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“四个技术两个平台”,看威马如何把电动车打回开发原点?
2018-08-30 11:57:01  来源:中原汽车网  

如果时间退回到几年前,我们可能认为投身电动车的人,如果能背靠传统汽车制造经验,理应会事半功倍。但随着越来越多电动车制造商通过实践,说明电动车作为一种能在未来给汽车带来颠覆性革新和全新价值生产方式的产品,在诞生初期,无论是开发还是验证流程中需要的工作量,都不比一款传统汽车所需要的少多少。尤其是围绕三电系统,还有大量的问题等待我们去发现并解决,这也促使了越来越多的电动车制造商,开始潜心对电动车进行核心技术的正向开发。

一段时间以前,威马汽车针对其第一款产品EX5在北京进行了一次围绕核心技术亮点的说明会,我们可以从其中看到威马是如何通过四个技术和两个平台,把电动车的核心设计重新打回开发“原点”的。

四个技术之“电驱动系统”

威马EX5电驱系统的功率超过160kW,峰值扭矩达到了315N.m,这个动力水平,和市面上搭载2.0T发动机的主流SUV相差不大(主要针对四驱型),但考虑到电动车的电池重量,理论上用燃油发动机的动力水平,就很难在电动车上获得一个出色的加速成绩了。但EX5最终整车0-100km/h 的加速时间依然可以短于8.5 秒,这说明,电动车在优化电驱方面依然有很大空间:

首先,EX5电驱系统是在博格华纳成熟电驱动产品EDM基础上进行二次开发后的产品,其动力总成的核心零部件自主集成,并对整个动力总成进行了大幅度的优化再设计,使包含PCU(INV、DCC、PDU)、车载充电机、电动压缩机、高压电加热器、电动、电动真空泵等部件的动力总成,体积更小,重量更轻,直接提升了电驱系统的功率密度,使其在包含减速器的基础上达到了2.17Kw/Kg;并可以在系统集中的前动力舱中,额外留出60L的储物空间。

其次,电机相比燃油发动机(尤其是涡轮增压发动机)拥有更快的反应时间,而且从电动机到车轮的动力传输距离短,周转(变速齿轮)次数少,这意味着它可以“快速反应”,并拥有更高的传动效率和能量利用率,在充分利用这两个优势的基础上,威马EX5电机输出100%扭矩的响应时间少于200毫秒,动力系统传动效率高达93%,降低了传动能耗,提高了动力的利用率,并且通过逻辑控制,使车辆对能量的回收利用率可以达到90%。

四个技术之“电控系统”

电控系统如同燃油发动机的ECU,是无论如何都不能出问题的部件之一,由于电动车电控系统承担的工作量远比燃油车的ECU要重,所以电动车电控系统的设计复杂度也高很多。为此,EX5电控系统拥有和动力系统共享的液冷回路,为电机、电机控制器、电控系统等核心器件提供独立冷却,确保其性能的可靠。

此外,EX5电控系统的核心控制器件使用多核主芯片,前端芯片采用ASIL-D级认证,随机失效率1.14万年出现一次;电控软件代码100%基于Simulink/Stateflow模型自动生成,从侧面避免了人为的失误

四个技术之“电池包系统”

虽然都是储能系统,但燃油车的油箱和电动车的电池组相比,技术含金量绝对是天壤之别,甚至可以不夸张的说,当传统燃油车把核心技术都展示于发动机和变速箱的时候,电动车的电池组却是电动车制造商核心竞争力的兵家必争之地。

与很多眼下推出电动车的制造商相似,威马也采用了外部供应商提供电池芯片(目前从四家采购),自主设计制造电池组的技术策略,这使其生产的电池组具有了平台化(模块化)、轻量化、安全性和稳定性双高的设计目的

通过类似于积木一样的方形电池模组设计,并自定义固化边界接口,威马EX5的电池模组可以容下绝大多数主流电池供应商的电池芯片,并且具有能量密度高(超过140Wh/kg),可根据开发需求灵活调整模组布置的特点。

另一方面,电池模组的壳体采用拉伸强度超过780Mpa的钢材,一方面能尽可能地控制重量,另外主要保护电池组在经历16项安全测试(振动、挤压、外部火烧、海水浸泡、过放电保护、机械冲击、短路保护、盐雾等)之后能安然无恙得以“幸存”。

此外,考虑到温度对电池工作效果影响巨大,且电池放电时会自发热,所以EX5也搭载了威马自主研发的主动式恒温电池热管理技术,该系统采用了独立液冷循环,为每个电池模组都配备了两个电芯温度传感器,使电芯可以保持在±2℃的温差范围,保证电芯性能的最佳发挥,并保证电池组的一致性和循环寿命。此外,针对寒冷地区,EX5还会特别提供可选装的电池加热系统,用来为冬天冻了一夜的电池组进行热身。

四个技术之“三电标定”

以上三个方面,都是威马汽车在EX5这款产品上,通过对原型进行二次开发或进行从无到有的正向研发得来的原创设计,这也就意味着,威马需要对之前的所有工作,做一个关键性的“收尾”——三电标定。

威马EX5三电标定涉及范围很多,但都是基于自己的产品有针对性的独立完成:包括从测试需求分析,到测试方案撰写,到形成最终的测试报告。这其中的目标分解、细化、设计测试方案、选定测试设备、数据采集和分析组成了威马属于自己的一套“三电标定体系”,可以说,这套高度自主化的动力标定体系,是威马的核心技术之一,通过它,威马可以检测核心三电系统的开发质量,如同传统汽车制造商在产品推出之前进行的台架测试一样,全面验证核心系统的性能和可靠性。

以上围绕威马三电系统的四个技术,我们能看到很多似曾相识的影子——是的,威马和眼下一些走传统路线的电动车生产企业的策略十分相似,都是用时间和市场换电动车的核心技术和产品开发主导权。在这里,我们能看到,当交通工具从燃油车发展到电动车之后, 虽然整体技术门槛降低了,并且供应商也能同步提供现成的产品,但是想保证自己的产品质量以及长期发展的利润空间,从软件设计到硬件搭建的底层设计和全流程正向研发是必不可少的

两个平台之“完善研发认证体系”

之前说过,在三电系统方面的标定体系是威马的核心技术之一,但这仅仅是其整车标定体系中的一部分,事实上,在围绕EX5的开发过程中,威马已经完成了以三电系统为核心,坚持正向开发的产品整体试验认证体系(WTCS-WM Test Certification System)

这套体系覆盖了三电、底盘、安全、NVH、电子电器、车身内外饰、自动驾驶、智能系统等9 大验证领域,120 项整车级试验,3400项系统试验,14000余项零部件试验,其中三电系统相关试验3000项,最终使威马EX5具备了可以实现良好驾驶性能、优秀环境适应能力、满足全天候多地域使用需求的“考核体系”。

车云菌这里之所以没说EX5实现了以上诸多特点的原因是,目前这辆车还没有经过实际检验,所以措辞相对保守一些较为稳妥。

两个平台之“电动车正向开发平台”

威马EX5诞生于AJAX纯电动车正向开发整车平台,该平台除了可以支持眼下推出的EX5这款车型外,还可以灵活兼容轿车、MPV 等其他车型的设计需求。这就意味着,威马的下一款车型的研发过程,将在EX5的基础上节省很多重复工作,推向市场的时间也会缩短。

由于是针对电动车需求专门正向开发的平台,所以AJAX平台的整合性更高,性能也更加出众。比如说EX5从从白车身到整车,气密性控制可以达到78.2SCFM,这在这个价位的产品(泛指燃油车)中并不多见;此外,前麦弗逊+后可变截面扭转梁悬架方案,不但可以提升10%的储能,还能容下电动车所必须的电池热管理系统;而一体液压成型的后梁结构以及连续变化的横梁截面,还可以灵活方便地进行强度和侧倾刚性匹配性设计,并对不同强度的路面震动有更好的吸收,提升驾驶体验。

车云小结

总的来说,此次展示的威马EX5样车,虽然还不是最终量产的样子,但已经距离年初在北京车展上的那一部EX5有了不少细节方面的提升,并彻底开放了核心硬件系统;当然,留下的遗憾也不是没有,那就是一些车机软件方面的功能,还处于后期完善过程中,依然无法参透威马汽车想要打造的“体验闭环”。

除此之外,此次EX5进行技术讲解之后,也给车云菌吊足了胃口。车云菌很期待能在它9月底交车之前,能有机会开上真正量产定型的产品:一方面是期待从“全体验”角度去感受一下这款车在综合了技术和成本(人力、时间和资源)之后,是否可以做到“名副其实”。

其次,车云菌也想看看这款由一支绝大多数成员都来自于传统造车行业的团队,打造出的一款主推性价比的新时代电动车,会不会在一些方面带给我们不一样的惊喜?

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