【12合1】BYD e平台3.0 Evo解析(一)

2024年5月10日，比亚迪发布了e平台3.0 Evo平台和首搭车型海狮07EV。关于e平台3.0 Evo，内容确实有点多。我计划分10期来解读，此为第1期：十二合一电驱系统。

01  电驱的「多合一」趋势  

新能源汽车发展早期，电驱动系统还没有「多合一」集成设计的概念。那时候能把一辆电车拼出来、卖出去就很牛了，先不考虑「多合一」了。

「多合一」电驱系统，确实存在诸多优势：

降低体积，有利于整车布置：将多个部件合成一个，一是减少了壳体、线束、连接器，二是零部件复用，三是集成体的各部件布置更加「严丝合缝」，尽可能地利用每一分空间。例如华为在2020年推出DriveONE「七合一」电驱系统宣称：Z向节省220mm，安装支架减少2个，线束缩短5m，连接器减少3个，水管口及水管减少2个[1]。

降低体积之后的好处很明显，节省的空间要么给座舱、要么给前备厢；整车布置的自由度高，就可以更多考虑空间之外的性能(例如安全)；覆盖车型更广，产量增加而摊平成本。

降低重量，提升轻量化水平：同上。提升轻量化水平的好处就不多说了，除降低能耗之外，也降低对轮胎的要求、提升操控性。

理论上降低成本：减少了壳体、线束、连接器，当然可以降低物料成本(但需要投入额外的研发成本)。这让我想起马斯克提出的「白痴指数」概念，即工业制成品成本/材料成本。设计水平越高，制成品就越接近「论斤卖」。

不能光看贼吃肉，不看贼挨打。「多合一」也会带来一些难题：额外的研发成本、可靠性与售后成本、EMC(Electro Magnetic Compatibility)电磁兼容性设计、NVH(Noise、Vibration、Harshness)设计等。2021年比亚迪发布e平台3.0时，将这些技术难题概括为「电-磁-力-热-声多物理场耦合制约难题」[2]。

02「多合一」的历史  

大家一听到「12合1」，可能就没兴趣了解是哪12个部件了。太多太难记，上个网没必要为难自己。我帮大家理一下，其实没那么难！

先说三个大家都有的零部件：

电机：新能源车，至少要有一个电机。由转子、定子等部件组成。

MCU(电机控制器)： 通过功率半导体(IGBT或SiC MOSFET)的开关控制，从而控制电机绕组的电流，使其旋转。

减速器：现在电机转速都追求21000rpm、23000rpm了，车轮肯定转不了这么快。电机的扭转输出需要一个减速器，将转速降下来、将转矩提上去。

既然都有电机、减速器、MCU(电机控制器)，所以最早的「多合一」就是「三合一」，将这三个部件给合在一起：

蔚来XPT的240kW/160kW三合一电驱系统

小鹏P7搭载的三合一电驱系统

采埃孚、博格华纳、舍弗勒、大陆集团等供应商的三合一电驱系统

其实还有一位更早的选手，自2012年就开始搞「三合一」、2015年就开始搞「七合一」了，那就是北汽。那个时代，北汽的销量确实不错，好多年都是全国第一，偶尔甚至拿过世界第一的成绩。

接下来三个部件也很常见，分别是：

DCDC(DC-DC Converter）：直流-直流转换器，将高压电池包的400V/800V转成12V/48V的车载低压系统。

OBC(On-Board Charger）：车载充电机，将220V的交流电转换为直流电，然后将其输送到电池包中。蔚来NT2.0车型和极越01取消了OBC，因此无法使用交流充电桩。如果想在家里充电，必须安装昂贵的直流充电桩。

PDU(Power Distribution Unit）：电源分配单元，将电池包的电能给分配出去，也有一些保护措施。简单理解，可认为这东西就像家里的保险盒(电气配电箱)。

这三个部件都是进行电力分配/转换的，通常也集成在一起。集成之后，体积、重量、成本都下降很多，蔚来将OBC去掉并不会降低多少成本，反而增加了直流桩成本、外放电装置成本、解释成本，实在是得不偿失。很难想象这一技术决策是怎么做出来的。

到这里就是「六合一」，华为DriveONE将BCU(Battery Control Unit)电池控制单元加进去，就成了「七合一」。从华为DriveOne官网可以看到[3]，展示的120kW多合一电驱动系统集成的是六大部件，但支持BMS软件算法。

比亚迪e平台3.0，将BMS(Battery Management System)电池管理系统和VCU(Vehicle Control Unit)整车控制系统集成进去，就成了「八合一」。

到了「八合一」，其实就可以告一段落了，明显可以集成的实体零部件，也就这么多。进一步集成下去，各车企的方向就不太一样了。

03「多合一」的新纪元  

2023年4月，华为发布DriveONE新一代超融合黄金动力平台，号称达成了「十合一」，进一步集成了TMCU和PTC。

此外，东风集团也发布了马赫E「十合一」电驱系统。北京车展上，吉利银河发布了银河「11合1」电驱系统：

高效率：采用油冷扁线技术，首次将400V IGBT电机综合效率突破90%，达到90.04%。请注意，这并不是800V碳化硅电驱系统，以400V IGBT实现这个效率是非常高的水平。

轻量化：重量低于80kg，重量降低了15%。行业平均90kg，同级最轻。

小体积：体积缩小了12%。GEA架构要实现超大带宽，就需要这样的轻量化、小体积系统。

静音好：根据工和师介绍，NVH仅为78dB，同级最低。

响应快：采用超高算力TC397芯片集成控制，控制响应微秒级，扭矩响应小于5ms。

04  平台3.0 Evo的「12合1」

比亚迪e平台3.0 Evo的「12合1」，由传统的「八合一」加「四个功能模块」组成：

传统「八合一」：23000rpm电机、高效减速器、碳化硅电控，直流变换器（DC-DC）、车载充电器（OBC）、配电模块（PDU），整车控制器（VCU）、电池管理器（BMC）。比亚迪e平台3.0 Evo宣称：电驱系统结构更紧凑，整车的能量转化效率更高，系统的综合工况效率最高达92%，行业第一。在日常城市驾驶工况下，出行效率提升7%，续航里程可提升50km。

「四个功能模块」：智能升压模块、智能升流模块、智能自加热模块、能量管理智控系统。

可以看出，新增的四个功能模块并非原有的实体部件，更像是在原有部件基础上新开发的功能。比亚迪将其描述为：「创造性的电气架构复用与功能深度融合的技术路线，通过一套电驱系统实现升压、升流、自加热等多种功能的高度集成，打造全能电驱」。

难免有人质疑：并没有增加实体部件，就把八合一提升到了12合1 ，这是在争“集成度”第一的荣誉吗？

我研究了一下，升压、升流、自加热模块设计巧妙，也非常实用！从用户角度来看，这是实打实的新增功能，感知度很强，并不能说是凑数。特别是升流充电模块，应该是全球首创；考虑了全国充电桩大部分为250A非液冷桩的背景，很有现实意义。