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解析比亚迪e平台3.0——打造闭眼买、放心开的智能电动汽车

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5月22日,比亚迪e平台3.0分享沙龙在北京召开。在会上,比亚迪分享了在新能源汽车领域的诸多黑科技,未来将以架构化、模块化,兼容多种布置方式(前驱、后驱及四驱),打造下一代电动车。

e平台3.0是纯电专属平台,基于高阶智能辅助驾驶、优化资源综合利用效率、提升整车安全的开发逻辑,将比亚迪在新能源汽车领域的黑科技进一步架构化、模块化,兼容多种布置方式(前驱、后驱及四驱),具有高拓展性,将启发整个行业对于汽车技术和形态变革的深刻思考,定义智能电动汽车,是真正的下一代电动车的摇篮。

比亚迪历时5年,耗资百亿推出了纯电整车架构平台化的全新e平台3.0。从底盘层、高压层、低压层、车身层,全面整车架构开发,突破了电动车的性能短板,赋予电动车高级别的智能进化能力,彻底释放智能、电动化潜力。为智能电动汽车的蓬勃发展,提供了绝佳的基础平台。

e平台3.0不仅能打造一款有极致体验的车型,也能孵化各种尺寸的智能电动汽车,从A级车到D级车,全面覆盖。目前,基于e平台3.0已有三款产品上市,未来还将在多个品牌陆续推出新车型,以满足更多用户需求。

人车融合 极“智”体验

智能驾驶的终极形态,是解放驾驶者双手,辅助驾驶者与乘员,规避潜在道路或行驶风险,实现“无死角”的安全自动驾驶。比亚迪始终以“安全无死角”为标准进行车型产品开发,从软硬件综合且深度融合、持续迭代安全驾驶与智能驾驶,始终保持在行业领先水平,并不断迭代。e平台3.0是比亚迪对智能安全驾驶能力的再一次赋能。通过充分发挥车辆本身极佳的控制能力,e平台3.0能够轻松将路面感知能力和视觉感知能力有机融合,打破过往的算法局限。

在安全的前提下,从域控制电子电气架构、车控操作系统BYD OS以及积累的闭环生态能力输出稳定可靠的底层能力,提升智能驾驶体验。与此同时,e平台3.0预留了各类自动驾驶的硬件接口,可灵活配置全球最顶尖的自动驾驶方案,定制个性化出行体验。

为解决分布式电子电气架构存在的算力小、效率低、协同难的问题,比亚迪的控制架构不断向域控制演进。e平台3.0由四个高度集成的域控制器实时协同控制,实现对整车层面的集中控制。

自主研发的车用操作系统BYD OS

车控操作系统OS (Operating System),采用面向服务的软件架构(SOA),体现了高内聚、低耦合、高可靠、低延时等技术特点,并对车路云网一体化的未来应用提供了方案和接口,实现了多项整车功能安全技术,可以充分满足车身电子、底盘控制、动力系统、智能驾驶等多领域的应用。车控操作系统OS是底层硬件与用户沟通的桥梁,需要整合各类型软件应用以及适应中央集中式电子电气架构的必要基础,是汽车数字化转型的关键。

比亚迪自主研发的基于车用场景的操作系统BYD OS,使用确定时延引擎和高性能IPC两大技术解决现有系统性能不足的问题。确定时延引擎可在任务执行前分配系统中任务执行优先级及时限进行调度处理,优先级高的任务资源将优先保障调度,应用响应时延降低25.7%。搭配全新的域控制电子电气架构,实现软件与硬件的完全解耦、支持高级别驾驶开发的核心能力,功能迭代周期缩短70%;可实现应用程序的跨硬件的即插即用,软件跨平台通用,高效OTA使智能电动汽车持续进化,常用常新。

智能驾驶:e平台3.0预留了各类自动驾驶硬件接口,可灵活配置全球最顶尖的自动驾驶方案;同时,比亚迪强调充分发挥车辆本身的控制能力,即将路面感知能力和视觉感知能力充分融合,在安全的前提下,提升智能驾驶体验,充分解放双手。

智能座舱:比亚迪同步推进智能生态的建构。全新的BYD OS,为全球开发者提供了基础的硬件调用操作平台,同时软硬件完全解耦。全球开发者可以基于OS的标准接口,调用车辆的执行功能和数据,应用开发速度、迭代速度、用户体验将发生质的飞跃。

智能硬件自主开发

车控操作系统的核心能力,是为汽车的智能功能提供极致用户体验与闭环生态能力,输出稳定可靠底层能力。自主开发更多核心智能硬件,突破“卡脖子”底层技术,确保共性基础技术自主可控,为智能汽车开放打造可靠的硬件平台。

iTAC是针对电动车特性打造的车辆扭矩控制系统,电动车上所采用的电机则可以更快采集轮端信息,通过电机旋变传感器,轮端每一圈可分成4096个采集位,信息采集速度和精度大大提升。iTAC较以往提前50ms以上预测到车轮轮速的变化趋势,相比于传统控制策略,识别精度提升了300多倍,汽车动力的控制精度与速度得以大幅提升。

iTAC在提前预判的基础上针对电机响应速度快、转速调整更精确的特点,提供了转移扭矩、适当降低扭矩和输出负扭矩等多种方式。在车辆即将发生打滑时,iTAC可以将低附着车轮扭矩全部或部分转移到有抓地力的车轮上,使车辆恢复稳定,从而不触发或者减少触发ESP功能,提升驾驶稳定性,做到车辆安全性能提升的同时,同时提升驾乘更舒适和驾驶极限。

高效八合一电动力总成

动力部件的深度集成可以有效减小系统重量和体积,减少占用空间,降低损耗。同时缩减系统零部件,提高NVH(噪声、振动与声振粗糙度)表现。八合一电动力总成是比亚迪独立自主开发,全球首款量产的纯电动力系统总成。总成集成了驱动总成(电机和变速器)、电机控制器、PDU(电源分配单元)、DC-DC、OBC、VCU、BMS。通过功能模块的系统高度集成,达到提高空间利用率、减轻重量等目的,具备高度集成、高功率密度、高效率的特点。

比亚迪电动力总成从1.0时代的分散独立设计,到2.0时代的电驱动三合一和充配电三合一,在比亚迪纯电动汽车的发展历程中都起到关键作用。进化至今,依托全新e平台3.0突破动力总成电-磁-力-热-声多物理场耦合制约难题,开发出了全球首款集成电驱动、充配电、VCU和BMS的八合一深度集成动力模块。

高度集成化八合一电动力总成,电机峰值功率270kW,峰值扭矩360N•m,最大转速可实现16000r/min,但系统噪音低于76dB。功率密度可提升20%,综合工况效率高达89%。搭载于海豹车型的八合一电动力总成,电机峰值功率230KW,峰值扭矩360N•m,四驱版本车型0-100km/h加速时间3.8秒。未来,八合一电动力总成将支持车辆实现0-100km/h加速时间2.9秒。

为进一步降低能耗,前后双电机的四驱架构设计能大幅提升整车加速性能,但是对于中高速的稳定行驶,单电机就能够满足整车动力需求。同时,传统的永磁同步电机工作效率高于异步电机,在空载转动时,永磁同步电机的磁阻损耗反而会大幅增加,导致高速行驶能耗较高。在e平台3.0上,比亚迪将首次采用永磁同步组合异步电机的全新动力组合架构:加速工况,双电机同时发力;稳定行驶工况,异步电机断开,仅永磁同步电机工作,既能实现四驱的动力,又能实现近于两驱的能耗。

提升整车安全

智能化、电动化的时代已至,汽车的安全体系已经进入多维度安全并行的领域,需要建立新的标准。比亚迪始终践行安全是一辆电动车最大的豪华,同时坚持更严苛的安全标准,按照“超五星”安全标准设计开发,推动新能源汽车行业行稳致远。

e平台3.0颠覆性的将动力电池作为传力路径的一环。至此电动车的传力路径彻底变革,使得在燃油车时代很难达到的车身强度,得以在电动车上轻松实现。标配刀片电池,协同刀片电池类蜂窝铝结构,不仅可以消除电动汽车静态自燃,更在整车碰撞工况中,带来超越燃油车的安全性能。

刀片电池采用高安全磷酸铁锂化学体系,杜绝电池热失控,轻松通过电池安全领域的“珠穆朗玛峰”——针刺测试;电池包通过电芯与托盘、上盖进行粘连,形成类蜂窝铝板的“三明治”坚固结构,可承受50吨重卡碾压极端测试,进一步加强电池整包的安全性;刀片电池超大长宽比的创新结构,不仅实现了从电芯到整包的直接集成,还大幅提高了电池系统的能量密度和体积利用率。

刀片电池具备超级安全、超级强度、超级续航、超级低温、超级寿命、超级功率 六大特征,完美解决了电池能量密度和安全相互制约的行业难题,成为业内领先的动力电池解决方案。

CTB技术以“电池车身一体化”为核心设计理念,实现了40000+N·m/°的高扭转刚度,大幅提升整车动态响应,赋能操控性能;同时作为车身的一部分参与传力和吸能,实现整车安全性能的大幅提升,让e平台3.0具备全球超五星安全的能力。e平台3.0作为下一代纯电平台的技术标杆,着重聚焦车身安全性从底层优化,开创性提出CTB(Cell to Body)电池车身一体化技术。

诠释汽车美学新设计

比亚迪全球设计总监,沃尔夫冈·艾格认为:“好的设计,不是推翻一切,而是用最精准的改变,带来最大的满足”。人类科技奔腾向前,潮流迭起或幻灭。汽车作为凝聚时代美学的产品,最具时代文化气息。但其不变的内核是形势追随功能,即一切都以实用为主,所有的艺术表现都必须围绕着功能来做形式。这与比亚迪的设计理念不谋而合,以人为本,一辆车要能读懂用户的所有需求。

汽车布置方面,纯电专属平台e平台3.0,得益于刀片电池与高强度车身一体化集成:车辆的前后可获得更大的溃缩区、储物区,和更宽敞舒适的内部空间;动力系统降到底部,汽车重心更低,设计的安全性、实用性、稳定性兼顾;刀片电池参与传力,超级安全的特性给整车设计带来了全新思路。

汽车造型方面,车身比例突破燃油车限制,有更多选择空间,身形比例修长,无限逼近美学极限;轴距更长,视觉重心后移,营造出豪华感;重心更低,身姿低趴动感,线条饱满流畅,风阻系数(Cd)低至0.21,接近风阻极限;四棱四角,极致车轮与车身比例,A柱前移、流体力学进气设计等手法持续优化空气动力学设计。

比亚迪独有的美学体系,2016年,比亚迪用现代设计语言,把龙的意向融入汽车外观设计中,让全新一代比亚迪汽车有了新的性格。至此,龙颜设计美学贯穿始终,并不断革新。2019年,“Dragon Face”设计语言,探索出全新的EV前脸设计,赋予“龙须”造型以新的功能,将其从纯装饰升级为视觉效果极强的行车灯。新一代龙颜每一条直线与曲线都具有独特的含义,或支撑美学,或辅佐性能。2021年,龙颜美学设计语言、色彩、工艺持续进化,中国结元素也被引入设计体系,已应用于部分车型。目前,比亚迪已经推出基于海洋美学设计的全新车型,未来将会有更多设计风格将应用于全新车型上。

e平台3.0由技术延伸而来的汽车设计美学的变革之力,将为电动车的造型设计带来无限广阔的可塑性、可变性,重新定义汽车造型美学。

以往的电动汽车,存在诸多问题,安全因素尤为突出。而比亚迪矢志推动新能源汽车产业又快又好发展,就需要解决困扰用户的多方面问题。2020年,比亚迪推出刀片电池技术,大幅提高动力电池安全性,成为e平台3.0开发的重要基础。e平台3.0致力于孵化让用户可以“闭眼买、放心开”的智能电动车,高效合理的空间、能耗、数字资源的利用,软硬件的可升级性,多维度的安全性能,让消费者可以闭眼就能选择到优秀的电动车。同时电池及电池包结构、碰撞、信息、智能驾驶等多维度的安全设计等优势,是用户”放心开”的基础。同时,e平台3.0旨在为行业提供下一代智能电动汽车基础解决方案,成为“下一代电动车的摇篮”,技术全面向行业开放共享,共同推进新能源汽车更快更好发展。

基于以上思路开发的e平台3.0,具有智能、高效、安全、美学的核心优势,集比亚迪多年电动汽车研发经验的之大成,承载着比亚迪对下一代智能电动汽车的认知与革新。世界正处于百年未有之大变局,比亚迪的创新之路也永不止步。

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