独家:解析比亚迪英国版电动客车(BYD-ADL )三电技术状态

本文为新能源情报分析网驻英国特派记者原创撰写,探寻老牌资本主义国家英吉利及北爱尔兰联合王国在新能源时代的公交、出租电动化进程中的情报汇总刚要。

此前笔者对以于比亚迪电驱动技术为主力的英国公交电动化进行系列介绍,其中分别对比亚迪产品的市场现状、技术优势、口碑等进行了详细的分析。本次笔者带来比亚迪ADL Enviro400EV CITY纯电动双层巴士(以下简称BYD-ADL E400EV)等车型的相关情报,并从技术方面进行独家解读。本篇稿件分为两个部分。第一部分为背景介绍,简要回顾比亚迪电驱动技术在英国的推广模式;第二部分为情报罗列与点评,对于BYD-ADL的三电系统进行研判分析。

1、BYD-ADL背景介绍:

1.1 合作方式介绍

由于海外市场国家密集、需求各不相同,同时为了运输方便,在巴士制造领域,有一种广泛的合作方式:一家公司提供标准化底盘、另一家公司提供针对该地区本土化设计的车身,最后在地理位置相对合适的工厂进行安装装,以达到最佳的产品状态和最优的物料运输成本,以实现效率最大化。很多客车公司生产的车型,并不是打底盘生厂商的logo。之所以打比亚迪的logo,是因为两家公司针对英国公交市场进行战略合作。由比亚迪提供先进的底盘(电驱动技术、带有热管理系统的动力电池总成和全部控制系统),ADL负责车身整合。

BYD-ADL纯电动客车,由比亚迪提供底盘,由ADL组装车身。ADL的全称是亚历山大·丹尼斯(Alexander Dennis Ltd)前身为TransBus,诞生于2001年1月1日,由三家公司Walter Alexander Coachbuilders(1902年成立),Dennis Chassis(1895年成立)和Plaxton(1907年成立)合并而来。2004年5月21日,TransBus经过一系列改革,更名为今天的ADL公司。2019年 5月28日,NFI宣布收购ADL,ADL正式成为NFI的子公司。

如今ADL已成为英国最大客车制造商,并在中国香港、新加坡、德国、美国、加拿大批量运行,主要为曼恩(MAN)、斯堪尼亚(SCANIA)、沃尔沃(Volvo)安装车身。目前ADL在英国和亚太地区销售的纯电动车辆,核心技术由比亚迪独家提供,其中供应英国的订单,主要在位于英格兰斯卡伯勒的Plaxton厂房和(苏格兰的福尔柯克Falkirk工厂)生产(底盘由位于匈牙利的比亚迪工厂生产和国内工厂生产)。

上图为英国BYD-ADL生产基地内,正在组装K系列电动客车特写。

经确认,该批车辆的底盘由比亚迪国内的杭州工厂生产,在英国ADL进行总装。

1.2 ADL特色车型Enviro400 系列车型介绍

本篇稿件介绍的比亚迪-ADL E400EV属于ADL Enviro400 系列车型,是目前英国最广泛使用的双层巴士之一,也是ADL公司最引以为傲的产品系列。根据燃料种类,该系列可分为柴油(E400)、生物燃料(E400CBG)、油电混动(E400H)、纯电动(E400EV)等;根据外形可分为E400、E400 MMC、E400 CITY等。

经典的E400系列巴士,已经在世界各地服务超过14年。

ADL E400 CBG CITY,搭载斯堪尼亚生物燃料发动机底盘。该车亦是英国公交低排放化的推广车型之一,因在技术上与常见的CNG天然气车型无异,同时动力性、经济性无法与纯电动和柴油车匹敌,因此仅一家运营商大批量订购CBG巴士。后续稿件中,将对此生物燃料气体发动机技术进行研判。

1.3 BYD-ADL 产品概述

目前BYD-ADL共生产两个系列车型,单层车称为Enviro200 EV(E200EV),双层车称为Enviro400 EV CITY(E400EV)。E200EV有9.8、10.2、10.8、12米四种长度可选,装载电量330-382度电。

E200EV 型电动客车10.2米版本①。

E200EV型电动客车标准版(10.8米)。

E200EV型电动客车12米版本。

目前,E400EV型电动客车还有装载电池电量382度电的10.8米版本,

作为ADL Enviro400 CITY系列的全新动力版本,是BYD-ADL合资公司的第二个系列的产品。

实拍图①,因三电系统集成度的提高,其占用空间越来越小,带来了更高的整车空间利用率。

2、BYD-ADL的三电技术状态研判:

2.1 电池技术研判

众所周知,欧洲气候宜人,日晒少,因此常年温度在15℃左右(根据地理位置不同有上下浮动),不存在高寒、高温的极端天气。但这并不意味着不需要配备电池热管理系统。在一些地区,最低气温低于5℃;在2018年夏季,英国最高温度曾“高达”33℃。除了公众普遍了解的电池低温下充放电活性差(出现短暂性的电量不耐用问题)的特性,电池在高温时持续工作(高温环境和大功率充放电都会使电池高温)也会为电池带来不可挽回的容量和寿命衰减。因此,笔者认为,在具备电池热管理技术的情况下,也应为在欧洲地区销售的电动客车配备电池热管理系统,使电池在不同环境温度下以最舒适的恒温状态运行,以提高电池寿命。

上图为ADL公司正在对匈牙利工厂制造的电动客车底盘进行合装准备(合装英国本土化量产的电动客车)。

采用标准尺寸的电池箱体,没有铝合金外壳的包裹,根据底盘的空间状态,布置在前轮后端、后轮前端,甚至整个底盘后部动力舱内都填满了标准尺寸电池箱体。

上图为ADL对符合英国本土化需求的E系列电动客车进行合装。

从上图可见,在后部动力舱集成了12组标准尺寸电池箱体。2018年比亚迪为中国本土市场制造K系列电动客车(19年交付的英国底盘车都是使用标准尺寸电池箱体),大部分依旧采用铝合金电池总成壳体,内装电芯模组和热管理循环管路的设定。而部分K系列电动客车(长沙基地制造),开始引入标准尺寸电池箱体概念,不在用沉重的铝合金外壳体进行防护,在强化电池模组塑料外壳同时,对模组的装载电量,热管理循环管路进行尺寸和规格的统一化。

新能源情报分析网评测编辑宋楠,于2017年在新疆吐鲁番的火焰山(地表温度83℃),评测比亚迪K8电池热管理系统中冷却部分的技术状态。

在车辆充电和行驶过程中,电池热管理系统启动,最大限度避免电池发生热失控现象,同时避免电池在高温下持续充放电造成电池衰减过快。

地表温度83摄氏度℃,将雷泰激光温度计指向到动力电池组件的“动力电池热管理系统”的下水管(出水管),显示温度为29.2℃。

此时,获取的K8电池组件温度数据,从吐鲁番充电站驶出、行驶50公里后完成了部分标定任务后,停在火焰山附近5分钟后获得的连续温度数据。

比对行驶中不同工况和停车“怠速”工况,比亚迪K8电池的“动力电池热管理系统”,始终处于工作状态并保证电池组件内部温度在35-25℃设计标定值范围内自我调节。

由此可见,适配动力电池热管理循环系统(高温散热和低温预热)必要性十分明显。即便在温度气候较适宜的英国,依旧可以让整车动力电池总成处于更加安全的状态。

2.2 电机技术研判

英国市场的BYD-ADL纯电动客车,全部使用比亚迪自主生产的轮边电机系统。轮边电机在欧洲地区普遍使用,是纯电动客车的必备配置之一

1-动力电池,2-固定速比减速器、3-轮边驱动电机

轮边电机作为分布式驱动器的一种,车轮侧电机驱动器将驱动电机安装在副车架的驱动轮侧,并在有或没有减速器的情况下驱动相应的侧轮。带减速器的驱动模式是将电机连接到固定速比减速器,并通过车轴驱动相应的侧轮。

如图所示,两个电机可以通过相应的侧面减速器分别驱动相应的侧轮。电机速度可以独立控制,左右车轴的速度差可以通过电子差速器实现。

上图为比亚迪自行研发并量产的BYD-TYC90A型轮边驱动电机总成(后桥)

上图为比亚迪自行研发和量产,更新换代的TZ2712XSB型轮边驱动电机总成(后桥)

上图为BYD-ADL E200EV型电动客车电量输入、输出和分配走向图。

通过充电桩为动力电池总成充电、动力电池输出第1路电量驱动双轮边电机行驶、动力电池输出低2路电量驱动空调系统制冷或制热。

笔者有话说:

2013年12月20日,第一台搭载比亚迪轮边电机、磷酸铁锂电池装载电量324度的比亚迪K9A型电动客车,在伦敦507路上线运营。即便是面对挑剔的英国人,严苛的欧洲标准,K9A也没有让任何人失望。那个时候,英国还没有能够满足整日紧张运营的纯电动公交车。事实上,与中国本土市场运营K系列电动客车技术状态同步的K9A并不完美。臃肿的衣柜式动力电池舱,极为一般的NVH设计,被那些不愿接受新生事物的“巴迷”们吐槽。然而“一白遮百丑”,作为一台来自中国的纯电动车,先天的续航优势让它在一众试验车中脱颖而出,这就是技术的魅力。

在过去的5年中,行业首创电池热管理系统;行业首创的“6合1”电控系统总成;带有热管理系统的动力电池模组,为英国设计并制造的首款电动双层巴士;世界首创27米K12A双铰接纯电动客车的出口,都是比亚迪引以为傲的业绩。从K9A到今天的E400EV,我们看到本就领先的比亚迪一直在不断地改进产品,每年都有不同“X合1”整合模块,愈加完善动力电池热管理策略得以应用。

至2019年底前,英国市场还有百余台比亚迪电动客车的订单等待交付,欧洲各个国家的交付也在有序开展。无论是搭载ADL车身的比亚迪-ADL纯电动客车,还是欧洲当地化设计并生产的比亚迪K9欧洲系列车型,都久经市场考验,经历累计行驶数十亿公里的耐久性考验。

(图片版权:SGBUS.com)

可以肯定地说,比亚迪是第一个为世界一流客车制造商提供客车底盘的中国车企。比亚迪凭借遥遥领先的“三电技术”和久经考验的系统可靠性,面对停滞不前的对手,在纯电动客车的跑道上实现超车。

鉴于读者呼声较高,下一篇稿件笔者将对比亚迪-ADL和宇通的“三电”技术等方面的优劣势进行平行对比,用数据和技术讲话,研究英国电动公交市场比亚迪市场占有率60%以上、而宇通目前只有一个公交订单的原因。

特别鸣谢:

①:安德鲁·加内特先生,英国资深媒体人,Passenger Transport杂志副总裁。

②:皮埃尔·考莎德先生,Mobilites Magazine 杂志编辑。

文/新能源情报分析网@Eternity_马大哈

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