对于许多已经拥有或正在考虑购买电动汽车的朋友来说,一个共同的困扰始终挥之不去,那就是高速续航的问题。
大家普遍有这样的体验:一辆电动车在市区里开,电耗表现非常出色,续航里程也显得很扎实;可一旦开上高速公路,尤其是在以100到120公里每小时的速度巡航时,电量下降的速度就会明显加快,续航里程仿佛打了折扣,让长途出行充满了不确定性和里程焦虑。
很长一段时间里,人们似乎都接受了这样一个现实,认为这是电动汽车固有的物理特性,是技术上难以逾越的障碍。
然而,比亚迪近期推出的一项名为“可变磁通量电机”的技术,似乎正在尝试打破这一固有认知,宣称能够有效解决电动车高速能耗偏高的问题。
那么,这项听起来有些专业的技术究竟是什么原理?
它和我们现在绝大多数电动车上使用的普通电机相比,在高速行驶时,能耗表现到底能有多大差别呢?
要理解比亚迪这项新技术的巧妙之处,我们首先需要了解目前市面上主流电动汽车普遍采用的驱动电机——永磁同步电机。
这种电机之所以能成为行业标准,是因为它在很多方面确实非常优秀。
我们可以把它想象成一位天生神力的运动员,身体里嵌入了强力的永磁体,这就好比他拥有一身常年保持紧绷状态的强健肌肉,随时都能爆发出强大的力量。
正因如此,在城市道路中常见的频繁起步、加速、停车等工况下,永磁同步电机表现得游刃有余。
它响应迅速,扭矩强大,效率很高,能耗也相对较低,这也是为什么电动车在市区行驶时通常感觉非常省电和轻快的原因。
凭借其结构可靠、技术成熟的优点,它在过去很长一段时间里都是电动汽车驱动系统的最佳选择。
然而,这位“大力士”的优点在特定场景下也会转化为缺点。
当车辆驶入高速公路,进入长时间、高转速的匀速巡航状态时,问题就显现出来了。
在这个阶段,车辆其实并不需要电机持续爆发出最大的力量,只需要一个稳定且适中的动力来克服风阻和路面阻力即可。
但是,永-磁同步电机那位“大力士”的“肌肉”是天生紧绷的,他并不会根据情况主动放松。
当电机以非常高的速度旋转时,其内部强大的永磁体磁场会产生一个与旋转方向相反的力,这个力在专业上被称为“反电动势”。
我们可以通俗地理解为,电机在高速运转时,会自己产生一种“内耗”,一种自己给自己“刹车”的效应,转速越高,这种“刹车”效应就越强。
为了让车辆能够维持高速行驶,车辆的控制系统就必须额外花费一部分电能,去产生一个反向的磁场来抵消和削弱这股“内耗”,这个过程被称为“弱磁控制”。
这就好比为了让一个一直紧握拳头的人能够快速挥动手臂,你不仅要给他向前推的力,还要额外花一份力气帮他把紧握的拳头掰开一点。
这部分额外消耗的电能,就是导致电动车在高速行驶时能耗显著增加的根本原因。
而比亚迪带来的可变磁通量电机,则提供了一种全新的解题思路。
如果说传统的永磁同步电机是一位不懂得变通的“大力士”,那么可变磁通量电机就像一位懂得控制自身力量、收放自如的武术大师。
其核心的奥秘,就在于“可变”这两个字上。
它的内部磁场强度不再是一个固定不变的值,而是可以由一个极其智能的控制系统,根据车辆的实时行驶状态进行动态调节。
具体来说,这个调节过程是这样运作的。
当驾驶者需要车辆提供强大的动力,比如在起步时深踩加速踏板,或者在爬一个很陡的坡道时,车辆的控制系统会立刻发出指令,让电机内部的磁场强度达到最大化,也就是进行“增磁”。
在这一刻,它就变成了一个力量充沛的“大力士”,能够输出巨大的扭矩,为车辆提供强劲的加速性能,其表现完全不输给传统的永磁同步电机。
而当车辆进入高速巡航状态,比如以120公里每小时的速度平稳行驶时,控制系统会判断出当前并不需要那么大的驱动力。
于是,它会主动地、智能地调低电机的磁场强度。
磁场减弱之后,电机在高转速下产生的那个“自我内耗”的反电动势也随之大幅降低。
这样一来,控制系统就不再需要像过去那样,花费大量的额外电力去做“弱磁”来对抗内耗。
这位“武术大师”在长途奔袭时,懂得放松肌肉,调整呼吸,用最节能的方式前进,把宝贵的能量节省下来。
它并不是没有力气了,而是把力量精准地用在了最需要的地方,实现了全工况下的高效运行。
那么,这种技术上的改进,在实际使用中究竟能带来多大的节能效果呢?
根据比亚迪官方公布的数据以及一些第三方机构的实测分析,搭载了这项技术的车型,在高速工况下的能效提升是相当可观的。
以120公里每小时的匀速行驶为例,与采用传统永磁同步电机的车型相比,配备可变磁通量电机的车型,其百公里电耗大约可以降低1度电左右。
千万不要小看这1度电的差距。
对于一辆电池容量为80度电的电动车来说,如果原本在高速上的百公里电耗是20度电,那么它的高速续航大约是400公里。
而现在,如果电耗降低到19度电,同样的电池容量就能支持车辆行驶超过420公里。
这意味着在一次往返数百公里的长途旅行中,可能就因此减少了一次进服务区充电的必要,这对于缓解用户的里程焦虑,提升长途出行的信心和便利性,具有非常现实和直接的意义。
当然,要实现这种智能化的“力量调控”并非易事。
这项技术之所以直到现在才由比亚迪率先实现量产应用,其主要的技术壁垒在于背后极其复杂的软件算法和强大的电控系统。
控制单元必须具备强大的算力,能够在毫秒级别的时间内,精确地分析车辆的扭矩需求、车速、转速等一系列复杂参数,并对电机的磁场强度做出最优化、最平顺的调节。
调节得过多或过猛,可能会影响驾驶的平顺性和动力响应;调节得不足,则达不到理想的节能效果。
这种对“度”的精准拿捏,极其考验一家车企在电驱动系统,特别是软件控制层面的深厚技术积累和垂直整合能力。
比亚迪多年来在电池、电机、电控“三电”领域的持续深耕和自主研发,为其攻克这一技术难关奠定了坚实的基础。
这项技术的落地,不仅仅是推出了一款更节能的电机,更重要的是,它打破了行业内长期存在的思维定势,证明了电动车高速能耗高的问题并非无解。
它代表了中国汽车工业在核心技术领域的又一次重要突破,标志着中国车企已经从技术的跟随者,逐渐转变为能够为行业提供全新解决方案的创新引领者。
全部评论 (0)