宋楠:研判北汽新能源EX3车型平台轻量化技术状态

2019年4月16日,上海车展期间,北汽新能源EX3正式上市。其电池采用了宁德时代电芯,动力电池总成能量密度高达161Wh/kg,动力电池总成装载电量61.3度,NEDC工况续航达到501公里,并标配集成了高压用电和低压用电系统的EMD3.0智能电控系统,及3套针对驱动总成、电池和空调的液态热管理系统,形成了能够在零下20℃到零上45℃环境下,保持电池温度始终工作在舒适温度区域的全气候电池。

作为北汽新能源第一款搭载3套热管理系统,工况续航里程超500公里的电动汽车,北汽新能源EX3还装配了航空铝合金材质悬架,以此提升轻量化程度。

备注:本文为新能源情报分析网原创撰稿件,仅就北汽新能源EX3车型平台轻量化技术状态深度解析。

从公开资料看,北汽新能源EX3整车自重1.6吨、动力电池电量61.3度、综合工况续航里程501公里。这一组数据意味着EX3百公里综合电耗仅为12.2度。再加上,EX3整车1.6吨的自重。从中不难发现,更“彻底”的轻量化设定,在EX3车型平台上被应用的更加“激进”。

1、EX3车型平台轻量化技术状态解读:

上图为拆卸了下护板后的EX3前悬架及动力电池总成技术状态特写。

出乎笔者意料之外的是,EX3适配的H型前副车架和下摆臂,竟然全部采用铝合金材质。

红色区域:安装下护板的区域

黄色区域:动力电池总成

铝合金材质H型副车架,固定铝合金材质下摆臂,并集成了e-Motion Drive 3.0智能电控系统后端悬置总成支座。

绿色箭头:铝合金材质H型副车架

黄色箭头:铝合金材质下摆臂

红色箭头:连接铝合金材质H型副车架的车身焊接前纵梁

白色箭头:前部横梁

需要注意的是,EX3适配的铝合金材质H型副车架采用“镂空”的轻量化设定。铝合金材质下摆臂也进行了同样的“镂空”轻量化设定。

上图为EX3(副驾驶员一侧)铝合金材质下摆臂。一体化铸造的铝合金下摆臂,保留了周边的加强筋,中央“多余”的材质被旋挖,再次寻求轻量化。

为了保证强度,EX3的铝合金下摆臂与下球销一体化设定,而不是通过螺栓固定和连接(摈弃了单独更换的设定)。美中不足,EX3的转向节采用的还是铸铁材质,如果转向节能与前副车架、下摆臂一样的使用铝合金材质,那就更完美了。

最大输出功率160千瓦、最大输出扭矩300牛米的驱动电机,与减速器和电驱动控制单元进行了整合。集成在EX3的e-Motion Drive3.0智能电控系统技术,也被应用在EU5车型(包括R550和R500)和EX5车型上。

e-Motion Drive3.0智能电控系统技术在北汽新能源官方技术体系中归纳为EMD3.0,而此前的EMD2.0和EMD1.0技术,被用于以往北汽新能源量产的各款车型。纵观国内的新能源汽车厂商,只有北汽新能源自主掌握了高低压用电系统、电驱动系统“全合1”这一核心的集成策略。

拆卸掉前部下护板后,动力电池总成前端的高压线束BMS通讯线束以及液态进出管路技术状态一览无遗。

当下,北汽新能源在售的电动汽车中,最先上市的EU5 R550适配了3套基于整车层面的热管理系统(1套伺服电驱动系统、1套伺服动力电池低温预热和驾驶舱空调制热系统、1套伺服动力电池高温散热系统)。

笔者5月份早些时候就撰写了《宋楠:深度解析北汽新能源EX3电驱动、动力电池及快充技术优势》一文。文中指出,作为北汽新能源一款正向研发的电动汽车,EX3设定的技术参数十分抢眼,并被用于基于整车基础状态的“全气候电池”和“360千瓦国标超级快充”技术验证。

EX3的量产车与“全气候电池”技术和“360千瓦国标超级快充”技术验证车,适配了相同的e-Motion Drive 3.0智能电控系统技术,和3套基于整车层面的热管理系统。这也印证了EX3的技术“基因”有着先天优势与可靠性。

上图为“悬掉”在EX3车身焊接底部的动力电池总成特写。

看似全黑的外壳,实则为动力电池总成的铝合金外壳体(下部)被喷涂一层“装甲”涂层。

上图为EX3动力电池后端的悬置机构特写。

通过对一整块铝材进行切削,制成动力电池后端悬置机构。

笔者目测,北汽新能源EX3的前副车架、前下摆臂,采用铝合金材质。动力电池外壳体及悬置机构,采用轻量化更优异的铝合金材质。为的是,在不大幅增加动力电池装载电量前提下,降低百公里综合电耗。大幅度引入轻量化更“激进”的铝合金材质零件,对车型平台技术要求更高,整车前后轴和配比会因此发生波动,全寿命周期内强度的也会跟着变化,这对于北汽新能源车型平台的研发、电驱动技术和轻量化的技术储备,都有着极为苛刻的要求,而就EX3车型的实际表现来看,北汽新能源做的可圈可点。

2、北汽新能源各款车型平台轻量化发展汇总:

北汽新能源成立于2009年,第1代车型E150EV量产于2012年。从2014年-2019年,每年都推出多款车型。从每款具备战略意义的“迭代”车型的车型平台轻量化程度和技术状态,综合研判EX3车型平台的轻量化具备“实战”意义,甚至能反映出未来车型轻量化的程度。

2017年6月,笔者撰写《宋楠:460公里续航与铝合金转向节!首评北汽新能源EU400》一文,对续航里程460公里的北汽新能源EU400电动汽车技术状态进行了独家解析。

EU400与EU260车型平台同为北汽绅宝D50,也就是C70(萨博95)的短轴版。但是,EU400换装了铝合金材质前转向节。这也是北汽新能源量产车型中,首款引入铝合金材质悬架的电动汽车。架的电动汽车。2017年10月,笔者撰写《宋楠:LITE充电兼容性和轻量化技术亮点综述》一文,对这款定位A00级“女性街潮大包包”的电动汽车技术状态进行了独家解析。

2017年10月,笔者撰写《宋楠:LITE充电兼容性和轻量化技术亮点综述》一文,对这款定位A00级“女性街潮大包包”的电动汽车技术状态进行了独家解析。

北汽新能源LITE并不以续航和充电为突入市场的切入点。但是LITE却成为北汽新能源在售车辆(截止2017年11月)轻量化成都最高的车型。

之所以说LITE,集北汽新能源研发、制造、量产全部电动汽车车型最优秀技术状态,源于整车采用全铝车身架构。后置动力、后轮驱动,全铝合金后副车架、全铝合金前副车架以及采用多种工艺集成的铝车身,将整车轻量化设定发挥到极致。

这种有些“变态”的轻量化设定,也只能应用在A00级的LITE上。因为要应对不同强度的设计需求,铝合金材质管架、横梁、悬架的成本极其高昂。

也正因次,最初上市的LITE和刚刚上市的续航300公里的LITE R300所具备的极致轻量化,凸显了北汽新能源在车型平台轻量化应用的技术策略。

2019年4月,笔者撰写《宋楠:解读北汽新能源EU5 R550核心技术之电驱动篇》一文,对北汽新能源首款适配3套热管理系、工况续航460公里的电动汽车技术状态进行了独家解析。

基本上可以确定的是,EU5 R550是北汽新能源第2款基于正向研发策略,并采用3套热管理系统的的电动汽车(第1款车型为EX3,但晚于EU5 R550上市)。

EU5 R550前副车架从EU系列车型平台适配的框型副车架变为H型副车架,后悬架降低了后副车架自重。EU5 R550的前部散热器框架采用轻量化的工程塑料材质。重量更轻的钢制H型副车架,也足以承载集成化更高、体积更小、自重更轻的e-Motion Drive3.0智能电控系统(EMD3.0)。

显然,源自电驱动系统的高度集成,基于整车层面的3套热管理系统的加持,和动力电池能量密度的提升,使得EU5 R550在不引入铝合金材质零部件的前提下,依旧可以采用高度集成带来的轻量化,换取更好地续航里程表现。

笔者有话说:

EX3在量产之前,一直被北汽新能源用于“全气候电池”技术和“360千瓦国标超级快充”技术验证。后来的EX3量产车诸多核心技术状态,也经过“全气候电池”技术和“360千瓦国标超级快充”技术的验证。

北汽新能源EX3,采用正向研发车新平台+换装铝合金悬架的轻量化策略,较广汽AION S有限度的换装铝合金材质下摆臂、仅适用车型平台轻量化的比亚迪秦Pro EV,更具技术优势。可鉴北汽新能源在新能源核心技术、整车制造及全产业链领域中的发力态势。

有别于,从EU400的车型平台过渡与有限度的轻量化设定,到LITE的全铝车身的试探,再到EU5 R550对电驱动技术与热管理策略的进化(等同于硬件层面的轻量化),最终成就EX3的电驱动技术与热管理策略+车型平台轻量化的“双重”提升。可见北汽新能源在新能源核心技术、整车制造及全产业链领域中的发力态势。

在笔者以往撰写的多篇涉及北汽新能源车型和技术类稿件中,更多的使用“保守”一词。在2019年之前量产的北汽新能源多款车型的技术参数,并不比同时期其他品牌车型具备优势。

然而,2019年5月上市的EX3电动汽车,在电驱动系统、整车层面的热管理策略,以及车型平台轻量化方面的技术优势,意味着北汽新能源将抛弃以往“保守”的态势,以激进与稳健并存的态势出击。

文/新能源情报分析网宋楠

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