硬核解析:吉利雷神EM-i超级电混

B站影视 日本电影 2025-03-19 18:10 1

摘要:一款车热销的关键,在于搭载领先且越级的技术;而衡量一项技术先进性的最佳标准,正是它能助力车型畅销。从这个角度看,吉利银河星舰7与雷神EM-i超级电混,可谓相辅相成,互相成就。

一款车热销的关键,在于搭载领先且越级的技术;而衡量一项技术先进性的最佳标准,正是它能助力车型畅销。从这个角度看,吉利银河星舰7与雷神EM-i超级电混,可谓相辅相成,互相成就。

13天破万辆、首月2万辆、48天3万辆、88天4万辆,星舰7气势如虹的销量,也让大家开始关注雷神EM-i超级电混技术!

雷神EM-i超级电混,与比亚迪DM-i、本田iMMD、荣威DMH、五菱灵犀混动,同属单档串并联混动构型。它有发动机、P1发电机、P3电机三个动力部件,分为纯电、增程/串联、直驱/并联三种工作模式。

有人说,雷神EM-i超级电混卖得好,也没什么好奇怪的!根本原因,就是单档串并联混动技术追求经济性,这很适合平价家用车!

雷神EM-i超级电混只是平平无奇的单档串并联技术吗?我详细研究了一下,不得了!从电机、电池到发动机,小到芯片,大到卫星,吉利把自家积累几十年的精华全掏出来了!

我把部分技术点,列在这个表中:

竖着看:就是“五个新一代”。横着看:就是发动机、电机、电池三大核心零部件。

你看这密密麻麻几十项技术,要一一展开来讲,3万字也打不住。那么,我把其中较为独特的技术给单独摘出来,回答以下四个重点议题,在这个过程中把知识点给串起来:

1、如何杜绝失速风险?

2、如何练成超低油耗?

3、AI发挥了什么作用?

4、制造与设计的关系?

一、如何杜绝失速风险

失速是单档串并联技术的热门话题。由于只有固定传动齿比,遇到车速较高、陡坡起步、低温加速等工况时,用户踩下油门踏板,却得不到预期的加速,这就是所谓的“失速”。轻则用户不满,重则交通事故。

之前我概括过失速的三大原因:电池电量低、动力系统故障、电池欠压。

先看第一个原因,电池SOC低。SOC高时,电池就像一张不限额的信用卡,电机要多少功率,就给多少;SOC低时,地主家也没有余粮了,电池输出功率受限,电机也就吃不饱了,功率受限。

可老司机会发现一个BUG:高速巡航时的需求功率,并不比低速时全力加速时更大;同样是SOC低,为什么中低速不会失速,反而到了高速才会?

也就是在这次研究雷神EM-i超级电混时,我才发现了大家可能都忽略的一个原因:关键在于电压!它甚至比电池SOC的影响更大!

永磁同步电机,旋转时产生反电势。电池电压,减去反电势,才是产生扭矩的电压裕量!转速越高,反电势越高!高转速的时候,ΔV暴跌,电机出扭能力下降,此时电机消化不良,胃口不振!就算电池可用功率还有30kW,电机也只能吃15kW,失速就产生了。

SOC如同水箱水量,电压如同水压,低水位时(SOC↓),若强行开大阀门(高转速需求),水流速反而下降(电压裕量↓)!这就像跑步,跑个三公里,体力还有,但腿没劲了,那也跑不快!

换句话说,SOC低会导致“电池输出功率受限”,电压低则会导致“电机功率利用受限”,两者取最严苛的那个,作为系统的最终限制因素。而在单档串并联模式下的失速风险中,电压往往才是最严苛的限制因素,这一点常被大家忽视。

SOC低则电压低,这是自然规律,以前只能忍着,雷神EM-i超级电混系统却不认命。全球首创了SiC无级变压模块,直接切掉了电压的短板。个人猜测,应该是一个Boost电路。

即便电池电量见底,它也能把电压升上去,远远超过反电势,保证扭矩不受电压限制,就像一颗神奇药丸,随时给电机“撑腰”。结果就是:满电亏电,开起来感受一致!再也不用担心SOC低、电压低导致失速!

说白了,就是在电池与电机之间,增加了一个SiC无极变压模块,使电机输入电压变得可控、不受电池SOC影响,从而消除了电压低带来的失速风险!

原来是加了一个硬件环节,实现的这种效果。新的问题接踵而来:

效率影响:碳化硅无级变压模块,就算效率再高,那也是硬生生多了一个环节,会不会拉低整体效率呢?答案是,有了碳化硅无级升压模块,我们可以主动控制电机电压,虽然多了一个升压环节损失了0.1%的效率,但可以在更大的策略空间中去优化,综合起来效率还提升了1.8%!成本影响:星舰7定位平价家用车,对成本非常敏感。增加了SiC无级变压模块,成本问题怎么解决? 确实!好东西,太贵也不行!吉利给出的答案是:2025年底即将量产的碳化硅混合集成技术。将硅基IGBT与碳化硅MOSFET并联起来,低功率用碳化硅,开关效率高。高功率用IGBT,导通损耗低。纯碳化硅效率提升1%,成本还降低了40%.把省下来的成本,让利给了车主,把车打到了平民价,这才是真正实现科技普惠。

除此之外,EM-i雷神电混还能基于专属AI大模型,根据轨迹预测智能调整通勤、山路、拥堵三种场景下的保电阈值,尽可能降低电池SOC处于过低的状态,也就降低了失速的可能性!

再来分析第二个原因:动力系统故障。

燃油车,发动机故障了,就得抛锚;增程车,P3电机故障也是死局。雷神EM-i超级电混首发混动安全冗余专利技术,P1、P3电机与发动机互为备份:

P1或发动机故障了,P3电机还能继续干活,P3故障了,P1和82kW的发动机一起驱动,都可以帮用户把车开回家或售后中心。

关于电池欠压问题,神盾插混专用短刀电池,也有5级冗余算法,采用保护策略避免因电池极度欠压导致动力丢失。

在杜绝失速上,咱们就串起了吉利的4个黑科技:

电池SOC低→智能保电电池电压低→碳化硅无级升压模块动力系统故障→ P1+P3混动安全冗余专利技术电池欠压→ 神盾插混专用短刀电池5级冗余算法

二、如何练成超低油耗?

超低油耗,关键在于三个核心动力部件本身的性能。

1. 雷神超级电混发动机

雷神超级电混专用发动机,全球首发量产最高热效率46.5%的混动专用发动机平台!

它是怎么做到的? 关键点在于“驭风火龙卷”超高效燃烧系统,通过气流运动的生产、运输、转化、使用四个环节,形成“滚流”,进而破坏成“湍流”。

进气冲程,如果气体围着中心轴旋转,那就是涡流。如果气体换个方向这么转,那就是滚流。

“驭风火龙卷”超高效燃烧系统设计了“鸭嘴”式大倾角气道,气流从鸭嘴进去,到了顶端通过Mask结构导气,右侧的进气量大,左侧的进气量小,一大一小,进入气缸就会旋转,这就初步形成了滚流。

这就是滚流的“生产”环节!

燃烧室顶部的火花塞、喷油器、排气门,都基于气流优先进行优化;燃烧室底部就是活塞顶,这里机加工了分流和引导槽,能够促进产生湍流。在生产与运输环节共同作用下,使得滚流比提升21%。

这就是滚流的“运输”环节!

压缩行程中,涡流转得稳、但烧不透!滚流由于旋转半径被迫变小,角速度骤然增大,扛不住压力,就很容易形成湍流。得到了湍流,就完成了气流运动的“转化环节”。

压缩行程,通过气流仿形活塞顶构成的斜挤气燃烧室,滚流被破坏成湍流。湍动能提升44%,燃烧速度加快20%!当活塞到达上止点时,无数细小、激烈的湍流被汇聚在小小的燃烧室中。万事俱备,只待东风,于是就迎来了气流运动的“使用环节”!

这一瞬间,精心优化位置的喷油器和火花塞,进行高压喷油与高压点火,湍流使得混合更充分,火焰传播速度更快,主火焰燃烧得更充分,形成爆炸燃烧的气流,最终形成“火龙卷”!先驭风、再点火,这就是“驭风火龙卷”!

燃烧室顶面与活塞顶均采用机加工,又使压缩比精度提升了35%。热效率卷到46.5%这个程度,拼的就是细节了!

46.5%并非终点,吉利实验室早藏着48.15%热效率的清洁能源发动机!汽油甲醇双燃料通吃,这是支撑氢能战略的战略技术!为国家碳中和战略做出贡献!这是一个大话题,今天先刹住,有机会单独来讲。从2006年打破国外CVVT垄断,到如今登顶全球热效率,吉利用17年证明:省油的终极奥义,不是算法魔法,而是硬核技术的较真!

2. 双端X-Pin扁线绕组

E5、星愿两款爆款车验证的11合1纯电电驱,在雷神EM-i上进化出混动形态,开发出E-DHT 11合1混动电驱。集成度超高,重量降低、减少体积,与发动机并排放在一起,给悬挂、转向系统留下了足够的空间。

11合1来做薄,其它部件都可以挤挤,难点就在于电机的轴向尺寸。

流行的Hair-Pin绕组,一端自然封闭,另一端需要留出长长的Pin脚,焊接起来。X- Pin技术,把Pin脚截短的同时,两端都要焊接,这就需要更高的精度控制和更严格的工艺要求。 与Hair-Pin工艺相比,轴向长度减少了10%,铜损减少4.3%,最高效率可达到98.02%,系统综合效率最高达到92.5%。

3. 碳化硅无级变压模块

前文已经提过了:碳化硅无级变压模块不单为防失速而生,还有其它作用。

电池电压随SOC变化,查询当前电压下的效率MAP图,可以制定电机最优控制策略。多了碳化硅无级升压模块,我们可以主动控制电机电压,虽然多了一个升压环节损失了0.1%的效率,但可以在更大的策略空间中去优化,综合起来效率还提升了1.8%!

此外,发动机的多层水套设计、大流量电子水泵、水冷EGR技术,电机的智能双电子泵液压冷却技术、高精度传动技术,一点一滴加起来,都对低能耗做出了很大贡献。限于篇幅,本文不再展开。

最终实现的效果就是,搭载雷神EM-i超级电混的测试车可实现2390.5km的超长续航,百公里平均油耗仅2.62L。吉利银河星舰7这款SUV,实测百公里油耗也达到3L级。

三、AI发挥了什么作用

2024年9月6日,吉利未来出行星座在太原发射一箭10星,完成30星组网。星基PPP技术赋能车辆定位,精度速度双升级!

天上的卫星,地上的星睿智算中心,以吉利独有的天地云一体化智能网就组成了星睿AI云动力,可以实现智慧能量管理、智慧运动控制和智慧云诊断。

1. 智慧能量管理

听起来有点虚,那咱们举几个例子。冬天开电车,它非要把-5度的电池给加热到20度,续航哗哗掉。10公里的路,刚加热完就到公司了,停半天,电池温度又会掉下去。那不白加热了吗?

星睿AI云动力的“无图决策”,匹配惯用路线,无需导航,它就知道你是去上班,智能热管理秒懂,电池不加热了!就几步路的寒冷,咱电池忍忍就行!

以我为例,住在上海安亭,一出门就是高速;一般插混车,只要上了高架或高速,那就启用发动机进入直驱模式;星睿AI云动力的“无图决策”就很聪明,无需导航,就知道我虽然上了高速,但依然是市内出行,不需要启用发动机;得知目的地有充电桩,它还能放宽放电阈值,提升出行体验,还能省钱!做到“高效用油、高频用电”。

智能能量回收根据跟车距离和坡度,上坡低回收、下坡高回收,既降低能耗,还能提升驾驶一致性。

2. 智能运动控制

一旦把“智能”与“运动”两个词放在一起,大家可能就会觉得有点玄学!会想:这到底有啥用?咱们来看一个实实在在的应用:避免车轮打滑!

打滑,就是车轮滑移率太高,这时候,越踩油门、滑得越厉害,轻则推头无法转向,重则甩尾车辆失控。

解决方案就是,通过轮速与车速算出滑移率,滑移率大了,咱们就少出点扭矩,那就不滑了。

控制效果,取决于反应速度。燃油车的传统TCS功能,控制链路长、响应慢,周期在100-400ms之间;

电动车,以电机替代发动机,响应是快了,但链路还是长,周期在40-100ms之间。雷神EM-i超级电混系统的G-TCS(Traction Control System)智能防滑系统,创新地利用电机内部超高精度的旋变信号,构成了一条新的边缘控制链路,成功地将扭矩控制周期从降低至2ms以内,将车辆打滑量降低50%!

2ms是什么水平?根据公开资料,咱们做一对比:华为DATS:4ms、小米动态扭矩控制技术:7ms、比亚迪iTAC:10ms。控制周期够用就好,举例子并非为了对比优劣,这几家都是率先尝试用电动化技术来涉足底盘电子技术的行业先行者,都应该点个赞!

星睿AI云动力还能结合天气、地形等信息,进行G-ATS智能全地形识别,从而辅助G-TCS智能防滑控制,以及G-TVC智能矢量控制、G-CAS智能过弯辅助控制,能够因地制宜,根据环境的变化来调整控制参数,从而更好地发挥作用!

3. 智能云诊断

星睿AI云动力还可以智能云诊断,对车辆的电池与动力系统,进行7乘24小时的智能诊断预警与能耗异常控制。

智能能量管理让电车更省,智能运动控制让驾驶更稳,智能云诊断让系统更可靠。 星睿AI云动力,让智能电动时代的出行更高效、更安全。科技不仅让车更智能,也在重塑出行体验。

四、AI发挥了什么作用

车企,为什么也被称为“汽车制造商”,而不是“汽车设计商”或“汽车营销商”呢?就是因为制造太重要了!制造水平不够,再好的设计都没用!

就比如说采用双端X-Pin工艺的电机,又小又轻、省铜、效率还高,行业里用得少,难道是因为不好吗?还不是因为不好造啊!X-Pin工艺不仅需要更高的焊接精度,还需要全新的扭头工艺来保证切面一致性,以及通过算法补偿来控制扭转回弹量。

电驱动系统98.8%传动效率,也是由微米级的制造技术来保障的。再如SiC无级升压模块和碳化硅混合集成技术,也是很考验实力的,既能造出来,还能造得便宜,才能做到低价的同时,技术也在线,才有可能用在星舰7这类平价家用车上。总之,没有金刚钻,就揽不了瓷器活。

雷神EM-i超级电混在世界级“微米工厂”——吉利义乌动力基地制造。为什么称为微米工厂,因为这里分组精度可达1微米,比行业标准提高50%;还有面向全球、覆盖全域全场景的验证体系,验证远超国标及行业标准。其中不少都是数倍、甚至十几倍的超越。

也正因为全球一流的制造技术,雷神EM-i超级电混也将为沃尔沃、路特斯、雷诺等国际品牌选用,满足全球市场需求。

总结

在GEA架构与雷神超级电混技术的辅佐下,吉利银河产品矩阵已呈出爆发力,对行业产生了冲击。

两台纯电的表现:银河E5,20天交付1万辆,85天4万辆,如今已破10万辆。吉利星愿,16天交付1万辆,49天3万辆,65天4万辆,搭载雷神EM-i超级电混的吉利银河星舰7,发布即爆款,13天交付1万辆,首月交付2万辆、48天突破3万辆、88天破4万辆,不断打破记录!交付破万辆的时间越来越短,款款爆款、气势如虹的背后是先进技术的支撑!

来源:张抗抗KK

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