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文檔簡介
研究院Wefocusonworldwideautoindustry2023.0121前言2總體戰略2.1比亞迪汽車“542”戰略提升技術2.2比亞迪新能源汽車“7+4”戰略覆蓋全市場2.3成立弗迪公司,比亞迪開放戰略向2.0進階3組織架構4技術對標4.1總覽4.2造型4.3新能源4.4平臺4.5架構4.6智能化4.7共享化31前言2總體戰略3組織架構4技術對標4新能源新能源化2022年4月,比亞迪宣布停產燃油車,全力進攻新能源領域。目前,比亞迪乘用車業務布局由王朝、海洋、騰勢(合資)和高端品牌仰望共四大品牌、純電+插混兩條路線構成,再加之旗下五大弗迪系子公司實現核心三電自研,比亞迪在電動化方向上已經實現垂直整合、深度布局,在國內車企中是毋庸置疑的王者。但遺憾的是,比亞迪在智能化方向上的短板,和他在電動化上的優勢一樣明顯。本文將從造型、新能源、平臺、架構、智能化和共享化六個維度分析比亞迪產業技術現狀、技術布局進展及趨勢、產業化推進策略、未來規劃等。?外觀采用“DragonFace”龍顏的家族化設計,內飾采用家族式的旋轉大屏DM電動化策略和“DM-i+DM-p”的雙混動技術路徑發展策略;SDMiDMpe的平臺化,搭載電池車身一體化設計、八合一電驅動系統、高性能電控模塊、寬溫域熱泵系統和電驅動升壓快充等先進的技術,大幅提升產品競爭力?BNA架構是一種模塊化的造車理念,提升車輛性能、品質的同時,大幅降低車型開發周期?比亞迪無電子電氣架構部門,無統一EE架構。其側重整車的快速迭代,采用的是逆向開發思維,整車開發圍繞著產品自下而上進行開發設計,域控的形成更多是被動式的,并非主動去推行?比亞迪自研車規級MCU、智能駕駛(由比亞迪半導體團隊牽頭,并已向設計公司發出需求)等芯片;迪采取“軟件自研,硬件外采”模式布局智能座艙領域,將選取高通系列高端芯片不斷賦能升級迭代的DiLink系統;?比亞迪采取“合資+合作”模式布局智能駕駛領域,現階段低階輔助駕駛以供應商方案為主,后續高階自動駕駛功能將采取自研方案?比亞迪與滴滴出行合作(成立合資公司),布局網約車市場51前言2總體戰略2.1比亞迪汽車“542”戰略提升技術2.2比亞迪新能源汽車“7+4”戰略覆蓋全市場2.3成立弗迪公司,比亞迪開放戰略向2.0進階3組織架構4技術對標?2014年4月,比亞迪在北京車展上首次發布542戰略,從性能、安全、油耗三方面重新定義汽車標準;產品核心競爭力”戰略以內“5”:百公里加速5秒內“4”:全時電四驅“2”:百公里油耗2升內按照比亞迪當時的計劃,今后比亞迪旗下所有新能源車都將達到542標準。后按照比亞迪當時的計劃,今后比亞迪旗下所有新能源車都將達到542標準。后DM542”戰略下的產品MM數據來源:公開資料整理分析6比亞迪新能源汽車“7+4”戰略覆蓋全市場?比亞迪新能源汽車“7+4”全市場戰略積極推動比亞迪新能源車的全方位拓展;?作為早期進入新能源市場的企業之一,比亞迪乘用車戰略以性能為核心競爭點,商用車領域則注重市場覆蓋面7+4”全市場戰略分布戰略布局——“7”代表7大常規領域,即城市公交、出租車、道路客運、城市商品物流、城市建筑物流、環衛車、特殊領域,即倉儲、礦山、機場、港口領域推出一批專用車產品域車系列礦山:純電動寬體自卸車機場:純電動機場擺渡車、機場引導車港口:純電動港口專用車城市建筑物流:純電動混凝土攪拌車環衛車:純電動洗掃車、灑水車私家車:秦、唐、宋、元數據來源:公開資料整理分析7【總體戰略】成立弗迪公司,比亞迪開放戰略向2.0進階【總體戰略】成立弗迪公司,比亞迪開放戰略向2.0進階?除了在新能源汽車整車銷售占據大比例的市場份額,在新能源汽車核心零部件對外合作上,比亞迪宣布成立弗迪公司加快這一領域的布局,推動比亞迪開放戰略向2.0進階;?獨立的弗迪將擁有更多的自主權,更有助于加快全球電動化的普及向2.0進階2019.05.05弗迪電池有限公司第2事業部稱2019.05.05弗迪電池有限公司第2事業部稱時間業部務2020年3月,比亞迪宣布成立弗迪系全資子公司,利用公司深耕整車產業鏈多年的垂直整合優勢,以動力及儲能電池、車用照明及信號系統、汽車電子及底盤技術、汽車動力總成以及模具研發制造五大方面為抓手,進一步加快新能源汽車核心零部件的對外銷售產品覆蓋3C電池、動力電池及儲能電池、梯次利用等多個領域模具研發、制造等汽車照明和信號系統相關產品的研發和生產445迪迪模具有限公司迪科技有限公司第12事業部第12事業部第15事業部??梯次利用等多個領域專業的白車身及零部件焊接生產線,連續多年獲得國家高新技術企業認定掌握大量的汽車電子及底盤技術,涵蓋乘用車、商用車、軌道交通三大領域長期致力于開發燃油車動力總成、新能源汽車動力總成及新能源整體解決方案專注于車用照明及信號系統相關產品的研發生產,被譽為“中國燈廠”汽車動力系統技術研發,新能源電機、電控、電源及零件制造和銷售汽車電子及底盤技術557迪迪動力有限公司迪視覺有限公司第13事業部第13事業部第14+17事業部??數據來源:公開資料整理分析891前言2總體戰略3組織架構4技術對標 (~3000+人)程研究院 (<4000人) (~2000+人)驍云發動機?主要負責驍云發動機的前期設計、開發以混動專用變速箱?主要負責超級混動系統變速箱及相關部件 (~3000+人)程研究院 (<4000人) (~2000+人)驍云發動機?主要負責驍云發動機的前期設計、開發以混動專用變速箱?主要負責超級混動系統變速箱及相關部件電驅動系統?主要負責電驅動系統等核心零部件的開發電動汽車技術開發中心第二事業部智能駕駛開發部 (~1000+人)多媒體中控系統?DiLink車機系統通訊模塊?4G、5G通訊模塊數字化中心 (~500+人)底盤部儲能及新型電池事業部雙模系統開發中心 (~100人)熱管理開發部技術開發部高壓電器及高壓安全規劃部車用電器部智能駕駛智能座艙?多媒體系統、信息顯動力系統開發部示系統等說明:1.比亞迪組織架構的核心是以人為中心,雖然部門組織以產品為中心,但同時也要以人為中心。大領導業務做大以后會不斷往外擴,會新增很多新的部門,這樣就出現了很多大領導負責的業務有交叉的2.工程院和規劃院的區別:按照業務劃分的話,有很多重疊,但是也有一些是互相替代不了的。如工程院有幾個部門,底盤、總體內外飾以及車型這幾塊業務是規劃院沒有承接的,剩下的其他所有產品類的,比如域控、電驅總成、VCU等這些雙方都有涉及,有一些業務重疊;規劃院有一些業務是工程院沒有的,如智能駕駛、智能座艙;3.由于比亞迪無EE架構部門,故圖中無法展示 劃及汽車新技術研究院 (~4200+人)功率半導體IGBT、IPM、SiC等功率器件產品的智能控制IC?主要研發車燈、傳感器、充電槍等車身電器應用的車規整車集成及新技術開發整車集成及新技術開發部……?不同色塊代表與該模塊業務相關的部門新能源平臺智能化數據來源:企業調研101前言2總體戰略3組織架構4技術對標4.1總覽4.2造型4.3新能源4.4平臺4.5架構4.6智能化4.7共享化比亞迪全面進入新能源車時代比亞迪全面進入新能源車時代?比亞迪目前已初步完成“上半場”電動化轉型,接下來會在強化電動化優勢的同時重點布局智能化領域,將所有核心技術打通,補全短板,完成“下半場”智能化轉型造型新能源平臺架構智能化共享化外觀設計采用標志性的“DragonFace”飾方面對稱式的設計,搭載家族式的旋轉中控大屏采用DM和純電雙路線并化策略,混動采發展;DM系統采用插混專用發動e平臺3.0實現整車架構的平電池車身一體化設計、八合一電驅動系統、高性能電控模塊、寬溫域熱泵系統和電驅動升壓快充等技術采用BNA模塊化的造升車輛性同時,大DM平臺和e平臺兩大比亞迪由于企業定位,并沒有統車開發圍繞產品自域控”會根據交叉需求被動產生芯片:自研車規級智能座艙:①自研DiLink系統 (目前已量產搭載研);②自研車載操智能駕駛:①現階段階輔助駕駛以供應案為主,后續高動駕駛功能將采自研方案;②采取資+合作”模式智能駕駛領域與滴滴出行合作(成立合資公司),布局推出聯合定制化車型D約車服務總覽總覽—造型?外觀設計采用標志性的“DragonFace”龍顏家族式設計,內飾方面對稱式的設計布局,搭載家族式的旋轉中控大屏造型新能源平臺架構智能化共享化外觀設計采用標志性的“DragonFace”飾方面對稱式的設計,搭載家族式的旋轉中控大屏采用DM和純電雙路線并化策略,混動采發展;DM系統采用插混專用發動e平臺3.0實現整車架構的平電池車身一體化設計、八合一電驅動系統、高性能電控模塊、寬溫域熱泵系統和電驅動升壓快充等技術采用BNA模塊化的造升車輛性同時,大DM平臺和e平臺兩大比亞迪由于企業定位,并沒有統車開發圍繞產品自域控”會根據交叉需求被動產生芯片:自研車規級智能座艙:①自研DiLink系統 (目前已量產搭載研);②自研車載操智能駕駛:①現階段階輔助駕駛以供應案為主,后續高動駕駛功能將采自研方案;②采取資+合作”模式智能駕駛領域與滴滴出行合作(成立合資公司),布局推出聯合定制化車型D約車服務?2018年,前奧迪總設計總監——沃爾夫岡·艾格加入比亞迪,擔任比亞迪全球設計總監,簡潔、大氣的“DragonFace”龍顏設計成為了比亞迪的家族化設計語言,造型顏值迅速提升:采用“龍顏”的家族化設計語言2022漢EV“DragonFace”4.020182022漢EV“DragonFace”4.02018宋MAX“DragonFace”1.0?宋pro前臉的保留了六邊形格柵,邊緣圓滑的拐角。與部橫向鍍鉻條有五條減為四條,增大進氣面積,減少一定的風阻2019宋pro“DragonFace”2.0?前臉采用梯形進氣格犀利的矩陣式LED大給人磅礴大氣的感覺2020宋plus“DragonFace”3.0?漢EV與之前的版本相比更加簡潔,更加充滿龍的神韻。采用了隱藏式門把手以及水滴形后視鏡等設計,減少渦流產生的風阻,更具科技感、運動感?宋plus前臉的保留了1.0、2.0?漢EV與之前的版本相比更加簡潔,更加充滿龍的神韻。采用了隱藏式門把手以及水滴形后視鏡等設計,減少渦流產生的風阻,更具科技感、運動感數據來源:公開資料整理分析、企業調研14?比亞迪融入了中式美學的元素、在內飾的選材以及制造工藝上也更加考究,彰顯出新旗艦的豪華感與科技感,比亞迪漢的內飾采用了對稱式的設計布局,車內的儀表盤和中控屏仍然使用了大尺寸的液晶顯示屏,中控屏幕依然采用了比亞迪標志性的可旋轉式設計比亞迪秦比亞迪秦·內飾比亞迪唐比亞迪唐·內飾比亞迪宋比亞迪宋·內飾比亞迪比亞迪漢·內飾數據來源:公開資料整理分析、企業調研15?比亞迪王朝系列采用貫穿式尾燈。此外,在新一代王朝系列中引入了“動態點陣光源中尾燈”,可動態顯示數字和一些簡單圖形用貫穿式尾燈設計·尾燈·尾燈·尾燈亞迪新一代唐·動態尾燈·尾燈16總覽總覽—新能源DM”雙路線并行的電動化策略和“DM-i+DM-p”的雙混動技術路徑發展策略;?e平臺3.0實現了整車架構的平臺化,搭在電池車身一體化設計、八合一電驅動系統、高性能電控模塊、寬溫域熱泵系統和電驅動升壓快充等技術造型新能源平臺架構智能化共享化外觀設計采用標志性的“DragonFace”龍顏家族式設計,內飾方面對稱式的設計布局,搭載家族式的旋轉中控大屏采用DM和純電雙路線并化策略,混動采發展;DM系統采用插混專用發動e平臺3.0實現整車架構的平電池車身一體化設計、八合一電驅動系統、高性能電控模塊、寬溫域熱泵系統和電驅動升壓快充等技術采用BNA模塊化的造升車輛性同時,大DM平臺和e平臺兩大比亞迪由于企業定位,并沒有統車開發圍繞產品自域控”會根據交叉需求被動產生芯片:自研車規級智能座艙:①自研DiLink系統 (目前已量產搭載研);②自研車載操智能駕駛:①現階段階輔助駕駛以供應案為主,后續高動駕駛功能將采自研方案;②采取資+合作”模式智能駕駛領域與滴滴出行合作(成立合資公司),布局推出聯合定制化車型D約車服務數據來源:公開資料整理分析、企業調研18插電式混動DM-iDM-p插電式混動DM-iDM-p?主打經濟性;電池三大核心構成?主打動力性;EHS、后驅三合一總及全新設計的混動專用刀片電成【新能源】插電式混動和純電雙路線并行發展?比亞迪目前的電動化戰略是以“插電式混動(DM)+純電動(BEV)雙路線并行發展“,目前暫未發布燃料電池汽車相關戰略電動化戰略電動化戰略純電動純電動ee平臺?搭載八合一電動總成、高性能動力電池、電池體化技術、電驅動升壓充電技術、寬溫系統等數據來源:公開資料整理分析19?主打超低油耗?高效發動機+EHS電混系統+大容量電池打造的以“電驅動為主,發?主打超低油耗?高效發動機+EHS電混系統+大容量電池打造的以“電驅動為主,發動機為輔”的混動架構,可實現純電、增程、混動和直驅等模式DM-iFDMDM1.0DM-pp駛體驗的用戶?高效發動機+EHS電混系統打造的“以電為主”、增程和混動驅動DM2.0DM3.0P提升、增程和混動驅動?比亞迪是最早布局并規模量產混動汽車的自主品牌車企,2008年發布以節能技術為導向的DM1.0,經過四次技術迭代,至2021年,形成主打經濟性的DM-i和主打動力性的DM-p的雙混動平臺戰略經經濟性力性數據來源:公開資料整理分析20專用高效發動機EHS電混系統專用高效發動機EHS電混系統??EHS系統:繼承第一代DM混動系統設計的混動專用變速器?DM-i超級混動系統由驍云-插混專用高效發動機、EHS電混系統、插混專用功率型刀片電池三大核心構成,采用“大功率電機驅動+大容量動力電池供能為主、發動機為輔”的電混架構,可實現純電、增程、混動和發動機直驅4種駕駛模式,緊湊車型可實現3.8L/百公里虧電油耗專專用功率型刀片電池配高放電倍率、可靈活搭配的混動專用功率型刀片電池技術解技術解讀【新能源】驍云1.5L插混專用發動機(1/2)?驍云-插混專用1.5L發動機專為DM-i超級混動技術打造,追求超低油耗。采用自然吸氣阿特金森循環,壓縮比高達15.5,最大功率81kW,峰值扭矩135Nm,發動機熱效率達到43%,虧電狀態下油耗4L/100km以內,滿足國六B排放標準驍驍云-插混專用1.5L發動機?最大功率81kW(6000rpm),峰值扭矩135Nm(4500rpm);?饋電狀態油耗4L/100km以內,熱效率43%,國六B排放標準數據來源:公開資料整理分析21數據來源:公開資料整理分析22冷卻冷卻【新能源】驍云1.5L插混專用發動機(2/2)?驍云1.5L發動機,在原來BYD476型號1.5L發動機的基礎上,采用阿特金森循,環取消輪系、引入高滾流氣道、充鈉氣門、冷卻EGR設計等,將發動機效率進一步提升至43.08%有效熱效率驍云-插混專用1.5L高效發動機技術路線0%.0%.0%0%0%0%0%0%0%.0%水套優化、活塞冷卻噴嘴、高充鈉氣門油泵阿特金森+高滾流氣道基礎機型技術技術解讀【新能源】驍云-插混專用渦輪增壓1.5T高效發動機?驍云-插混專用1.5T發動機采用輕米勒循環,搭配雙流道渦輪增壓器、高滾流進氣道設計,壓縮比高達12.5,最大功率102kW,峰值扭矩231Nm,發動機熱效率超過40%,虧電狀態下油耗4L/100km以內,滿足國六B排放標準驍驍云-插混專用1.5T發動機?發動機代號:BYD476ZQC(漢\唐\宋DM-i等);?米勒循環;L/100km以內,熱效率40%,國六B排放標準。K數據來源:公開資料整理分析23數據來源:公開資料整理分析24DM1.0雙電機總成發動機驅動線路發電線路GMG功率更大,驅動電機可以滿足絕大多數工況需求,對發動機的冗余替代功能更強;DM1.0雙電機總成發動機驅動線路發電線路GMG功率更大,驅動電機可以滿足絕大多數工況需求,對發動機的冗余替代功能更強;?EHS電混系統是DM-i超級混動的核心,是DM-i超級混動實現“以電為主”動力架構的關鍵部件,兼顧了驅動、傳動以及功率分流的作用;?EHS電混系統由第一代DM雙電機總成演變而來,通過對系統的重新布置和關鍵部件的開發,實現了多種模式的自由切換。通過將系統關鍵部件進行深度的集成,相比第一代DM系統,體積減少了30%,重量減少30%驅動線路線路DM-i雙電機總成驅動線路線路G雙電控單檔減速器雙電控單檔減速器雙電機直驅離合器油冷系統EHS132LUSDMiEHS145i宋PLUSDM-i、護衛艦07等車型的高配版;EHS160TiBC的DM-i?EHS電混系統主要由雙電機、雙電控、直驅離合器、電機油冷系統、單檔減速器等部件構成,通過兩臺電機與發動機的配合,使發動機處于高效區間,達到提升熱能利用率,降低油耗的目的;?EHS電混系統根據驅動電機的功率,有EHS132、EHS145和EHS160三個版本,未來會推出更大功率的版本,匹配2.0T發動機EHSEHS結構及類型數據來源:公開資料整理分析、企業調研25?采用油冷技術,大幅提高散熱效率,最高轉速可達16000轉,峰值功率達160kW,峰值扭矩達325N·m;減速器采用單檔齒輪設計,傳遞效率更高;采用扁線繞組技術,散熱性能好,空間利用率高,功率密度提升至44.3kw/L,最高效率達到97.5%;搭載比亞迪第四代IGBT技術,電控綜合效率高達98.5%,電控高效區(電控效率超過90%的區域)占比高達93%,極大降低電控損耗EHS系統核心技術高轉速電機?最高轉速達16000rpm;?恒功區更長,后備功率更充足自主自主IGBT第四代IGBT技術;?電控綜合效率高達98.5%電機電機散熱性能大幅提升;?電機高效區占比達97.5%;?效率>90%占比90.3%技術?技術?直噴式油冷設計,散熱效率和功到44.3KW/L數據來源:公開資料整理分析26數據來源:公開資料整理分析、企業調研27封結構封結構?卷芯采用軟鋁密封,刀片電池采用密封,形成二次密封,安全等冷?采用冷媒直冷技術,直接對電池進可降低間接換熱損失,系0%;脈沖自加熱技術?主動控制電芯高頻充放電次數和功,使電芯內部產生熱量,達到自統會根據外部溫度,對整個動力池總成內部進行主動高溫散熱伺服?無模組結構,體積利用率65%;?單節電池電壓可達到20V,電量達到1.53KWh;?交流3.3kW和6.6kW慢充,支持直流快充(最大90kW),30分鐘充電至80%;?支持預約充電功能【新能源】功率型刀片電池?功率型刀片電池是DM-i混動系統核心零部件之一,采用小軟包+方形外殼的二次封裝,相比于EV車型所搭載的“能量型”電池,“功率型”刀片電池充放電頻次更高、放電倍率更大,電池包冷卻方式采用冷媒直冷,功率型電池的電芯主要有26Ah、40Ah和47.7Ah三種卷繞電芯串聯成一組刀片電池,用率顯著提升,有利于產品幅度減少(整包只有10~20節電池),電池連接件及其他附件數量混動專用1.5T高效發動機EHS電混系統合一總成混動專用1.5T高效發動機EHS電混系統合一總成2.0T高效發動機和大功率EHS系統目前m率94%;?與發動機和EHS配合實現“雙模四相較于傳統機械四驅,響應、穩定性更好?DM-p王者混動系統由驍云插混專用1.5T高效發動機、EHS160電混系統、后驅三合一總成以及全新設計的混動專用刀片電池組成,是“以電為主”的四驅混動架構,整車動力性較上一代混動系統有較大幅度提升率型刀片電池?混動專用功率型刀片電池:高放電、可靈活搭配數據來源:公開資料整理分析、企業調研28?DM-p在DM-i功率型刀片電池的基礎上,進一步提升了電池電量,達到45.8kWh,并引入快充功能,最大支持2C快充的能力,在大電池和快充功能的加持下,VTOL放電功能進一步提升至6kW;?DM-p混動系統采用多熱源采暖設計,引入熱泵系統,系統可根據外界環境溫度和工況需求智能的切換熱源,最大化的降低系統能耗刀刀片電池全面升級??增加了電池快充功能,可實現最大2C了充電等待時間??支持6kW對外放電功率,可同時承載工作行需求?快速加熱可以依靠PTC(陶瓷電加熱模塊);?快速加熱可以依靠PTC(陶瓷電加熱模塊);?在油電混合模式用發動機余熱來加溫;?長時間純電時,采用熱泵系統來采暖,采暖系統節能幅度可以達到40%搭載寬溫域熱泵系統多熱源采暖設計:??唐DM-p是全球首臺搭載熱泵空調系統的量產插電混動汽車數據來源:公開資料整理分析29數據來源:公開資料整理分析30e平臺1.0e平臺2.0e平臺1.0e平臺2.0?e平臺的發展,主要經歷了三個時代:e平臺1.0時代實現了三電關鍵技術的平臺化;e平臺2.0時代實現了整車關鍵系統的模塊化,推出了“33111”理念,為純電產品帶來明顯優勢;e平臺3.0實現了整車架構平臺化,充分發揮電動化、智能化的優勢ee平臺3.0三電關鍵零部件平臺化雙向逆變充放電式電機控制器(兼容大功率直和交流充電,解決充電設施不完善問題);?高電壓架構高安全高能量動力電池(續航400km);?大功率高轉速電機整車關鍵系統模塊化2019年式推出“33111”理念的e平臺2.0,在電驅動3合一:驅動電機、電控和減速器;?1塊高安全高比能電池;1個搭載DiLink系統的智能旋轉大屏整車架構平臺化年推出e平臺3.0,實現整車架構平臺化;?八合一電動總成(驅動電機、減速器、電機控制器、?高性能四驅架構電驅動升壓充電技術電池車身一體化技術?寬溫域高效熱泵S數據來源:公開資料整理分析31寬溫域高效熱泵系統BYDOS操作系統刀片電池CTB電池車身一體化設計純電專屬傳力路徑八合一電驅動力總成寬溫域高效熱泵系統BYDOS操作系統刀片電池CTB電池車身一體化設計純電專屬傳力路徑八合一電驅動力總成高性能SIC電控智能域控制架構?e平臺3.0兼具安全、高效、智能、美學四大特點,軸距覆蓋2.5米~3.5米,擁有刀片電池、CTB電池車身一體化、八合一電驅、SiC電控和智能域控制架構等十大核心技術電機升壓充電技術電機升壓充電技術高高效扁線電機數據來源:公開資料整理分析32刀片電池可分為能量型&功率型兩種:?刀片電池可分為能量型&功率型兩種:?1)能量型:大電池容量+低放電倍率,?2)功率型:小電池容量+高放電速率,?比亞迪動力電池發展主要經歷了三個時代,第一代是以NCM523和NCM622為代表的復合模組電池,電芯外形多呈現異形;第二代電池采用扁平化、單層模組的設計理念,實現電池系統模塊化,一套電池系統覆蓋多個車型;第三代電池結構上主打平整化和高空間利用率,將電池設計成長薄的刀片型,電池包的體積利用率明顯提升第三代電池(刀片電池)?結構上主打平整化+高空間利用率?利用LFP電池本身高安全、長壽命、低成本的優勢,結合創新性結構設計,提升能量密度、增加電池強度。第二代電池?扁平化、單層模組?電芯采用135Ah(173*112.5*50),實現電池系統模塊化,一套電池系統覆蓋多個車型,主要覆蓋e系列車型;第一代電池?復合模組電池(多種異形電池,盡可能多的把電池塞進去)級到135Ah(173*112.5*50),主要用于王朝系列200820132020芯構成電池模組,會通過螺栓固定到帶有橫梁和縱梁的外殼上,?芯構成電池模組,會通過螺栓固定到帶有橫梁和縱梁的外殼上,?“電芯-電池模組-電池包”(Cell-Module-Pack)的集成設計,橫梁和縱梁占用一定空間,40%~50%202~259零部件數量體積能量密度(wh/L)體積利用率【新能源】刀片電池技術?刀片電池采用CTP(CellToPack)設計思路,即把電芯以陣列方式直接裝到電池包殼體內(省略了把電芯組裝成模組的步驟),省去了橫梁、縱梁以及各種螺栓等附件,零部件數量減少了40%,體積能量密度提升17%,體積利用率提升50%傳統電池內部結構傳統電池內部結構刀片電池內部結構?刀片電池采用CTP?刀片電池采用CTP(CellToPack)設計思路,即把電芯以陣列方式直接裝到電池包殼體內 (省略了把電芯組裝成模組的步驟);?在保持電池包強度的前提下,省去了橫梁、縱梁以及各種螺栓等附件,提升了電池包殼體內部空間利用率,實現電池包總容量和能量密度的提升零部件數量體積能量密度(wh/L)體積利用率多片并列排布的刀片電芯,可以取代原電池電芯的同時,保證電池包有足夠的結構強度0%75640%↓50%↑17%↑數據來源:公開資料整理分析33片電池技術壁壘【新能片電池技術壁壘【新能源】刀片電池技術壁壘及產品規格?比亞迪刀片電池技術壁壘主要體現在工程技術和生產效率上,生產設備開發難度大,生產流程復雜、工藝過程要求高。Ah3Ah兩種型號;功率型電池用于插電式混動,功率型一代有26Ah、40Ah和47.7Ah三種型號,功率型二代有67Ah和87Ah兩種型號。刀片電池目前的技術壁壘主要是在工程技術和生產效率上。采用疊片生產工藝,生產過程中的無塵控制難度非常大,對生產流程設計、設備的開發、企業的生產能力要求非常高。目前所用的寬幅涂布機、超大弧度輥壓機等設備開發難度非常大,對設備生產企業能力要求極高(比亞迪與設備廠商合作開發的)。在長電芯、太空窗作業設備、負壓設計等方面,都有較高的技術壁壘本量 (Ah) (mm) (mm) (mm)質量能量密度 (Wh/kg)體積能量密度 (Wh/L)備注能量型代---二代(2022)---功率型代.5.2PLUS402搭載在21.5度電的唐DM-i47.75搭載在18.3度電的秦PLUS、宋PLUS、驅逐艦0587409158.5180.6450.5搭載在唐、漢等200公里長續航車型驅逐艦07軍艦系列較大的車型上數據來源:企業調研34?將電芯進行扁平化設計,增加電芯長度,電芯長度在600~2500mm?刀片電池電芯的長度較長,并且沒有模組,電芯只能依靠自身來實現?將電芯進行扁平化設計,增加電芯長度,電芯長度在600~2500mm?刀片電池電芯的長度較長,并且沒有模組,電芯只能依靠自身來實現支撐,雖然組裝進電池包后,電芯依次排列避免了這個問題,但在運輸過程中仍存在發生彎曲的風險?采用疊片工藝的電芯雖然在安全性、能量密度、工藝控制方面均比卷繞占據優勢,但是疊片工藝的生產效率只有卷繞式的50%左右;?因為刀片電池的長度在400mm-2500mm,目前主流的疊片機供應商無法提供滿足要求的生產設備,需比亞迪開發定制?刀片電池包只用了一個大模組(電池Pack包本身);?單排的刀片電芯直接鋪在底板上,電芯兩端固定在端板上,由兩端邊框提供對電芯的支撐力;同時在刀片電池側脊背上安裝高強度板,起到支撐作用,并且不需要再布置結構件?水冷板置于電池包上表面,與模組頂板直接接觸,對電芯窄邊冷卻,模組頂板與電芯側面之間有導熱板,以提高導熱效率;電芯的另一側面與模組底部有隔熱層,以隔絕電芯與外界的熱交換,起到保溫作用;?正對著防爆閥設計進氣孔,將熱失控發生后的氣體、火焰等引導到排氣通道,經排氣通道排向周圍環境結構疊片模組化設計管理設計【新能源】比亞迪刀片電池VS寧德時代CTP電池?扁平化設計的刀片電芯,長度在600~2500mm,電芯采用疊片工藝;寧德時代CTP是對電芯進行了放大“擴容”,一個CTP電芯等于4個傳統電芯的容量,采用方形設計,結構穩定性方面更有優勢,電芯采用卷繞工藝。二者都是去模塊化設計,但兩者“無模組”化程度不同,刀片電池只用一個大模組(電池Pack本身),寧德時代CTP電池實際上是將小模組換成更大的模組,單個電池包仍包含兩個以上的模組?將單體電芯進行大容量化處理,根據業內人士的透露,寧德時代CTP采用的電芯在外觀方面與之前的電芯沒有明顯差異,只進行了放大“擴容”,一個CTP電芯等于4個傳統電芯的容量;?寧德時代CTP采用的傳統方形電芯,在結構穩定性方面占據一定優勢?寧德時代CTP只需要在原有生產線的基礎上進行調整就可以生產產品,相比刀片電池的疊片工藝,在生產效率方面存在明顯優勢?寧德時代CTP電池包里包含兩個以上的電池模組,并且每個電池模組里面都設置有多個電芯和容納這些電芯的框架;?寧德時代的CTP技術實際上是將之前的小模組換成了更大的模組?水冷板置于電池包下表面,與模組底板直接接觸,對電芯進行冷卻,電芯的側面、殼體里面填充導熱膠,提高導熱效率;?在電芯側壁和電芯殼體間內置壓力或者溫度傳感器,提前探測熱失控,電池Pack較為傳統,防止火焰、煙霧或氣體在模組內聚集,對電芯造成二次傷害數據來源:公開資料整理分析35?隨著新能源滲透率的不斷提高和刀片電池的爆火,比亞迪迅速在多地布局建設電池生產基地,電池產能快速擴張,截止至2022年4月,總產能已突破600GWh生產基地規劃總產能工廠期次規劃產能(GWh)備注生產基地規劃總產能工廠期次規劃產能(GWh)備注廣東惠州2-2已投產安徽無為40已投產深圳坑梓8已投產2期預計2023年5月投產2期6已投產3期預計2023年3季度投產青海西寧4已投產江蘇鹽城預計22年下半年投產2期已投產2期2022年3月31日簽約重慶璧山450已投產山東濟南預計2022年3季度投產2期已投產2期預計2023年上半年投產3期在建中浙江紹興預計2022年下半年投產陜西西安0草堂1期已投產2期預計2023年3季度投產草堂2期0已投產湖北武漢-2022年4月完成簽約龐光1期在建中安徽滁州02021年收購滁州國能電池項目,1期工廠預計2022年下半年投產龐光2、3期8在建中2期長沙寧鄉0已投產江西撫州2022年1月已備案2期在建中2期2022年3月已拍地貴州貴陽40高新區1期已投產浙江寧波0-0客車基地改造項目高新區2期5已投產吉林長春45與一汽集團合作,1期工廠已于2022年2月份開工高新區3期2022年4月2日簽約2期貴安新區2022年4月底消息3期安徽蚌埠0已投產湖北襄陽-2022年1月簽約,預計2022年底投產2期預計2022年3季度投產廣西西寧青秀區項目452022年3月31日備案浙江臺州2-22022年4月3日簽約邕寧區項目2022年4月29日簽約數據來源:公開資料整理分析(數據截止至2022年4月)36數據來源:公開資料整理分析37?車身結構和生產工藝簡化,車身設計更靈活;?車身結構和生產工藝簡化,車身設計更靈活;至66%;?比亞迪發布了CTB電池車身一體化技術,將電池上蓋與車身地板進一步合二為一,將原來“整車地板+電池包上蓋板+電芯+電池托盤”的結構變為“整車地板+電芯+電池托盤”的結構,電池單體直接集成到車身上,省去了多余的結構和包裝CTB身一體化技術車身地板車身地板電池上蓋粘接劑電芯接劑車身地板集成電池上蓋粘接劑電芯粘接劑托盤比亞迪CTB技術優勢?整車扭轉剛度提升(超過40000N·m/°),車體響應更快,車輛彎道操控體驗提升明顯;?整車身垂直空間增加,車身造型更低趴,風阻系數更小CTP、CTB和CTC技術對比分析CTBCTPCTC包的結構,便于后期維修保養,又提高了整車的集成度、實現了更好的輕量化和空間利用率稱CTP身結構的變化?電池包體積利用率提升15%-20%;?電池包零件數量減了40%;?簡化模組工藝,生產效率提升50%集成度有較大提升空間;CTB蓋替代地板,仍包的結構,座椅集成在車身橫梁上車身結構和生產工藝簡化;?電池空間利用率提升;身強度、剛度提升,碰撞安全能力提升;車扭轉剛度提升,車體響應更快,操控體驗更佳;?整車身垂直空間增加,車身造型更靈活?仍然保留電池包結構,集成CTC底盤上,座椅直接于電池上蓋?集成化程度更高,結合一體化壓鑄,整車減重10%,少370個,單位成本下降下降約8%數據來源:公開資料整理分析38【新能源】驅動電機發展史?比亞迪電驅動系統由第一代的分立式,到第二代的“4+2模式”和第三代的“3+3模式”,發展至第四代的深度集成的八合一模式,結構越來越緊湊、系統集成度不斷提高。第四代八合一電驅動系統已搭載多款車型,核心優勢為輕量化、小型化、高效率、高智能第一代分立式第二代4+2模式第三代3+3模式第四代八合一模式高壓模塊獨立布置高壓電控四合一總成二合一動力總成三合一充配電三合一深度集成動力模塊?各模塊獨立布置?四合一:電機控制器+OBC+PDU+DC-DC?二合一:驅動電機+減速器驅動三合一:驅動電機+電控和減速器;?八合一:驅動電機+電機控制器+減速器OBCPDUDCDCVCUBMS數據來源:公開資料整理分析39【新能源】八合一電驅動系統?比亞迪八合一電驅總成集成驅動電機、減速器、驅動電機控制器、高低壓直流轉換器(DCDC)、雙向車載充電器(OBC)、高壓配電箱 (PDU)、電池管理器(BMS)、整車控制器(VCU)八大模塊為一體。其整體性能較上一代功率密度提升20%,整機重量和體積分別,系統綜合效率達到89%未來會基于現有的8合一技術,在模塊化、平臺化上做達到降低成本的目標上一代功率未來會基于現有的8合一技術,在模塊化、平臺化上做達到降低成本的目標上一代功率扭矩最高轉速Wrpmpm208-478V451*455*450工作電壓總成尺寸-460V?功率密度提升20%;低20%;?系統綜合效率達到89%比亞迪8合一電驅動系統主要參數407*386*392高效扁線電機?采用發卡扁線永磁同步電機,提升槽滿率降低銅損;?采用超薄硅鋼片抑制鐵損,電機功率提升40%,最高效率97.5%低摩擦減速機構齒輪精細設計降低齒輪滑移損耗;?采用低粘度油品,最高傳動效率97.6%高性能SiC電控?搭載自主研發制造的高性能SiC功率模塊;?采用納米銀燒結工藝代替傳統軟釬焊料焊接工藝,高溫可靠性明高度集成控制模塊電橋和變壓器,高壓線束大幅縮減,系統響應時間縮短90%,模塊體積縮小40%合一電驅系統關鍵零部件統數據來源:公開資料整理分析4040kW40kW?應用于e1等小型車A平臺?應用于秦PLUS、秦pro等車型120kW70kW?應用于e2、e3和秦EV等緊180kW在內的五個三合一系統,實現對全市場的覆蓋,目前王朝系列車型主要采用三合一電驅系統;?未來會根據驅動電機的功率,推出相應的八合一驅動系統平臺A+平臺15150kW180kW??功率覆蓋120~180kW區間?最大扭矩340Nm,最大輪m?外供產品,可適配A+/B級/中型SUV?應用于唐、漢等旗艦車型數據來源:公開資料整理分析、企業調研41漢EV163kW前驅總成和200kW后驅總成,均是在180kW平臺“3合1”電總成基礎上調整而來?系統最高效率≥94%?系統最高效率≥94%【新能源】其它三合一驅動產品?漢EV163kW前驅總成和200kW后驅總成均是在180kW平臺“3合1”電驅動總成的基礎上調整而來;?弗迪動力全新一代150kW電驅動三合一主要用于對外銷售漢EV驅動總成分析漢EV驅動總成分析kW驅動三合一?功率可覆蓋120kW-180kW區間;-3800Nm范圍;?高效區(效率大于80%)占比超90%,NEDC效率達89%,功率密度提升30%?可同時適配新能源A+/B型轎車、緊湊型/中型SUV??超薄高性能硅鋼片、磁路優化設計,電機效率達97.3%;?高性能IGBT電控,最高效率可達98%;?軸式設計減速器,最高效率97.8%準控制準控制??扭矩控制精度提升至1Nm(目標扭矩<50Nm)和2%(目標扭矩>50Nm)以內音HdB??電控冷卻水道與電機冷卻水道集成設計;T數據來源:公開資料整理分析、企業調研42?比亞迪是為數不多的掌握電控IGBT和SiC器件設計制造的主機企業,擁有從芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試的全產業鏈技術和能力IPM模塊,SiC基功率半導體主要包括SiC單管和SiC模塊IGBT功IGBT功率器件SiC功率器件SiC功率器件?通過柵源極電壓的變化控制其關斷狀態,能夠根據現精準調控的目的,是能量變換與傳輸的核心器件?類似于Si基功率半導體IGBT芯片工作原理,使用SiC為襯底著降低器件能耗,提高功率密度,減小體積,是新能源汽車電機驅動控制系統的理想器件i小于硅基模塊,有助于提升系統的功率密度;i壓降低、損耗小等優點,可直接控制車輛的動力性能,也用于車載充電器、車載高壓輔助控制器以及充電樁VIGBT消費電子領域;?耐受電壓600V-1,200V稱為中壓IGBT,一般用于新能源汽車、工業控制、家用電?耐受電壓1,700V-6,500V稱為高壓IGBT,一般用于軌道交通、新能源發電和智能更好,可實現冷卻部件可小型化,有利于系統的小型化和輕量化。數據來源:公開資料整理分析43數據來源:公開資料整理分析、企業調研44D比亞迪IGBT發展史局IGBT產業;BT2018年,推出IGBT4.0芯片,采用精細化的平面柵FS技術,電流密度達到1.25A/mm2,芯片面積為142mm2,電流輸出能力提升?2021年,采用新一代自主研發的高密度溝槽柵技術的IGBT6.0(90nm工藝)研制成功;?比亞迪是為數不多的掌握電控IGBT和SiC器件設計制造的主機廠,擁有從芯片設計、晶圓制造、模塊封裝與測試的全產業鏈技術和能力;?在IGBT領域,2020年國內新能源乘用車電機驅動控制器用IGBT模塊出貨量局全球第二,國內第一IGBT搭載情況:??受限于SiC功率半導體的技術成熟度、產量和成本等原因,目前無法大規模替代IGBT芯片,未和成本的下降,會逐步由高端向低端車型,逐步替代IGBT功率模塊數據來源:公開資料整理分析、企業調研45SiC車用功率模塊,具有Pin-SiC車用功率模塊,具有Pin-動控制器體積減小W?隨著工藝和產能提升,SiC器件在成本上已經可以納入備選方案,在新能源汽車市場替代部分硅基IGBT器件,目前量高端車型已啟用SiC方案;比亞迪半導體是國內首批自主研發并量產應用SiC器件的半導體公司,首款三相全橋SiC功率模塊(全球首家、國內唯一實現在電機驅動控制器中大批量裝車的SiC三相全橋模塊)已實現裝車應用,目前已發布第二代SiC功率模塊,較第一代性能大幅提升比比亞迪SiC功率模塊發展史VA00A三相全橋SiC功率模塊,并首次搭載在漢車型;?2022年,推出1200V1040ASiC功率模塊,突破了高溫封裝材料、高壽命互連設計、高散熱級驗證等技術,不改變原有模塊封裝尺寸的基礎上將模塊功率提升了近30%;SiC功率模塊搭載情況:SiC控制模塊,未來會逐步擴大應用范圍至其它車型統工作模式1統工作模式1單電池加熱模式2單乘員艙采暖模式3乘員艙采暖+電池加熱模式4單電池冷卻模式5單乘員艙制冷模式6乘員艙制冷+電池冷卻模式7乘員艙采暖除濕8乘員艙采暖除濕+電池加熱9乘員艙采暖除濕+電池冷卻乘員艙制冷+電池加熱模式乘員艙加熱+電池冷卻模式【新能源】集成化熱管理系統(1/2)?e平臺3.0全系搭載寬溫域熱泵系統,電池采用冷媒直冷直熱技術,擁有11種不同的工作模式,覆蓋了幾乎所有的用戶取暖制冷場景,可在-30℃~60℃的溫度區間工作,與常規的PTC加熱相比,系統功效提升2-4倍,冬季續航里程最大提升20%,有效解決了冬季電動車續航衰減顯著的問題管理系統架構圖車外車外換熱器電磁閥6膨脹閥2散熱水箱類閥體包、壓同的工式膨脹閥3電磁閥5膨脹閥1氣液分離器電機電控板式換熱器內冷凝器機室內蒸發器風熱PTC單向閥5單向閥1單向閥3單向閥2單向閥4電磁閥1電磁閥4電磁閥2電磁閥3?熱管理集成模塊(IMTM)、電動壓縮機總成、HVAC總成、冷凝器總成、管路、氣液分離器、電動三通水閥等均由弗迪科技提供數據來源:公開資料整理分析、企業調研
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