比亞迪DM技術(shù)的由來

DM這個縮寫，來自Dual Mode“雙模”之意思，也即是“EV純電動”與“HEV混合動力”兩種模式。即使到如今，比亞迪DM系列產(chǎn)品的變速檔桿鞍座上，依然都會安裝“EV”和“HEV”兩個切換按鈕，這是比亞迪DM技術(shù)誕生10年以來的傳承。

想起來，比亞迪第一款DM雙模插電式混合動力車上市之時，正值改革開放30周年。那時候的中國，工業(yè)體系已經(jīng)非常完整，但自主品牌的工業(yè)設(shè)計與機械制造能力非常薄弱。筆者甚至可以很負責任地說一句，那時候的吉利、奇瑞、長城等自主品牌的車子，質(zhì)量真的不怎么樣。

10年過去了，國民心中那種“自主品牌就是劣質(zhì)產(chǎn)品”的陳舊影響已經(jīng)破除不少，我們看到了吉利博瑞（設(shè)計）與領(lǐng)克03（操控）的精彩表現(xiàn)，我們看到了長城哈弗H6（性價比）的月銷4萬，我們也看到了第三代DM插混技術(shù)架構(gòu)下的比亞迪唐DM、宋DM、元DM、秦Pro DM等等車型，用節(jié)能與性能共馨的品質(zhì)，在新車銷量榜上以技術(shù)服眾。

誠然，10年前上市的比亞迪F3 DM并非一款性價比優(yōu)異的作品，但它堅持了正向研發(fā)的科研態(tài)度（正向研發(fā)投入可是巨額的），在沒有可學習借鑒對象的前提下打造一個專屬于比亞迪品牌的技術(shù)平臺。這，就是DM技術(shù)與比亞迪品牌的可敬之處。

比亞迪與“電”的緣分，其實源于1992年。那時候年僅26歲的王傳福碩士就已在北京的有色金屬研究院成為研究室負責人，從事電池領(lǐng)域的研發(fā)。3年后，王傳福獲得一筆投資，在深圳成立了“比亞迪科技公司”，并迅速獲得了來自三洋的手機電池訂單。

2000年，比亞迪打敗對手獲得了摩托羅拉的手機電池訂單；

2001年，比亞迪獲得了大量技術(shù)突破，鎳鎘電池產(chǎn)量2.5億只；

2004年，比亞迪全面接手秦川汽車，正式進入汽車生產(chǎn)行業(yè)；

2006年，比亞迪F3e純電動車研制成功；

2008年，第一代比亞迪DM雙?；靹蛹夹g(shù)誕生，搭載于我們剛剛提到的F3 DM之上。

第一代DM技術(shù)（下圖）采用雙電機混聯(lián)架構(gòu)，驅(qū)動系統(tǒng)狀態(tài)切換較少，動力輸出平順性比當時多數(shù)汽油自動擋車型要更好，系統(tǒng)擁有比汽油自動擋車型更佳的燃油經(jīng)濟性?？梢哉f，第一代DM的主攻方向是燃油經(jīng)濟性。

而讓比亞迪DM技術(shù)真正成為國內(nèi)業(yè)界翹楚的，是第二代DM技術(shù)（下圖）。這款基于雙離合變速箱打造的混聯(lián)式動力，率先搭載于第一代秦DM車型之上，筆者在2013年末也有幸成為第一批試駕秦DM的媒體人之一，在北京金港賽道上跑出5.9秒破百的成績著實讓人感到驚艷。至此，第二代DM技術(shù)的主攻方向變成了動力性。

然而，第一代與第二代DM技術(shù)都有些偏科，因此比亞迪集中了1000多名技術(shù)專家，歷時三年研發(fā)出第三代DM雙?；靹蛹夹g(shù)，融匯前兩代DM技術(shù)的優(yōu)點，兼顧燃油經(jīng)濟性與動力輸出特性。

直至2018年7月，比亞迪成為全球第一家“新能源車銷量超越燃油車”的傳統(tǒng)車企。一路走來，比亞迪的研發(fā)方向從來離不開一個“電”字，比亞迪在新能源領(lǐng)域的研發(fā)資金也是整個自主品牌汽車行業(yè)當中最高的，而DM插電混動技術(shù)并不只是內(nèi)燃機時代跨向純電動時代的一個必要過程，而是滿足消費者對“節(jié)能”與“性能”雙重需求的高技術(shù)含量產(chǎn)品。

比亞迪第三代DM技術(shù)解讀

比亞迪第三代DM插電式混合動力技術(shù)把“P0+P3+P4”混動四驅(qū)架構(gòu)帶到唐DM與宋DM之上，秦Pro DM則使用了“P0+P3”混動前驅(qū)架構(gòu)，未來比亞迪第三代DM還將推出“P0+P4”混動四驅(qū)架構(gòu)。

這三款架構(gòu)都相比二代DM多了BSG皮帶啟動/發(fā)電機，進一步提升燃油經(jīng)濟性和系統(tǒng)輸出平順性，而靈活的混動架構(gòu)組織形式也進一步表現(xiàn)出比亞迪第三代DM插電式混合動力技術(shù)在不同造車平臺的兼容性。

那么，我們平常所說的Px混動構(gòu)架是何方神圣呢？筆者畫了一張解析圖，方便各位理解：

按照“電機位置”分類，唐DM的“P0+P3+P4”混動架構(gòu)擁有三臺電機，分工更加明晰；從“電機介入程度”來說，這是一套實打?qū)嵉?strong>“強混”系統(tǒng)；按照“動力聯(lián)合方式”分類，這是一套高階的混聯(lián)式混合動力系統(tǒng)。

“P0+P3+P4”混動架構(gòu)能讓每一個位置上的電機/內(nèi)燃機都在最恰當?shù)臅r刻、發(fā)最恰當?shù)牧?，因而可以在全新一代唐DM之上同時實現(xiàn)：

1、智聯(lián)創(chuàng)世版0-100公里加速最快4.3秒，普通版也能觸達4.5秒；

2、工況油耗1.6L/100km；

3、響應速度僅有20ms的全時電四驅(qū)系統(tǒng)；

4、純電續(xù)航80km-100km。

第三代DM的技術(shù)提升

以上我們描述了第三代DM技術(shù)的五種工況模式，但這些模式可以在日常駕駛當中手動切換嗎？沒有這個必要。比亞迪并不需要用戶去學習記憶這五種模式的使用場景和具體原理，用戶僅需通過自己的充電條件和動力需求，自動或手動控制車輛使用“EV純電動”與“HEV混合動力”兩種能源使用模式，即可完成所有操作。

除了能源使用模式之外，第三代DM技術(shù)在全新一代唐DM之上還擁有節(jié)能、運動、沙地、泥濘、雪地共計五種駕駛模式可選，足以應付所有鋪裝路面與部分非鋪裝路面。

完成這些實際使用場景的鋪墊之后，我們來了解一下第三代DM在技術(shù)上面的提升吧：

A、三大技術(shù)管理體系

A1、扭矩管理

內(nèi)燃機與驅(qū)動電機的扭矩各有輸出特性，混合在同一套系統(tǒng)上，將會帶來扭矩輸出上的不線性，這在一臺大馬力車上表現(xiàn)得更加明顯。

比亞迪結(jié)合整車動力學模型以及BSG架構(gòu)，令第三代DM技術(shù)實現(xiàn)了發(fā)動機與電機扭矩分配的精準控制，實際駕乘感受特別平順，在越野路面上行走也不會擔心扭矩輸出會因為某項動力突然爆發(fā)而產(chǎn)生不必要的風險。

A2、能量管理

剛剛我們提到了第三代DM技術(shù)的五種工作模式，代表能量流的箭頭就指示了唐DM插混系統(tǒng)的工作情況。比亞迪利用先進的能量流測試平臺及數(shù)字化仿真平臺，通過大量的多工況實車測試，讓整車能量流控制得到了更加精準的優(yōu)化。

體現(xiàn)到日常行駛中，優(yōu)勢便是能量流自動調(diào)配，該凸出燃油經(jīng)濟性時，盡可能多用電；該凸出動力輸出特性時，盡可能把三套動力源的輸出傾瀉到四個車輪之上。

A3、熱管理

插混車的熱管理系統(tǒng)邏輯非常復雜，其中就涉及到多套散熱系統(tǒng)，包括空調(diào)、中冷器、高壓電池包散熱、發(fā)動機散熱。這些系統(tǒng)之間的散熱功能是否可以共用，哪些散熱系統(tǒng)的散熱優(yōu)先次序更高？都是一道難題。

比亞迪利用3D仿真技術(shù)，對第三代DM系統(tǒng)的高溫冷卻、低溫冷卻、電機電控冷卻、電池熱管理、空調(diào)等5大系統(tǒng)都進行了升級優(yōu)化，實現(xiàn)了更加高效的動力表現(xiàn)。

此外，得益于比亞迪自主研發(fā)的高壓大功率IGBT模塊，改善車內(nèi)功率變流裝置的表現(xiàn)，大幅提升了整車的電氣性能，讓三大技術(shù)管理體系優(yōu)化升級。

B、兩大技術(shù)支撐

B1、電機高效性

第三代DM系統(tǒng)中的驅(qū)動電機最高轉(zhuǎn)速達到15,000rpm，電機功率密度相比前作提升12.5%，最高效率達97%。相比傳統(tǒng)汽油動力的30%-40%熱效率，電動機的效率提升明顯。 正因如此，第三代DM一直踐行盡可能多用電少燒油的原則，因此可以把能量利用效率盡可能提高。

比亞迪第三代DM新增的BSG電機兼顧啟動、發(fā)電功能。這款BSG電機的電壓范圍為360V至518V，最大功率25kW，與發(fā)動機的減速比為2.5:1，發(fā)動機和BSG電機可以長期處于高效轉(zhuǎn)速區(qū)間，減少了能量的損耗，使得搭載第三代DM的車輛發(fā)電系統(tǒng)總效率最高達到87%，相比上一代提高21%。

B2、電機快速響應

第三代DM技術(shù)采用了比亞迪第三代永磁同步電機，動力響應速度快至20毫秒，僅為燃油發(fā)動機響應時間的十分之一。表現(xiàn)到日常駕駛體驗上面來，那就是傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車大腳油門提速需要等待發(fā)動機轉(zhuǎn)速上升、渦輪介入、持續(xù)提升轉(zhuǎn)速、換擋、持續(xù)輸出動力，而DM混動產(chǎn)品的提速直接就讓大功率P3與P4電機給執(zhí)行了，車子不需要等待渦輪增壓器在猴年馬月突然覺悟過來才開始給你充足動力。

C、四大提升

C1、動力性提升

第三代DM技術(shù)主要從內(nèi)燃機、電動機、混動變速器、整車動力學模型優(yōu)化幾個方面提升車輛動力性：

1、對內(nèi)燃機進氣增壓器匹配、ECM控制策略和冷卻系統(tǒng)進行優(yōu)化，提升低速扭矩、響應性和穩(wěn)定性；

2、通過對前、后驅(qū)動的電驅(qū)系統(tǒng)、散熱、電磁性能優(yōu)化，提升峰值扭矩和功率，提高電機的輸出能力；

3、通過系統(tǒng)變形仿真、齒輪箱動力學仿真并結(jié)合大量測試，提升混動變速器承載能力；

4、通過整車動力學模型仿真并結(jié)合大量測試，提升單體引擎性能，讓整套動力系統(tǒng)爆發(fā)最強動力。

目前搭載比亞迪第三代DM技術(shù)的車輛，最高能夠?qū)崿F(xiàn)總輸出功率441kW（600PS），總輸出扭矩950N·m，相比第二代DM技術(shù)分別提升19%和16%。

C2、平順性提升

由于BSG電機的加入，車輛在啟停、怠速、換擋、加速等方面平順性得到極大改善。BSG電機可提前拉升發(fā)動機轉(zhuǎn)速，在啟動時越過發(fā)動機低速抖動區(qū)間再點火，顯著改善了自動啟停時的平順性。在升降擋過程中，BSG電機也將主動控制發(fā)動機轉(zhuǎn)速，使其與車速、擋位相對應，改善行駛中換擋平順性。

與第二代DM技術(shù)相比，第三代DM技術(shù)完全避免了雙離合變速箱反拖過程，大大降低了起步階段發(fā)動機在低轉(zhuǎn)速區(qū)間的抖動狀況。關(guān)于BSG與平順性相關(guān)的內(nèi)容，在本文后方有更詳細的解讀。

C3、經(jīng)濟性提升

得益于BSG電機的大功率及與發(fā)動機更為合理的減速比， 車輛低效區(qū)間油耗得到有效降低。第三代DM技術(shù)通過對發(fā)動機、驅(qū)動電機、混動變速器、控制策略及系統(tǒng)架構(gòu)等多方面的優(yōu)化，減小機械摩擦、改善物理結(jié)構(gòu)、優(yōu)化檔位變換，統(tǒng)籌多控制單元，實現(xiàn)A狀態(tài)電耗優(yōu)化8%，B狀態(tài)油耗優(yōu)化15%，綜合油耗優(yōu)化11%。

比亞迪第三代DM技術(shù)經(jīng)濟性提升主要體現(xiàn)為兼容純電行駛和混合動力行駛：

1、在純電行駛狀態(tài)下，不必啟動發(fā)動機，完全可視其為一輛無需耗油的純電動車；

2、在混動狀態(tài)下，因為BSG電機架構(gòu)的加入，改善了發(fā)電效率和換擋時轉(zhuǎn)速、扭矩的響應速度，可使發(fā)動機在大部分時間工作于經(jīng)濟轉(zhuǎn)速，提高燃油經(jīng)濟性；

3、在油耗更高的B狀態(tài)下，第三代DM技術(shù)也能進一步節(jié)省能源。比如全新一代唐DM在B狀態(tài)下百公里油耗也只有7.6L，秦Pro DM B狀態(tài)下百公里油耗只有4.3L。

C4、NVH優(yōu)化提升

比亞迪通過建立先進實驗室，利用先進測試技術(shù)，從仿真分析到試驗驗證，對近150項NVH項目進行全方位、多路徑優(yōu)化，制定出高水平的NVH標準。

以全新一代唐DM為例，主駕噪音分貝僅為46.1dB，低于正常交談的聲量水平。根據(jù)全球AVL數(shù)據(jù)庫測評數(shù)據(jù)顯示，唐DM在3000-6000rpm這一主要轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)的噪音表現(xiàn)優(yōu)于行業(yè)水平。

D、三大升級

D1、熱管理升級

第三代DM技術(shù)在電池熱管理、整車熱管理方面進行優(yōu)化。經(jīng)過單體、電池包仿真實驗，開展高效電池熱管理系統(tǒng)級仿真優(yōu)化，實現(xiàn)全氣候工況下，整車的超長續(xù)航與超強耐久性。

D2、充電功率升級

第三代DM系統(tǒng)中車載充電機OBC功率提升翻倍，由上一代3.3kW提升至6.6kW，充電速度提升一倍，充電時間縮短至4小時。

D3、OTA自進化

基于全球首創(chuàng)的汽車智能開放平臺DiLink智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)，第三代DM還可以實現(xiàn)OTA遠程升級，具備智能自進化能力，并且還能使用自適應旋轉(zhuǎn)屏幕100%兼容安卓市場上的100萬款APP應用。

第三代DM技術(shù)小彩蛋：BSG電機

比亞迪第三代DM技術(shù)的微油耗口碑證明，混合動力的省油，不局限在使用阿特金森循環(huán)發(fā)動機這種放棄動力性的技術(shù)。

關(guān)于節(jié)油的細節(jié)，筆者還想多為BSG電機說幾段。其實，筆者曾在《蓄電池裝車100周年 新A8L做了道精妙算術(shù)》一文中重點解讀過BSG的節(jié)油妙用，但奧迪BSG的戲路非常窄，其回收的電能只能儲存在獨立設(shè)置小容量的48V鋰電池組之中，且不能通過電機發(fā)力到車輪之上。

誠然，比亞迪唐DM的BSG電機也不能直接驅(qū)動車輪，但由于比亞迪BSG電機反轉(zhuǎn)發(fā)電所得的電能是直接充給20kWh動力電池組的，因此這些回收電能可以通過P3/P4電機再回車輪之上。這便是第三代DM技術(shù)的另一項節(jié)油秘技。

另一方面，比亞迪非常罕見地使用了功率高達25kW的BSG電機（平常的BSG只有10-15kW），這讓內(nèi)燃機自啟停的流暢度有了提升，也能讓BSG電機將汽油機拉升至任意轉(zhuǎn)速以避免動力系統(tǒng)反拖的沖擊與噪音。

更重要的是，這臺大功率BSG電機擁有最高94%的動能回收發(fā)電效率，換算一下便是23.5kW的發(fā)電功率，也就是說唐DM的BSG輔助電機發(fā)電功率比一臺知豆?jié)M載荷加速的驅(qū)動電機最大功率還要高……

因此，即使在某些高載荷工況下（比如高速巡航），唐DM依然能處于“發(fā)電量＞用電量”的充電狀態(tài)，并能在接下來的低速巡航/低速蠕行工況下盡可能使用純電驅(qū)動，繼續(xù)刷油耗下限。

BSG雖小，大功率BSG卻可以完成多數(shù)自啟停系統(tǒng)或者小功率BSG電機完全不可能完成的事情，給一臺插混車的燃油經(jīng)濟性、平順性、靜謐性帶來“遠高于BSG系統(tǒng)制造成本”的共享。

編輯結(jié)語

經(jīng)過了半天的技術(shù)講解和半天的試駕體驗，筆者對亞迪第三代DM技術(shù)有了更多深刻的認識。

目前世界上有三種主流的插混實現(xiàn)方式：

一種是以比亞迪為首的主流PHEV實現(xiàn)形式，P3與P4電機可以獲得極大的功率，性能走向為重；

一種是以豐田為首的動力分流式PHEV實現(xiàn)形式，變速箱內(nèi)部的電機與行星齒輪部件極為精密，加速能力孱弱，節(jié)能走向為重；

最后一種是增程式混合動力系統(tǒng)，但如今連業(yè)界先鋒雪佛蘭沃藍達都放棄純粹的增程式了（二代沃藍達的汽油機可以直連車輪），目前只有理想智造ONE等車型在苦苦堅持，這種形式的理論節(jié)能能力非常強，但實踐起來困難重重。

世界上暫時還沒有完美的PHEV插混系統(tǒng)，比亞迪第三代DM技術(shù)也并不能稱為世界上最完美的PHEV。不過，這套迭代了整整10年的PHEV給了我們一個非常有“改革開放40周年正能量”的啟示：結(jié)構(gòu)極為復雜的插混系統(tǒng)不止德國、日本、美國能造，當今中國不僅能造，而且在節(jié)能性與動力性雙重指標上，一點都不比德日美同行差。