比亚迪DM-i系统再解析 核心是以电为主 精髓在i

比亚迪超级混动DM-i今年推出以来，就立刻受到市场热捧，积攒了大量订单，销量也是一路走高。8月份，比亚迪乘用车的总销量达到67630辆，同比增长90.5%，其中新能源车销量达到60508辆，同比大涨331.9%，这其中有一半的销量就来自DM车型的贡献。从整体市场看，整个中国市场8月份新能源汽车的市占率达到了17.3%，而去年同期仅为5.5%，消费者对于新能源汽车的需求已经从被动（车牌）转为主动。

比亚迪是从一开始就认定了DM-i技术必然能火？答案是否定的。事实上，比亚迪内部DM和e平台是不同的团队在做技术开发，前三代DM技术虽然也取得了不俗的成绩，但在电动车、零排放等大趋势下，e平台其实是被高层给予厚望的。对于混动技术，连外行人都知道，它只是过渡，终究要被淘汰。不过，比亚迪汽车规划院经过市场调研认为，受制于充电效率的影响，可能在很长一段时间，满足新能源条件的插电混动依然有广泛的需求。不过，消费者真正的需求可能并非是4.3秒的0-100km/h加速，而是如何能在亏电状态下把油耗降低到4.3L/100km甚至更低。

需求明确了，如何实现？DM团队基于前三代双模技术的经验，首次提出了以大功率电机为核心的驱动单元。这是一次重大的突破。在此之前，无论是丰田的THS还是本田IMMD，技术开发的前提都是以发动机为主，所有的工作都围绕发动机开展，核心的工作是如何利用电机帮助发动机渡过高负荷、低效率的工作区间。一般来说，发动机在车辆起步、低速加速、急加速等几种状态时的负荷较高、效率较低，那么电机只要在这几种工况下多出力，就可以对发动机起到很大协助。其余如中低车速巡航或高速巡航，发动机工作比较轻松，再对系统进行充电。这种系统，电机仅为补充，无需很大功率，动力电池也无需较大能量，避免了电池过重的问题，总体而言效果不错。在这种技术路径下，外接充电确实用处不大，因此丰田和本田基本都是HEV车型。

比亚迪从前三代DM技术中汲取了大量经验，再结合e平台的优势，首次提出了以大功率电机为主的驱动结构，发动机作为补充，在少数时候起到辅助作用。原理上有些接近增程式REEV，不过在此基础上增加了发动机直驱模式，因此它其实是完全创新，可以说是集各家所长。

一、 大功率电机和功率型刀片电池

确定了以电为主作为核心驱动方式，电机必须要有较高的功率和扭矩输出能力，DM-i目前拥有三套模块化的电机，功率分别为132kW、145kW和160kW，扭矩分别为316Nm、325Nm和325Nm。功率和扭矩的数字都不错，而且比亚迪的电机是高转电机，转速可以轻松达到16000rpm（市面上一般电机最高转为12000rpm，一般不超过15000rpm）。这里使用的是扁线电机，大幅度提升了槽满率，这是提升功率密度的核心优势之一。再有就是电机使用油冷技术，取代了常规的壳体冷却液的降温方式，对于电机的温度管理会更加精细，即使高转产生的热量较多，也可以及时带走。

为e平台专门开发的磷酸铁锂刀片电池拥有较高的安全性，能够顺利通过针刺试验。在DM-i车型上，采用的超级混动专用功率型刀片电池，这与纯电动上使用的能量型刀片电池也不同，核心差异是功率型刀片电池的充放电倍率做得比较高，可以做到6C以上。而电池本身的能量相对小些，在8.3—21.5 kWh之间，这样既满足了最低50公里以上的纯电里程，又尽量减轻了车身重量。

三电系统中，还有一个核心单元是电控BMS，比亚迪是车企中唯一可自己研发制造核心原件IGBT的。目前使用的第四代汽车专用IGBT模块，能效比非汽车专用件提升了很多。比亚迪还有SiC材料的模块，控制灵敏度更高和发热率更低，不过目前成本较高，一旦成本可控，同样可大规模装车。

二、 发动机轻装上阵

DM-i虽然以电力驱动为主，但显然并没有放弃发动机的意思。相反，发动机对于整个系统将起到画龙点睛的效果，它不只是增程器，同样也可以直驱，但不管它在发电或是驱动，工作的前提是必须保证处于最高效的区域，也就是发动机万有特性图中最理想的红色圆形范围内，这就是它能做到43.04%这样高热效率的原因。

很多朋友在听说骁云1.5L混动专用发动机的热效率达到43.04%，轻松超过了丰田，持有怀疑态度，认为比亚迪的发动机技术不可能超过丰田。这里有一个理解上的偏差，其实没有人说是比亚迪的发动机技术超越了丰田，只是DM-i系统中，发动机一来始终保持在高效区，二来是减负很多，因此它只是热效率高。相反，它的功率和扭矩其实比较低。而驱动型的发动机必须兼顾热效率和功率，因此很难做到极致而已。

从发动机万有特性图中我们知道，每台发动机都有一个最佳的工作区间，转速在此区间，不仅油耗低输出功率也相对大。为了让发动机在不同车速下都尽量保持在此区间，才不得不使用变速器调整转速。而DM-i系统发动机并不考虑低速状态下的驱动需求，仅用来发电是很容易控制转速的。在车辆高速巡航时，其功率请求其实并不大，而且比较恒定，此时才直接驱动。反而是电机在高速时转速很高，各种损耗加大，低于发动机直驱的效率。

骁云混动专用发动机取消了前端的皮带，采用无轮系布局，为发动机大幅度减负。一般发动机皮带上带着的启动机、发电机、气门正时系统等复杂系统，其实也让发动机消耗很大，这台发动机直接取消了皮带，负荷小了很多，效率自然提高。这台发动机在进气侧采用了电控的气门正时结构，从而实现阿特金森循环。因为它的工作环境相对理想，因此可以实现15.5的超过压缩比，同时利用EGR和分体冷却技术来防止爆震，还降低了泵气损失。另外，发动机还使用了超低摩擦技术，在活塞、气缸内壁、连杆的轴承轴瓦等处使用了DLC涂层，也能够让发动机的效率提升。

三、 i是智能的管理软件 让所有硬件运行在高效区间

EHS的硬件中包含了两台电机，一台以驱动为主，一台以发电为主，一套齿轮机构将系统连接在一起。其实，这套机构从硬件上看，并不复杂，甚至比丰田和本田都更简单。但在软件的管理上，则要困难很多。这里牵扯到闭环控制与开环控制的差异。比亚迪第三代DM技术很多都是闭环控制，例如车速到达33km/h发动机立刻介入驱动、电量剩余15%时发动机启动充电等等。可以简单理解为一些主要程序是工程师编写好的，只要符合条件，软件即执行。而DM-i则是典型的开环控制，发动机工作时机以电脑的判断为准，可以是在低电量时、也可以在深踩油门时、也可以在高速巡航时，它的判断基准，就是上面说到的——发动机必须工作在高效区间，所谓的i智能就是由此而来。这套系统必须把动力请求、电池电量、车速、外界环境甚至路况等诸多因素都考虑进来，而且必须有一套高效的算法和执行单元，控制逻辑上据说相当复杂，不过对于驾驶者而言，其实什么都不管，能感受到的就是一箱油怎么也烧不完。

另外，由于电机驱动为主，车辆的NVH表现也获得大幅度提升，发动机不介入时与电动车完全一致。发动机介入时，因为负荷低，因此也不会出现强振动和噪音，比起燃油车显得安静和平顺很多。

以下几个问题是大家比较关心的，由比亚迪DM-i工程师回答。

四、 常见问题答疑

1、 DM-i发动机工作并非时时工作，在低温环境中是否容易出现机油乳化问题？

答：之前日系著名车企出现机油乳化，包含混动车型的发动机，核心原因是发动机在低温环境中短时间用车，导致发动机温度不够，曲轴通风系统油气分离不彻底所致。DM-i的发动机采用缸盖和缸体两级式水套，有利于发动机快速热机，并且针对曲轴通风系统的油气分离做了大量优化，机油乳化问题应该不会出现。另外，DM-i的用户手册也有明确的保养时间，用户只要按照规定的时间保养，基本可以杜绝机油乳化问题。

2、 DM-i系统的磷酸铁锂刀片电池在超低温环境下会不会大幅度衰减？

答：首先DM-i车型是做过极寒测试的，冬季在漠河-40度的极低温中电机和发动机的启动都没有问题。电池采用了最新的脉冲自加热技术，利用弱电流在小范围内频繁充放产生的内阻获得热量，比起PTC要高效很多。最重要的是，发动机在低温环境可以作为热源供热，比起纯电动车的体验肯定会好很多。

3、 比亚迪今年推出DM-i之后，长城等企业也迅速推出了DHT混动，比亚迪怎么看待？

答：长城的DHT结构上与DM-i有些相似，但我们认为他们并没有得到DM-i的精髓，首先他们的电机功率和扭矩都不够大，对于发动机的依赖相对比较高，为此不得不使用了2挡变速器来辅助。其次，电池容量较小，整套系统并不是以电机为主的驱动，更接近日系的技术，从节能的角度看，没有DM-i那么极致。

侃哥总结：

我们把比亚迪DM-i超级混动看做是对增程式电动车的升级，增程式电动车的发动机热效率就可以做到比较高，因为它只是发电，不用来驱动，系统整体效率很高，而且很好地解决了用户充电焦虑的问题。增程式电动唯一的缺点是高速时电机效率不如发动机，DM-i把这个问题也彻底解决了，进一步优化了系统整体效率，这就是它能够在各种状况下都省油节能的原因。