宋楠:解析威馬EX5電動汽車「3電」系統技術狀態


宋楠:解析威馬EX5電動汽車“3電”系統技術狀態


與蔚來同屬於“造車新勢力”的威馬第一款電動汽車EX5,即將進入批量交付終端客戶階段。本文將深度解析,這款基於正向研發模式的電動汽車的“3電”系統技術狀態。


宋楠:解析威馬EX5電動汽車“3電”系統技術狀態


扣除補貼後售價11.23-16.48萬元的威馬EX5電動汽車,共分為300、400和500三個車型(續航里程分別為300公里、400公里和460公里)。而每個基礎版本的威馬EX5,還可以根據個人需求選裝包括電池熱管理系統、NAPPA真皮等擴充包。

備註:本文將重點解析,“造車新勢力”的威馬首款車型,EX5的“3電”系統技術狀態。

1、威馬EX5車型技術狀態:


宋楠:解析威馬EX5電動汽車“3電”系統技術狀態


威馬EX5電動汽車長寬高4585x1835x1672mm,軸距2703mm;搭載1臺最大輸出扭矩160千瓦、最大輸出功率315牛米、最高轉速11600轉/分、自重80千克的永磁同步電機(含單級減速器);整車0-100加速時間為8.5秒;適配1組VDA硬殼電芯(寧德時代、天津力神和蘇州宇量)構成的三元鋰電池組件;動力電池組件適配液態冷卻、電加熱以及柴油電加熱三種模式熱管理系統(電加熱和柴油電加熱系統為選裝);可支持300、400和460公里,三種續航里程的電池組件。

2、威馬EX5電動汽車車型平臺:


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作為造車新勢力的威馬首款電動汽車EX5,從立項到量產花了3年時間,採用正向研發模式。首先確定的是模塊化的動力電池系統。

也就是說,這套兼容寧德時代、天津力神以及蘇州宇量三家供應商提供的VDA型硬殼電芯的電池組件,可以適配日後威馬製造的多款不同尺寸車型,但是受電池組件尺寸影響,不能兼容軸距小於2703mm的車型。


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這與目前眾多“油改電”車型的設計模式完全不同。單從正向研發模式看,威馬EX5可以很好的規避那些“油改電”車型,電池組件“懸吊”在車身底部、前後軸荷再分配、車輛行駛姿態重新調校,以及最重要的基於電池組件佈置的整車主被動安全能力。


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實際上,威馬EX5的車身焊接的駕駛艙底部幾乎平整,在貫穿中部的加強筋區域也沒有傳統車容納排氣管的“凸起”。為了保證威馬EX5在縱向、側向碰撞時,對電池組件的保護,特別對側邊(焊接)進行加強。

如上圖所示,動力電池組件被“鑲嵌”在車身焊接底部,兩側採用熱成型鋼和超高強度鋼進行保護。


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上圖為威馬EX5電動汽車車型架構簡圖:

白色箭頭:承載電驅動系統的H型副車

黃色箭頭:模塊化動力電池組件

紅色箭頭:可承受不同重量(針對不同續航里程)的模塊化動力電池組件的扭力梁式後懸架


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上圖為威馬EX5前懸架細節特寫。

適配傳統的鋼材質下襬臂、轉向節以及H型副車架。


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上圖為威馬EX5後懸架及動力電池外殼細節特寫。

鋼製扭力梁、螺旋彈簧和減震芯體分體設定。目前已知的是威馬EX5的300型和400型,採用一種懸架調校狀態。威馬EX5 500型(續航460公里電動汽車)採用另一種彈簧和減震調校狀態,以應對更大的自重。

從H型副車架和扭力梁後懸架技術狀態研判,威馬EX5車型平臺適用的“車”方面的基礎技術並不先進,甚至說的有些落後。

廠家技術人員對扭力梁式後懸架的解釋為,針對搭載不同電量、不同重量的模塊化電池組件,採用扭力梁後懸架可以更好的支撐車輛提升的自重,並獲得更舒適的操控性。

而採用H型副車架,顯然不如越來越多的採用全框式副車架,更好的承載電驅動系統。當然,適配H型副車架,要比全框型副車架更輕。

3、“3電”系統技術狀態:


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上圖為筆者試駕的威馬EX5 400型電動汽車前動力艙內部特寫。由於整個動力艙被4組(左、中、右和前部)塑料防塵罩遮蔽,不能觀察電驅動系統實際狀態。因此,就用威馬官方給出的PPT簡圖比對解析。


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白色箭頭:最大輸出功率160千瓦,博格華納提供的永磁同步電機(含單級減速器)總成

紅色箭頭:驅動電機控制模塊

黃色箭頭:PDU和充電機“2合1”控制模塊

藍色箭頭:電子水泵

綠色箭頭:PTC電加熱模塊

紫色箭頭:位於後橋部分的柴油加熱器,向PTC電加熱模塊傳輸加熱後的“冷卻液”的管路

從結構簡圖研判,威馬EX5的驅動電機控制模塊採用高壓線纜與驅動電機(含單級減速器)總成鏈接,適配1組共用散熱管路,採用乙二醇和水(50:50)混合的“冷卻液”進行散熱。

充電機和高壓配電盒,等高壓用電模塊進行了整合。但筆者不能確定,動力電池熱管理系統的散熱管路是否單獨設定;作為選裝包之一的動力電池電加熱系統和柴油電加熱系統,將會採用單獨的預熱管路。

個人感覺,這種為了營銷而人為在物理層面“閹割或增加”的分系統,從工業設計角度看是一種不合理的設定。

威馬EX5的電驅動技術狀態和電控系統佈局方式中規中矩,談不上先進,也談不上落後。


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上圖為威馬EX5電動汽車驅動電機扭矩、功率以及轉速關聯圖。

可以看到,最高轉速11600轉/分的驅動電機,輸出最高扭矩315牛米時,電機轉速5700轉/分;輸出最大功率160千瓦時,電機轉速7000轉/分。

綜合驅動電機最高轉速11600轉/分技術設定看,威馬EX5的經濟車速(不開啟空調和暖風)或在60左右/小時,隨著車速的提升,電機轉速提升,其百公里電耗將大幅度提升。

這就意味著,車速提升至90公里/小時或更高的120公里/小時,威馬EX5的百公里電耗或提升到續航里程驟然縮短到較為誇張的程度。


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威馬EX5適配了3種動力電池熱管理系統:

1、液態冷卻系統

2、基於PTC模塊的液態電加熱系統

3、以柴油機為動力源的電加熱系統

在-30至0攝氏度時,柴油電加熱系統將會自動啟動,並對動力電池組件進行加熱。如果沒有選配這套柴油電加熱系統,在-15攝氏度至5攝氏度溫度段,基於PTC液態電加熱系統將自動啟動,是的電池組件的電芯儘快提升至合適的溫度。

在快充模式下,動力電池電芯溫度在5-25攝氏度範圍,基於PTC液態電加熱系統將會自動激活;當電芯溫度超過25攝氏度,液態冷卻系統自動激活進行強制散熱。

基本上,威馬EX5的動力電池熱管理系統,還是以PTC液態電加熱系統和液態冷卻系統為主。無論啟動、行車還是快充狀態下,兩種熱管理系統都會“努力”的讓電芯處於15-25攝氏度範圍。

威馬EX5設定的2種熱管理系統,所有功能動力源都來自動力電池輸出的電量。在冬季用車環境下,基於PTC電加熱系統,可以在20分鐘內,將電池電芯溫度提升至5攝氏度。但是,加熱還是散熱所需的電量,以及驅動用電量分配策略和佔比,筆者沒有從威馬官方獲悉。

在即將臨近的冬季,尤其是北方用戶對電動汽車動力電池熱管理系統的關注度,將會成本增加。而威馬EX5在此時集中交付用戶,也將對其熱管理系統效率和分配能力,構成嚴重考驗。

筆者想強調的是,從立項到量產銷售的3年時間,威馬官方是否有足夠的時間、經歷以及實際路測里程,精準標定動力電池熱管理系統,可以精準分配預熱、散熱所需電量,對整體續航里程縮短的影響,並給出一個較為精準的控制策略。

這點,對於終端用戶而言,將會在日後夏冬兩季實際用車環節感受到。


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上圖為威馬EX5電動汽車,選裝的柴油動力電池加熱系統工作模式簡圖。通過柴油機運行,產生電量,通過電阻絲為動力電池組件提供額外動力。

那麼柴油機運行時排放的尾氣是否經過顆粒過濾,以及汙染程度,由於沒有相關標準而不得而知。


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需要指出的是,威馬EX5 300型電動汽車(續航里程300公里)動力電池裝電量為45.99度電;400型(續航里程400公里)裝電量為52.56度電;500型(續航里程460公里)裝電量為56.94度電。

綜合,續航里程400公里的威馬EX5 400型電動汽車,自重1.7噸(左右)、驅動電機最大輸出功率160千瓦、動力電池裝電量52.56度電,換算出百公里電耗約為13度電。適配的動力電池總成電壓為350.4伏,而沒有適配超過600-700伏更高電壓。

筆者認為威馬EX5的電驅動系統整合度並不高,起碼高壓用電系統(DCD\PDU\OBC)沒有進行全部整合和散熱結構優化;驅動電機總成及控制系統依然採用分散佈局架構;動力電池將會根據車型里程,選擇不同電芯供應商;採用H型鋼製副車架+麥弗遜式前懸架,鋼製扭力梁後懸架,並對續航里程460公里車型,適配第2種調角調校狀態,但是併為引入鋁合金材質輕量化設定。

4、威馬EX5試駕感受:


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在隨後的試駕環節,共分為場地科目試駕和社會道路試駕。


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在“8”字繞樁以及“S”連續彎道試駕環節,體現出威馬EX5正向研發車型平臺的優勢。45:55的前後軸荷,“鑲嵌”進車身焊接底部的電池,使得整車重心低於SUV、高於轎車的姿態控制力。


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以SPORT模式進行直線加速測試,在車速臨近90公里/小時,筆者體驗到“G”值帶來的“眩暈”感。


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上圖為威馬EX5液晶儀表顯示各參數細節特寫。顯示狀態細膩,但是諸如SPROT模式(紅色箭頭)、READY狀態以及能量回扣值等字體較小,在行駛過程中,難以第一時間讀取。


宋楠:解析威馬EX5電動汽車“3電”系統技術狀態


威馬EX5全新車型標配“3塊屏”,駕駛員用液晶儀表、可旋轉的中控屏以及集成在換擋面板的i-control屏幕。


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設定角度向駕駛員傾斜的12.8寸旋轉中控屏幕,分為兩個顯示區域。上半段,為UI操作交互區域。白色框架內為自動空調控制區域。

紅色箭頭:根據用戶使用習慣推送的功能1

黃色箭頭:根據用戶習慣逐級推送的功能2

綠色箭頭:根據用戶習慣逐級推送使用頻率較低的功能3

藍色箭頭:相對固定的車輛設置功能


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紅色框:i-contro觸摸屏幕,主要用於包括自動空調、中控鎖、人機交互等常用分系統的虛擬“快捷鍵”

藍色箭頭:組合式換擋旋鈕(向左旋轉R擋、向右旋轉D擋,自默認N擋,向下按為P擋)

橘色箭頭:調節ECO/SPORT模式開關

美中不足的是,電子駐車功能並未以物理按鈕形式設定,而需要在人機交互系統設定。


宋楠:解析威馬EX5電動汽車“3電”系統技術狀態


在行駛過程中以及顯示包括地圖、播放音樂和輸出電量及百公里電耗等信息時,12.8寸懸浮屏幕被強制縱向使用。在停車或顯示多媒體節目時,12.8寸屏幕可以橫向使用。

筆者有話說:

對於造車新勢力的威馬,首款EX5系列電動汽車,優異的性價比成為撬動新能源市場的硬實力。但是,綜合續航里程、動力電池安全性、不同用車模式下的溫度控制以及充電兼容性,都需要終端市場驗證。

而威馬EX5的市場銷量、用戶口碑以及整車技術狀態,又或成為影響後續資本穩定性的重要考量標準。


宋楠:解析威馬EX5電動汽車“3電”系統技術狀態


筆者在短暫的試駕過程中,認為威馬EX5的操控性確實值得稱讚,但是較為一般的電驅動系統硬件整合能力、整車層面的輕量化設定、不同供應商的電芯標定一致性、以及電池熱管理系統的電量在分配效率,都要在後續較為長時間的測試中得以體現。

基於能量守恆定律看,威馬EX5的續航里程、綜合電耗、動力電池熱管理系統策略和充電兼容性等對於電動汽車至關重要的關鍵性能,都是日後筆者測試重點。

文/新能源情報分析網(換個角度看車市)宋楠


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