宋楠:解析威马EX5电动汽车“3电”系统技术状态

与蔚来同属于“造车新势力”的威马第一款电动汽车EX5,即将进入批量交付终端客户阶段。本文将深度解析,这款基于正向研发模式的电动汽车的“3电”系统技术状态。

扣除补贴后售价11.23-16.48万元的威马EX5电动汽车,共分为300、400和500三个车型(续航里程分别为300公里、400公里和460公里)。而每个基础版本的威马EX5,还可以根据个人需求选装包括电池热管理系统、NAPPA真皮等扩充包。

备注:本文将重点解析,“造车新势力”的威马首款车型,EX5的“3电”系统技术状态。

1、威马EX5车型技术状态:

威马EX5电动汽车长宽高4585x1835x1672mm,轴距2703mm;搭载1台最大输出扭矩160千瓦、最大输出功率315牛米、最高转速11600转/分、自重80千克的永磁同步电机(含单级减速器);整车0-100加速时间为8.5秒;适配1组VDA硬壳电芯(宁德时代、天津力神和苏州宇量)构成的三元锂电池组件;动力电池组件适配液态冷却、电加热以及柴油电加热三种模式热管理系统(电加热和柴油电加热系统为选装);可支持300、400和460公里,三种续航里程的电池组件。

2、威马EX5电动汽车车型平台:

作为造车新势力的威马首款电动汽车EX5,从立项到量产花了3年时间,采用正向研发模式。首先确定的是模块化的动力电池系统。

也就是说,这套兼容宁德时代、天津力神以及苏州宇量三家供应商提供的VDA型硬壳电芯的电池组件,可以适配日后威马制造的多款不同尺寸车型,但是受电池组件尺寸影响,不能兼容轴距小于2703mm的车型。

这与目前众多“油改电”车型的设计模式完全不同。单从正向研发模式看,威马EX5可以很好的规避那些“油改电”车型,电池组件“悬吊”在车身底部、前后轴荷再分配、车辆行驶姿态重新调校,以及最重要的基于电池组件布置的整车主被动安全能力。

实际上,威马EX5的车身焊接的驾驶舱底部几乎平整,在贯穿中部的加强筋区域也没有传统车容纳排气管的“凸起”。为了保证威马EX5在纵向、侧向碰撞时,对电池组件的保护,特别对侧边(焊接)进行加强。

如上图所示,动力电池组件被“镶嵌”在车身焊接底部,两侧采用热成型钢和超高强度钢进行保护。

上图为威马EX5电动汽车车型架构简图:

白色箭头:承载电驱动系统的H型副车

黄色箭头:模块化动力电池组件

红色箭头:可承受不同重量(针对不同续航里程)的模块化动力电池组件的扭力梁式后悬架

上图为威马EX5前悬架细节特写。

适配传统的钢材质下摆臂、转向节以及H型副车架。

上图为威马EX5后悬架及动力电池外壳细节特写。

钢制扭力梁、螺旋弹簧和减震芯体分体设定。目前已知的是威马EX5的300型和400型,采用一种悬架调校状态。威马EX5 500型(续航460公里电动汽车)采用另一种弹簧和减震调校状态,以应对更大的自重。

从H型副车架和扭力梁后悬架技术状态研判,威马EX5车型平台适用的“车”方面的基础技术并不先进,甚至说的有些落后。

厂家技术人员对扭力梁式后悬架的解释为,针对搭载不同电量、不同重量的模块化电池组件,采用扭力梁后悬架可以更好的支撑车辆提升的自重,并获得更舒适的操控性。

而采用H型副车架,显然不如越来越多的采用全框式副车架,更好的承载电驱动系统。当然,适配H型副车架,要比全框型副车架更轻。

3、“3电”系统技术状态:

上图为笔者试驾的威马EX5 400型电动汽车前动力舱内部特写。由于整个动力舱被4组(左、中、右和前部)塑料防尘罩遮蔽,不能观察电驱动系统实际状态。因此,就用威马官方给出的PPT简图比对解析。

白色箭头:最大输出功率160千瓦,博格华纳提供的永磁同步电机(含单级减速器)总成

红色箭头:驱动电机控制模块

黄色箭头:PDU和充电机“2合1”控制模块

蓝色箭头:电子水泵

绿色箭头:PTC电加热模块

紫色箭头:位于后桥部分的柴油加热器,向PTC电加热模块传输加热后的“冷却液”的管路

从结构简图研判,威马EX5的驱动电机控制模块采用高压线缆与驱动电机(含单级减速器)总成链接,适配1组共用散热管路,采用乙二醇和水(50:50)混合的“冷却液”进行散热。

充电机和高压配电盒,等高压用电模块进行了整合。但笔者不能确定,动力电池热管理系统的散热管路是否单独设定;作为选装包之一的动力电池电加热系统和柴油电加热系统,将会采用单独的预热管路。

个人感觉,这种为了营销而人为在物理层面“阉割或增加”的分系统,从工业设计角度看是一种不合理的设定。

威马EX5的电驱动技术状态和电控系统布局方式中规中矩,谈不上先进,也谈不上落后。

上图为威马EX5电动汽车驱动电机扭矩、功率以及转速关联图。

可以看到,最高转速11600转/分的驱动电机,输出最高扭矩315牛米时,电机转速5700转/分;输出最大功率160千瓦时,电机转速7000转/分。

综合驱动电机最高转速11600转/分技术设定看,威马EX5的经济车速(不开启空调和暖风)或在60左右/小时,随着车速的提升,电机转速提升,其百公里电耗将大幅度提升。

这就意味着,车速提升至90公里/小时或更高的120公里/小时,威马EX5的百公里电耗或提升到续航里程骤然缩短到较为夸张的程度。

威马EX5适配了3种动力电池热管理系统:

1、液态冷却系统

2、基于PTC模块的液态电加热系统

3、以柴油机为动力源的电加热系统

在-30至0摄氏度时,柴油电加热系统将会自动启动,并对动力电池组件进行加热。如果没有选配这套柴油电加热系统,在-15摄氏度至5摄氏度温度段,基于PTC液态电加热系统将自动启动,是的电池组件的电芯尽快提升至合适的温度。

在快充模式下,动力电池电芯温度在5-25摄氏度范围,基于PTC液态电加热系统将会自动激活;当电芯温度超过25摄氏度,液态冷却系统自动激活进行强制散热。

基本上,威马EX5的动力电池热管理系统,还是以PTC液态电加热系统和液态冷却系统为主。无论启动、行车还是快充状态下,两种热管理系统都会“努力”的让电芯处于15-25摄氏度范围。

威马EX5设定的2种热管理系统,所有功能动力源都来自动力电池输出的电量。在冬季用车环境下,基于PTC电加热系统,可以在20分钟内,将电池电芯温度提升至5摄氏度。但是,加热还是散热所需的电量,以及驱动用电量分配策略和占比,笔者没有从威马官方获悉。

在即将临近的冬季,尤其是北方用户对电动汽车动力电池热管理系统的关注度,将会成本增加。而威马EX5在此时集中交付用户,也将对其热管理系统效率和分配能力,构成严重考验。

笔者想强调的是,从立项到量产销售的3年时间,威马官方是否有足够的时间、经历以及实际路测里程,精准标定动力电池热管理系统,可以精准分配预热、散热所需电量,对整体续航里程缩短的影响,并给出一个较为精准的控制策略。

这点,对于终端用户而言,将会在日后夏冬两季实际用车环节感受到。

上图为威马EX5电动汽车,选装的柴油动力电池加热系统工作模式简图。通过柴油机运行,产生电量,通过电阻丝为动力电池组件提供额外动力。

那么柴油机运行时排放的尾气是否经过颗粒过滤,以及污染程度,由于没有相关标准而不得而知。

需要指出的是,威马EX5 300型电动汽车(续航里程300公里)动力电池装电量为45.99度电;400型(续航里程400公里)装电量为52.56度电;500型(续航里程460公里)装电量为56.94度电。

综合,续航里程400公里的威马EX5 400型电动汽车,自重1.7吨(左右)、驱动电机最大输出功率160千瓦、动力电池装电量52.56度电,换算出百公里电耗约为13度电。适配的动力电池总成电压为350.4伏,而没有适配超过600-700伏更高电压。

笔者认为威马EX5的电驱动系统整合度并不高,起码高压用电系统(DCD\PDU\OBC)没有进行全部整合和散热结构优化;驱动电机总成及控制系统依然采用分散布局架构;动力电池将会根据车型里程,选择不同电芯供应商;采用H型钢制副车架+麦弗逊式前悬架,钢制扭力梁后悬架,并对续航里程460公里车型,适配第2种调角调校状态,但是并为引入铝合金材质轻量化设定。

4、威马EX5试驾感受:

在随后的试驾环节,共分为场地科目试驾和社会道路试驾。

在“8”字绕桩以及“S”连续弯道试驾环节,体现出威马EX5正向研发车型平台的优势。45:55的前后轴荷,“镶嵌”进车身焊接底部的电池,使得整车重心低于SUV、高于轿车的姿态控制力。

以SPORT模式进行直线加速测试,在车速临近90公里/小时,笔者体验到“G”值带来的“眩晕”感。

上图为威马EX5液晶仪表显示各参数细节特写。显示状态细腻,但是诸如SPROT模式(红色箭头)、READY状态以及能量回扣值等字体较小,在行驶过程中,难以第一时间读取。

威马EX5全新车型标配“3块屏”,驾驶员用液晶仪表、可旋转的中控屏以及集成在换挡面板的i-control屏幕。

设定角度向驾驶员倾斜的12.8寸旋转中控屏幕,分为两个显示区域。上半段,为UI操作交互区域。白色框架内为自动空调控制区域。

红色箭头:根据用户使用习惯推送的功能1

黄色箭头:根据用户习惯逐级推送的功能2

绿色箭头:根据用户习惯逐级推送使用频率较低的功能3

蓝色箭头:相对固定的车辆设置功能

红色框:i-contro触摸屏幕,主要用于包括自动空调、中控锁、人机交互等常用分系统的虚拟“快捷键”

蓝色箭头:组合式换挡旋钮(向左旋转R挡、向右旋转D挡,自默认N挡,向下按为P挡)

橘色箭头:调节ECO/SPORT模式开关

美中不足的是,电子驻车功能并未以物理按钮形式设定,而需要在人机交互系统设定。

在行驶过程中以及显示包括地图、播放音乐和输出电量及百公里电耗等信息时,12.8寸悬浮屏幕被强制纵向使用。在停车或显示多媒体节目时,12.8寸屏幕可以横向使用。

笔者有话说:

对于造车新势力的威马,首款EX5系列电动汽车,优异的性价比成为撬动新能源市场的硬实力。但是,综合续航里程、动力电池安全性、不同用车模式下的温度控制以及充电兼容性,都需要终端市场验证。

而威马EX5的市场销量、用户口碑以及整车技术状态,又或成为影响后续资本稳定性的重要考量标准。

笔者在短暂的试驾过程中,认为威马EX5的操控性确实值得称赞,但是较为一般的电驱动系统硬件整合能力、整车层面的轻量化设定、不同供应商的电芯标定一致性、以及电池热管理系统的电量在分配效率,都要在后续较为长时间的测试中得以体现。

基于能量守恒定律看,威马EX5的续航里程、综合电耗、动力电池热管理系统策略和充电兼容性等对于电动汽车至关重要的关键性能,都是日后笔者测试重点。

文/新能源情报分析网(换个角度看车市)宋楠

评论列表

登录回复 登录 | 立即注册

回复

还可输入 800 字符