中国电动重卡市场的未来,必然是有“核心技术者”得天下。纵观整个电动重卡行业,目前最大的问题是同质化程度高,大部分企业都在走“油改电”的技术路线,市场已经从技术竞争转向了价格竞争,脱离了电动重卡发展的初衷。

如何破局?2024年4月11日,经过2年潜心研发之后,新能源重卡新势力速豹在陕西榆林举行核心技术全球首发会,专为大宗运输场景而生的第三代智能电动重卡速豹黑金刚也同时亮相。此次速豹发布的“四大核心技术”包括分布式电驱桥、高压动力域主板、底盘域控、一体化热管理系统,商车邦将结合整车性能来对这些核心技术的优势进行逐一分析。

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第一,整车电压准900V

电器设备功率计算公式为:P=U×I,即功率等于电压乘以电流,相同的功率下,电压提升之后电流就会下降;电器发热的公式为:Q=I²Rt,发热量与电流的平方成正比,即电流增大后,发热量以电流的平方比而增加。为了降低电器发热损失,提高电器的工作效率,最有效的方式就是提升电压、降低电流。

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速豹自研高压域控制器

电动重卡作为复杂的电器设备,也同样遵循这些计算公式。整车电压是电动重卡设计最关键的指标,所有的电器设备耐高压能力都要依据整车电压来设计。换句话说:调整了整车电压,所有的零部件都要重新设计和匹配,相当于全新开发。而整车电压提升之后面临的最大难题就是电控、电机等核心零部件的重新开发。目前国内电动重卡的电压大致在400V、600V,而速豹首次开发了全球准900V平台(最高电压876V),并且能够支持兆瓦级充电,最快在16分钟可充250kWh(度电)。速豹整车准900V电压比美国特斯拉Semi的800V提升了约10%,标志着中国电动重卡核心技术取得了巨大进步。

第二,自研贯穿式高集成电驱桥

目前在中国量产销售的电动重卡车型当中,95%以上都是采用集中驱动,驱动方式就是:电动机+4挡或6挡变速箱+传动轴+传统后桥。电动机、变速箱、传统轴必然要占据车架中间位置,会影响电池的高效布置。另外,速豹的自研贯穿式高集成电驱桥在传动效率方面相比传统的集中驱动有很大提升。根据现场展示的整车发现,其驱动系统采用了3台电动机,二桥安装了2台电动机、三桥安装了1台电动机,可以根据不同的工况来应用不同的驱动策略。

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速豹自研贯通式高集成电驱桥

由于电驱桥安装在板簧以下,直接增大了“簧下质量”,电动机直接与底盘激励源进行接触,电机自身的振动增大。为了解决这个问题,速豹采用了全球最严苛的设计标准,抗冲击加速度达到了50g、上下方向的随即振动扭矩加速度达到了9g,电驱动在开发时完成了185万次各类疲劳试验,以及2000小时的可靠性试验,各项指标超过目前竞品电驱桥设计标准。

第三,驱动控制策略

速豹黑金刚6×4车型的两根驱动桥,总共安装了3台电动机,动力系统持续功率是804马力、最大功率是1412马力。根据最新的测试结果,49吨重卡的百公里电耗为118kWh(度电),这是目前49吨重卡的最好水平,其背后一定有非常优秀的控制策略。

图片 4.png笔者根据经验判断:在急加速时,3台电机同时驱动,为了节约用电和延长电机使用寿命,以持续功率804马力即可;在超车急加速时,短时间以最大功率1412马力进行加速超车,真正能够到超车“快、准、稳”;在日常启动和加速时,只需要二桥的2台电机以持续功率536马力驱动即可;在70—80km/h高速巡航时,则只需要三桥的1台电机以持续功率268马力驱动,可大幅提升车辆的续航里程;在重载爬坡时,3台电机共同驱动,可满足总重49吨以60km/h速度爬4%的坡,或者以80km/h速度爬3%的坡。

第四,整车总布置

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目前量产的电动重卡电池箱采用后背式为主,即在驾驶室后端安装一个电池箱,最大的缺点就是整车重心增高,在车辆高速拐弯、走颠簸路面时,会导致整车左右侧倾量增加。另外,后背式电池箱导致轴距加长,从之前的6×4柴油重卡3.4m轴距增加到3.8m、4m等,使得整车的转弯半径增大。速豹黑金刚电动重卡的轴距为3.6m,最小转弯半径为8.6米,这两项指标均超过目前主流水平。借助速豹自研电驱桥,腾出了车架中部空间,因此速豹的电池采用了下置式,换电则采用底部换电。相对于目前主流的电池箱后背式电动重卡,速豹黑金刚电动重卡可降低重心高度377mm,增加了碰撞后移距离0.8m。

第五,整车一体化热管理

电动重卡发出热量的零部件有电池、电机、电控等,需要用散热系统进行散热以保证在合理的温度下运行;电动重卡需要使用热量的零部件有电池(在低温下预热)、空调等。目前国内很多电动重卡在热管理方面是“各自为政”,散热有一套独立的散热器,而发热则使用PTC(通常在5kW以上),消耗大量的电能并且降低了续航里程。速豹黑金刚搭载了自研的一体化热管理系统,采用最新一代的热泵技术,以及低温热效率更高的新冷媒。充分利用“余热”以降低电量消耗,从而有效提升车辆续航能力。

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速豹自研的整车一体化热管理系统

图片 7.png新能源商用车时代英雄辈出,拥有核心技术的速豹能否引领整个行业的技术发展潮流,期待接下来能有更精彩的市场表现。