小米SU7(参数丨图片) Ultra火了不到一个月,可能就要被比亚迪超过了。单电机后驱预售27万,双电机四驱预售35万,给比亚迪汉L EV价格背书的,有兆瓦闪充技术,10C倍率的闪充电池,还有转速超过3万转的580kW电机,四驱版本的电机总功率,上探到了810kW(1102Ps),零百加速2.7秒,和这套账面数据最接近的,正是加持三电机的小米SU7 Ultra,这也就产生了一个思考,都是上千匹马力的四门电动车,站在技术的角度,汉L EV和小米SU7 Ultra有什么不同?这些差异落在使用层面会有什么区别?
拉高电机转速,解决了电车高速动力弱?
和e平台3.0 Evo相比,这次比亚迪的超级e平台,核心就是干了升压这件事,电池、电机、电源、空调等模块的电压升到1000V后,SiC功率芯片的荷载上限也同步拉到了1500V,带来最直观的效果,就是充电速度更快,充电功率以MkW为单位后,汉L EV的83.21kWh电池,差不多6分钟左右就能充满,这个效率几乎追平了传统家轿油车的补能表现,那,有了千伏高压架构,电机在技术上能有多少进步?
针对汉L EV双电机四驱的加速表现,其实有一个值得讨论的问题,电机总功率810kW,零百加速2.7秒,小米SU7 MAX的电机总功率是495kW,零百加速同样是2.7秒级,为何功率在高出一倍的情况下,加速表现还差不多?更何况,单以这台30511rpm的电机来看,580kW足足比小米SU7 Ultra的单颗V8s还要高155kW,为何有如此大的差异?按照马力推重比的概念,汉L EV(双电机四驱)的整备质量在2466kg,比小米SU7 Ultra重了106kg,在这个基础上,其功率来源是三台电机,总功率就占了328kW的绝对优势,所以汉L EV跑不过小米SU7 Ultra,基本没有太大争议,但推重比明显超过了小米SU7 MAX,这又该怎么解释?
重点在汉L EV的功率源头,这颗TZ210XYW电机,升功率的逻辑并不是靠定子大直径,而是靠更高的转速来实现,所以本质上扭矩提升的并不多,从官方给出的数据看,14000rpm就能达到580kW,从电机的特性图中还可以粗略计算出该转速下的峰值扭矩大概在396N·m左右,明显是低于小米SU7 MAX的500N·m,由于速比设计在10.9,达到峰值功率的车速差不多在170km/h,而在这个时速之前,电机功率显然是没有到580kW的,所以较低的峰值扭矩和速比,都没有给到轮上较高的扭矩,这就导致了零百加速相较于小米SU7 MAX没有占太多优势,但,比亚迪真正想利用的,是通过高转速来抑制功率衰减,这也就解释了,为何汉L EV的极速可以很容易拉到300km/h,100-200km/h依然有线性的扭矩输出,理论上讲,10层扁线Hair-pin短距绕组,让这套电机在高速再加速能力上,应该还有较高的上限。
话又说回来,从千伏高压架构到30511rpm转速,整个架构最需要解决的,就是散热问题,毕竟转子在超高速旋转时,定子线圈对转子中的永磁体磁场做磁感线切割运动,产生感应电动势,一方面会抵消定子的驱动电压,引发高温,进而降低高转效率,另一方面容易因热场分布不均匀导致退磁,破坏功率稳定性,甚至会加速磨损电机寿命,比亚迪给出的方案很直接,就是利用非导电体的冷媒对电池和电机进行冷却,比起传统的油液散热,热交换必然来的更快,而小米V8s的做法是将定子做双向阶梯油冷,技术逻辑更像是Model S Plaid的定子升级版。
就整套电机架构总结下来,可以说虽然汉L EV的双电机有上千匹马力的功率储备,但本质上其并不擅长走极致的性能路线,而是在解决硅钢片强度、退磁、轴承压力、热场分布这些问题后,通过超高转速的电机去规避电动车高速动力孱弱,至于制动系统能否扛得住较大的制动压力,叠加动力回收系统,云辇预瞄的主动制动策略,在只有前刹车盘做打孔散热的基础上,不用碳陶基本上也完全够用。
磷酸铁锂怼到10C,可以平替三元锂了?
前面提到,比亚迪之所以拉高电机转速,理论上更多的是为了优化电动车在后半段的加速能力,而作为电动车的唯一动力源,动力电池自然需要频繁的高瞬时放电能力,这次的闪充电池把功率密度怼到了16.4Wh/kg,充电倍率拉到了10C。
之前我们曾从技术的角度解析过,磷酸铁锂和三元锂的本质区别,就是在正极材料的离子活跃性上,由于后者会等比掺入镍、钴、锰、铜甚至钠等复杂的金属离子,所以在能量密度上,更容易实现不受单位体积的限制,而这也拉高了电芯本体的热稳定性,而磷酸铁锂要想怼高倍率,要么串并联更多数量的单位电芯,要么就继续优化电池本身。
比亚迪这次的闪充电池,正负极材料上没有太多调整,还是以常规铁锂和石墨为主,解决锂离子迁移速率还是从隔膜上实现的,发布会上比亚迪没有透露具体的技术细节,但是在整个电池倍率的基础优化策略上,和宁德时代造5C麒麟电池较为类似,1000A电流产生的热量,通过冷媒直冷双面散热,根据官方给出的电池包图片,33排8个模组,大概能推算出使用了264颗短刀电芯,单体电芯标称电压可以做到4.1V,峰值电压4.5V,200多节就能适配1000V高压平台。
这就意味着,不需要在电芯数量上做加法,磷酸铁锂体系也能干出性能级三元锂的充放电能力,与此同时,这其实也能回答一个话外题,1000V的充电高压,1000A的充电电流,在单体电芯电压也同步升级后,整包电池的寿命是不受影响的,唯一的疑问是,在汉L、唐L首搭闪充电池后,这块电池的容量规格下限大概会是多少呢?结合制造成本,之后有没有替代高倍率三元锂的潜力呢?
最后,从技术和定位复盘下来,汉L EV和小米SU7 Ultra各自的优势其实已经非常清晰了,作为都能掌握千匹马力的电动车,前者的重心更多的是在优化日常用车体验上,比如解决加速问题、缩短充电时间,后者则偏极致的运动路线,比如充分利用空气动力学理论,主打原厂件也能下赛道的玩法,但叠加技术和价格优势,汉L EV在接下来必然会给包括小米爆款在内的同级纯电,甚至是增混车型带来竞争压力。