低温度达到零下5摄氏度时,动力电池低温预热功能即可开启(充电和行车)。在高温工况,动力电池电芯温度超过35摄氏度,即可开启高温散热模式。

尽管有的车厂认为电芯温度在15-40摄氏度,都可以良好运行。但是,在极限工况下电芯温度始终被热管理系统控制在25-37摄氏度的更小区间,显然对整车被动安全更有利,也可以延长电芯良好的充放电品质。

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上图为北汽新能源EX3前悬架技术细节特写。

铝合金材质H型副车架,固定铝合金材质下摆臂,并集成了EMD 3.0智能电驱系统后端悬置总成支座。

绿色箭头:铝合金材质H型副车架

黄色箭头:铝合金材质下摆臂

红色箭头:连接铝合金材质H型副车架的车身焊接前纵梁

白色箭头:前部横梁

需要注意的是,EX3适配的铝合金材质H型副车架采用“镂空”的轻量化设定。铝合金材质下摆臂也进行了同样的“镂空”轻量化设定。

在全负载工况下,更紧凑的EMD 3.0智能电驱系统总成降低自身散热、传输消耗的非驱动用电量。为了保障电芯温度控制的精度,EX3搭载动力电池高温散热和低温预热功能或频繁开启。无疑,每次开启热管理系统,都将耗费来自动力电池装载电量(电子水泵、PTC模块和水冷板模块的运行,都需要来自电池电量)。这就进入了一个很无奈的死循环:为了电池安全,用宝贵的电量进行温度控制;为了续航里程,降低电芯温度的控制频次。

EX3在车型平台轻量化的基础上,引入更高效的EMD 3.0智能电驱系统,适配对温度控度更精准的动力电池热管理系统。最终,这些优势技术的贴合,表现在贴近燃油车用车习惯的百公里综合电耗的持续降低和稳定的500公里级续航里程。

3、北汽新能源EX3的续航表现:

从2019年6月之8月,笔者先后在北京、海南对北汽新能源EX3电动汽车进行高温工况下,续航里程和动力电池热管理系统(策略)的持续评测。

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北汽新能源EX3电动汽车,NEDC综合续航里程为501公里;驱动电机最大输出功率160千瓦、最大输出扭矩300牛米;动力电池装载电量61.3度电且动力电池总成能量密度高达161Wh/kg。在这一系列参数,使得北汽新能源EX3,在2019年量产的众多车中,拥有相当优势地位。

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在室外温度处于33设施度的午北京后2点十分,累计综合电耗为12.8度电/百公里(红色箭头);以行驶里程为281.6公里(绿色箭头);剩余续航里程为192公里(黄色箭头)。

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在室外温度达到35摄氏度的海南万宁正午1点,笔者“偶遇”北汽新能源珠海4S店的同事,并在环境最高温度达到55摄氏度的午后2点对EX3电动汽车进行高温测试。

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在EX3的组合仪表上显示,室外温度为35摄氏度,实际最高环境温度早已突破55摄氏度,一度接近58摄氏度。从广州珠海至海南万宁全程高速(过海),车速保持120公里/小时,综合电耗18度电/百公里,在最近的300公里(海南岛)行程,综合电耗13.9度电/百公里。

无论120公里/小时高速巡航,还是50-90公里/小时的走走停停,全部保持开启驾驶舱空调制冷模式,并将温度设定在19摄氏度、3挡出风。

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上图为北汽新能源EX3电动汽车,适配的160千瓦级驱动电机功率/扭矩曲线图。

电动机只要开始启动,扭矩就出在最大状态;随着车速/转速的提升,功率逐步攀升至最高点。EX3搭载的驱动电机最高转速12000转/分,扭矩与功率重叠的转速约为5100转/分。这就意味着,当驱动电机转速达到5100转/分时,输出的最大功率与最大扭矩相重叠,行车效率处于最佳状态。

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笔者多次驾驶北汽新能源EX3电动汽车,让驱动电机处于5100转/分左右,车速可以保持在77-79公里/小时,综合电耗约为9-11度电/百公里(驾驶舱开启控制调整状态)。

笔者有话说:

林林总总,EX3电动汽车基于车型平台正向研发,整车轻量化显著,集成北汽新能源过去5年研发的诸多新技术。包括EMD 3.0制智能电驱、完整的3套整车热管理系统的不断加持,最终换来的是EX3的综合续航里程随随便便的可以达到450+公里。

需要说明的是,笔者坚持认为,对于电动汽车而言,续航里程仅仅是一个技术参照。媒体评测终或端车主用车体会,只能通过长时间的累计驾驶,才可以通过全年不同气候环境的总续航里程和充电量比对后,获得一个综合且真实的续航里程数值。

然而,对于一款电动汽车而言,通过整车自重、动力电池装载电量、车型平台轻量化、驱动电机最大功率以及是否具备完整的热管理系统(策略),即可在较短时间内获得一个初步的技术评定,并以此推断续航里程的真实性。

显然,北汽新能源EX3的续航里程出色表现,完全超越了所谓“造车新势力”充斥着各种噱头的车型。甚至,在广汽新能源、上汽新能源、吉利新能源和比亚迪同类型车型对比中,优势显著。

文/新能源情报分析网宋楠

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