宋楠:深度解析吉利帝豪GSe电动汽车核心技术亮点

本文将重点解析NEDC工况续航里程为353公里,最大续航里程460公里,长宽高4440x1833x1560mm、轴距2700mm,搭载宁德时代提供的52度电及ITCS 2.0智能温控管理系统的动力电池,扣除补贴后售价11.98-14.58万元的GSe电动汽车适配的电驱动、动力电池以及轻量化方面的核心技术特点。

一、3款吉利帝豪EV系列电动汽车电驱动技术回顾:

2016年2月,续航250公里、售价11.88万元(扣除补贴后)的吉利帝豪EV电动汽车上市。作为第一款主打主流市场的车型,帝豪EV搭载的永磁同步电机,最大输出功率为95千瓦,起步即可输出240牛米峰值扭矩,0-50公里/小时加速仅4.3秒,0-100公里/小时加速仅需9.9秒,综合工况续驶里程为253公里,60公里/小时等速续航里程可达330公里。

帝豪EV可以被认为适配了吉利新能源第1代电驱动技术。

上图为吉利帝豪EV动力舱内细节特写。

驱动电机和控制系统共用1套散热管路,驱动电机、电驱动控制模块、高压配电盒以及充电机,采用分散式布局。

基于原型车的悬架架构,帝豪EV并未对整车悬架和动力电池壳体进行任何轻量化设定。

2017年3月吉利帝豪EV300电动汽车,以12.88-14.98万元售价(扣除补贴后)在北京上市。外观小幅修改的帝豪EV300电动汽车,最大的改进莫过于全系标配45.3度电的动力电池热管理系统、续航里程提升至300公里以及更完善的智能充电控制策略。

帝豪EV300可以被认为适配了吉利新能源第2代电驱动技术。

上图为帝豪EV300动力舱(完全拆除了防尘罩)各分系统细节特写。

红色箭头:驱动电机控制器

黄色箭头:集成了充电器和接线盒的“2合1”小总成

蓝色箭头:电机、电机控制器、“2合1”小总成以及空调系统共用的散热系统补液壶

绿色箭头:动力电池热管理系统散热管路补液壶

没错!吉利EV300首次对高压用电器进行了“小总成”。虽然驱动电机(减速器)和驱动电机驱动模块还是采用高压线缆链接(非直联),但是充电机和高压分线盒这些高压用电系统进行了集成。这种高压和低压用电系统,进行了功能化分别集成的做法,可以在制造成本、使用性能和散热方面进行了平衡。

首次加装动力电池热管理系统单独设定的散热循环系统,可以保证帝豪EV300电动汽车在零下40-20摄氏度,可以进行快速充电(充电电流根据环境温度和车辆温度自动调节)。

帝豪EV300与帝豪EV一样,并未使用“主流”的框型前副车架。驱动电机和减速器通过左、右、前三点橡胶和液压符合悬置固定。

与帝豪EV一样,前后悬架没有还是钢材质架构,没有进行轻量化设定。

帝豪EV300的动力电池总成依然由宁德时代提供,全系车型标配了动力电池热管理系统。动力电池外壳体为钢材质,加强筋外露。

蓝色箭头:动力电池前端防撞梁(起到低于车辆前行时受到的冲击)

白色箭头:动力电池前部两端的塑料护板(保护高低压线缆和充电线缆)

2018年2月,扣除补贴后售价12.58-15.58万元,综合续航里程400公里的吉利帝豪EV450电动汽车上市。整车电驱动系统和车身技术,传承于帝豪EV300,但是在电驱动系统进行了部分升级。

帝豪EV450可以被认为适配了吉利新能源第3代电驱动技术。

上图为帝豪EV450电动汽车动力舱细节特写。

帝豪EV450的动力电池热管理系统,配置了单独散热循环管路。驱动电机和电机控制模块高压线缆关联,“2合1”高压用电单元小总成,布设的位置进行了调整(左右换位)。在上一代帝豪EV300基础上,电驱动、动力电池散热管路和空调高低压管,进行了重新设计铺设,缩减“4通”和管路数量、降低自重提升可靠性。

帝豪EV450的动力电池热管理系统,针对快充时电芯温度变化进行“热管理”。而这种对温度的精准控制,也有吉利系新能源在整车层面实际应用。

显然,3代帝豪EV系列电动汽车,适配的电驱动技术一直在进化。

二、吉利帝豪GSe电动汽车电驱动技术:

吉利帝豪GSe为一款纯电动跨界SUV,封闭的前格栅延续了帝豪EV450的外观特征。保留了帝豪EV450搭载对外放电功能,随车配备了放电枪,可输出220V家用交流电,在户外也可使用各种用电设备。

帝豪GSe全系标配吉利ITCS 2.0电池智能温控管理系统,动力电池继续由宁德时代提供,电池总成自重380千克,能量密度提升至142wh/kg。

上图为帝豪GSe动力舱细节特写。

蓝色箭头:“2合1”高压配电总成(充电机和分线盒)

橘色箭头:驱动电机控制系统

白色箭头:动力电池组件液热管理系统散热管路补液壶

黄色箭头:驱动电机、电机控制器、“2合1”高压配电总成以及空调共用的散热系统补液壶

仔细分辨后发现,帝豪GSe搭载的驱动电机控制模块在硬件架构,与帝豪EV系列适配的同型零件并未发生改变,反而是“2合1”高压配电总成发生了改变。

上图为帝豪GSe“2合1”高压配电总成细节特写。

红色箭头:高压配电盒

蓝色箭头:充电机

一个总成两组盖板的细节预示着,“2合1”高压配电总成在硬件层面进行了整合,却在功能属性上进行了又一次“分散”布设。

第1代帝豪EV的充电机、高压配电盒采用单独模组分散布局,充电机和高压配电盒通过1套散热管路单独伺服。

第2代帝豪EV300的充电机和高压配电盒进行了一体化“2合1”集成,在一个壳体内集成两组高压用电系统,共用1套散热伺服管路。在硬件层面进行的整合提升了轻量化和散热效率。

第3代帝豪EV450依旧使用2代帝豪EV300的“2合1”高压配电总成,但是与驱动电机和电驱动控制模块位置左右调换。

采用第4代电驱动技术的帝豪GSe,在“2合1”高压配电总成集成方面进行了功能属性分散布局,但还是共用一套散热伺服管路。

笔者认为,这种螺旋式电驱动控制技术的进化,安全处于过去几年吉利新能源车型市场表现总结的改进策略。

而这一切的改进,为的是在不增加重量的前提下,提升续航里程,降低综合电耗。

帝豪GSe适配的最大输出功率120千瓦驱动电机外壳包裹了一层降噪衬套(红色箭头),这种设定从第2代帝豪EV300就有。其目的为的是降低行车以及馈电时,驱动电机产生的啸叫噪音。

上图为帝豪GSe动力电池热管理系统和驱动电机、电机控制系统、“2合1”高压配电总成和空调散热管路补水液特写。

其中,动力电池热管理系统散热管路施加的压力,小于驱动电机散热管路。这说明,吉利注意到不同的散热伺服系统,被施加不同压力和不同冷却液流速,可以达到精准控制温度(伺服目标)并降低动力电池非驱动用电耗。

相对电驱动技术的进化,帝豪GSe在全车范围内,也引入了轻量化技术。

上图为帝豪GSe动力舱内电驱动系统支撑组件细节特写。

白色箭头:轻量化的铝制悬置

黄色箭头:承载“2合1”高压配电总成和驱动电机控制模块的铝合金框架

红色箭头:镂空处理过的铝合金前端支架

蓝色箭头:固定在前纵梁下端的,H型钢制副车架前部的铝合金加强梁(这点十分重要)

将帝豪GSe整车抬升,便于观察悬架和动力电池技术状态。

帝豪GSe前悬架由钢制H型副车架(含2条铝合金加强梁)+铝合金材质下摆臂+减震器总成组成,属于麦弗逊架构。

红色箭头:铝合金下摆臂

黄色箭头:下球销和下摆臂一体化

白色箭头:钢制转向节

上图为帝豪GSe中置的动力电池组件细节特写。

相对吉利帝豪EV系列适配钢制动力电池壳体最大不同的是,帝豪GSe适配的动力电池下壳体(包括固定锚点)换成铝合金材质。动力电池前端、两侧各加装1组塑料护板(红色箭头所指),用来遮盖电池液冷进出管接口和动力线缆。

白色箭头:固定在H型副车架的电池前端保护组件

上图为帝豪GSe的动力电池与车身焊接固定锚点细节特写。

铝合金电池下壳体与镂空的固定锚点一体化设定(红色箭头),为了降低行驶产生的风噪,在固定锚点镂空处填充了密封胶(黄色箭头)。

红色箭头:固定在H型副车架的动力电池保护组件

橘色箭头:带有一定弧形,具备扰流作用的电池组件塑料护板

白色箭头:动力电池热管理系统液冷进出水管

上图为帝豪GSe动力电池组件后端铝合金材质固定锚点。

这3组铝合金固定锚点,也被用在帝豪EV450电池组件后端。帝豪GSe适配的铝合金动力总成悬置,铝合金悬架,铝合金电池壳体以及固定件,说明吉利在整车轻量化层面迈出了重要一步。

三、帝豪GSe充电兼容性:

在地表温度23摄氏度左右的北京秋天,笔者驾驶帝豪GSe行驶1小时候剩余电量76%,使用国家电网安装快充桩充电。

备注:在这座快充场站,依旧有3台冀R牌照的燃油车占用充电车位。

帝豪GSe起始电流从32安起跳,经过3分钟后蹿升至107安,电芯温度从27摄氏度逐步上升到30摄氏度,然后降低至29摄氏度。需要注意的是,在电芯温度变化的过程中,充电电流没有明显变化,保持在103-107安。

这说明,帝豪GSe动力电池热管理系统在快充时介入,当电芯温度从27摄氏度升至30摄氏度,由电子水泵带动的循环系统为电芯降温,全过程没有采取限制或降低快充电流的做法。在保证充电速度前提,让电池电芯处于“恒温”环境安全工作。

帝豪GSe还针对其主动温控系统进行了升级,升级后的2.0温控系统保留了对电池加热与散热两方面主动控制范围,并且在此基础上,帝豪GSe通过在电机和电池组之间增加一组开关阀体,可以利用电动机产生的多余热量为电池升温,而散热时则采取空调冷媒散热。电池组内部电芯通过导热片将多余热量传导至温控环路上,进行冷热交换,从而实现温度控制。帝豪GSe这套主动温控系统可以保证其在零下40-20摄氏度均可以进行快速充电(充电电流根据环境温度和车辆温度自动调节)

笔者有话说:

第1代帝豪EV驱动电机最大输出功率90千瓦、第2代帝豪EV300驱动电机最大输出功率120千瓦、第3代帝豪EV450驱动电机最大输出功率120千瓦,电控系统。

每一代帝豪EV系列车型都在电驱动技术以及动力电池热管理系统,进行了技术提升。至帝豪GSe量产,又在第3代帝豪EV450上适配了改2次进后的“2合1”高压配电总成。

然而,在过去的3年间,吉利每推出一款帝豪EV系列电动汽车,都要进行了部分性能提升。这样既保证了新车型完好的拥有上一代车型的可靠性,又对动力电池性能和温度的精准控制层面进化。

笔者有理由认为,帝豪GSe搭载的“三电”技术和引入的轻量化理念,都将成为后续上市的吉利系新能源各款车型的基本配置。

文/新能源情报分析网宋楠

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