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7月,吉利銀河TT首搭的雷霆16合1智能電驅(qū)正式發(fā)布,隨即創(chuàng)下兩項吉尼斯世界紀(jì)錄——環(huán)青海湖實測電耗8.20kWh/100km,以及濕滑路面連續(xù)雙車漂移46.094公里。在官方傳播中,16合1被定義為全球集成度最高的量產(chǎn)電驅(qū)。
但若簡單將其理解為2024年銀河11合1的加強版,則會嚴(yán)重低估這次升級。從11到16,數(shù)字增加的背后是一次從域控集成到軟硬件全域融合的技術(shù)迭代。
01
11合1:集成起點
2024年隨銀河E5(參數(shù)丨圖片)亮相的11合1智能電驅(qū),在當(dāng)時已實現(xiàn)電機、電控、減速器、OBC、PDU、DCDC等11大核心器件的物理整合,綜合效率達到90.04%。
更重要的是,其控制架構(gòu)已經(jīng)采用單顆高算力MCU替代傳統(tǒng)多控制器分布式方案,通過重構(gòu)的軟件架構(gòu)將原本需要多個獨立控制器協(xié)同完成的任務(wù)整合到一顆芯片上運行,實現(xiàn)車端與云端的數(shù)據(jù)協(xié)同、故障在線診斷和OTA升級。
其扭矩響應(yīng)已做到小于5毫秒,遠(yuǎn)超傳統(tǒng)分布式電驅(qū)動輒數(shù)十毫秒的水平。這意味著11合1時代的吉利已經(jīng)跨過了物理集成的門檻,進入了控制邏輯域控化的階段。而這次16合1的升級,是在這一基礎(chǔ)上的平臺跨越、控制深化與AI融合。
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02
集成維度的擴展:軟硬件全域融合
此次新發(fā)布的16合1電驅(qū)的構(gòu)成包括12項核心硬件與4項軟件功能。硬件層面在11合1基礎(chǔ)上,進一步納入熱管理系統(tǒng)(TMS)、主動預(yù)充控制、動力域網(wǎng)關(guān),并將電池管理細(xì)分為高壓電池管理(HBMS)與低壓電池管理(LBMS)。軟件層面則將智慧能量管理、智慧補能管理、智慧運動控制、智慧健康管理四個功能域深度整合進電驅(qū)系統(tǒng)。
這一變化的本質(zhì)在于:11合1的集成對象是硬件部件,而16合1的集成對象擴展到了軟件功能域。過去需要電驅(qū)系統(tǒng)與整車VCU、BMS、TMS等域外控制器頻繁交互才能完成的任務(wù)——例如冬季預(yù)熱時協(xié)調(diào)電池加熱、電機余熱回收與座艙采暖的優(yōu)先級——現(xiàn)在可以在電驅(qū)內(nèi)部由動力域VCU閉環(huán)決策。電驅(qū)從動力執(zhí)行單元進化為動力域控制器,成為整車能源與運動策略的核心計算節(jié)點。
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16合1延續(xù)了11合1的一芯集成思路,但控制粒度進一步細(xì)化。官方技術(shù)講解中提到,這顆高算力核心芯片內(nèi)部采用多核并行架構(gòu),核與核之間的通訊達到微秒級。電機控制算法(FOC)、扭矩分配策略、熱管理邏輯、故障診斷等任務(wù)從過去的跨芯片通信升級為片內(nèi)多核并行,省去了總線仲裁和協(xié)議轉(zhuǎn)換的時間。
這使得扭矩響應(yīng)從11合1時代的小于5毫秒進一步壓縮至最快2毫秒,實時扭矩偏差從行業(yè)普遍的3%降至1%。
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另一個值得注意的技術(shù)細(xì)節(jié)是,這次吉利在16合1的控制核心上延續(xù)了與11合1同代的AURIX多核架構(gòu)平臺,但通過軟件算法的優(yōu)化以及16合1融合帶來的通信鏈路精簡,實現(xiàn)了響應(yīng)速度和能效的提升。
這說明電驅(qū)技術(shù)在系統(tǒng)級效率優(yōu)化下,可用成熟的硬件配合更先進的軟件架構(gòu)和高效的功率半導(dǎo)體,在精簡的系統(tǒng)集成中釋放出超越硬件迭代的整體性能。
03
平臺跨越:400V IGBT到800V SiC
16合1電驅(qū)的升級還體現(xiàn)在全800V平臺上——功率器件從硅基IGBT升級為SiC碳化硅模塊。800V平臺的直接收益是降低工作電流:在400V平臺同等功率下電流減半,傳導(dǎo)損耗大幅降低。
配合深度集成下縮短的傳導(dǎo)路徑,以及工藝優(yōu)化增大的導(dǎo)流面積,傳導(dǎo)損耗整體降低80%。碳化硅模塊則同時優(yōu)化了開關(guān)損耗與導(dǎo)通損耗——開關(guān)損耗降低30%,導(dǎo)通損耗降低15%。
這是400V IGBT平臺無法實現(xiàn)的物理優(yōu)勢,要知道11合1的90.04%效率已接近當(dāng)時硅基材料的理論天花板,而16合1憑借碳化硅與800V平臺的組合,將CLTC綜合效率推至93.8%,百公里電耗降至10.7kWh。
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04
材料與結(jié)構(gòu)優(yōu)化
16合1電驅(qū)的效率提升不能只靠軟件和架構(gòu),在電機本體與材料工藝方面也頗有亮點。
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在結(jié)構(gòu)層面,16合1電驅(qū)采用了鎂合金的殼體,包括中間集成殼體、電機后端蓋、減速器殼體等均采用鎂合金材料。
電機殼體與減速器前殼還有懸置殼體都是一體化鑄造,省去安裝接合面和所需的螺栓或者獨立支架,母線電容與殼體一體灌封,控制器體積降低8%。高低壓線束也分別減少了30%和15%,整個電驅(qū)系統(tǒng)僅75kg,結(jié)構(gòu)也相當(dāng)緊湊。
05
驅(qū)動電機革新
16合1電驅(qū)還使用了薄涂層粘接鐵芯技術(shù),在0.2毫米超薄硅鋼片之間采用膠粘劑進行疊壓粘接,替代傳統(tǒng)的機械疊片或鉚接的方式。
這一工藝降低了鐵芯內(nèi)部的渦流損耗與磁滯損耗,鐵損降低30%(對比行業(yè)主流0.35毫米硅鋼片),為系統(tǒng)綜合效率貢獻約0.5%的提升。同時電機的轉(zhuǎn)子采用雙V拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),優(yōu)化了磁場分布,對提升功率密度有幫助。
定子則采用Umini-Pin扁線工藝,繞組端部高度降低4mm。單臺電機銅線總長縮短將近1.3米,銅損降低2%以上,電機功率密度達到11.8kW/kg(行業(yè)平均約10kW/kg,提升18%)。
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結(jié)合定子采用的54組噴油結(jié)構(gòu),相比傳統(tǒng)油道散熱方案,冷卻油與定子鐵芯的接觸面積翻倍,換熱系數(shù)超過1000W/(m2·K),電機最高溫度降低15℃,絕緣壽命提升10%。
這意味著電驅(qū)在高轉(zhuǎn)速、高功率、頻繁扭矩變化的極限工況下,能夠長時間保持滿功率輸出。
06
性能與可靠性
在性能方面,16合1電驅(qū)的四驅(qū)綜合功率達到425kW(前軸180kW,后軸245kW),零百加速3.8秒。在持續(xù)高轉(zhuǎn)速、高功率、高熱負(fù)荷和頻繁扭矩變化的極限狀態(tài)下完成了46公里的連續(xù)雙車漂移,相當(dāng)于持續(xù)漂了兩圈多的紐北賽道,在一定程度上展現(xiàn)出了動力持續(xù)無衰減的能力。
但高集成度也帶來一個無法回避的問題:集成度越高,故障后的可維修性或者說維修成本可能會更高,這是否會給終端消費者帶來負(fù)擔(dān)?客觀來說,16合1電驅(qū)將OBC、DCDC、PDU、BMS等子系統(tǒng)深度耦合后,過去單獨更換單個零部件的情況,在高度集成的殼體內(nèi)可能演變?yōu)榭偝杉壊饳z……
而吉利的應(yīng)對策略是從源頭降低故障概率:通過減少180多個零部件、取消大量接插件與線束連接點,物理失效模式被大幅壓縮;通過AI健康管理系統(tǒng)實時監(jiān)測電機溫度、軸承狀態(tài)、潤滑油品質(zhì)等核心參數(shù),在故障發(fā)生前主動預(yù)警,將被動維修轉(zhuǎn)為主動監(jiān)控。
但這并不意味著維修成本焦慮完全消解——對于用戶而言,更實際的保障是廠家質(zhì)保政策與故障率數(shù)據(jù)。
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所以在可靠性驗證層面,16合1電驅(qū)累計進行了500萬公里道路耐久測試,覆蓋15個驗證領(lǐng)域、超9000項測試,工況包括-60℃至140℃兩百度溫差、等效30萬公里高溫高濕老化、1512小時循環(huán)鹽霧及IP68防水浸泡。500萬公里作為累計驗證里程(多臺驗證車、多輪次、多工況疊加),在行業(yè)中屬于第一梯隊的嚴(yán)苛標(biāo)準(zhǔn)。
而且從拆解展具來看,16合1電驅(qū)的集成也并非字面意義上一塊PCB包辦一切。功率模塊與控制單元物理分區(qū)布置,滿足高壓安全、散熱隔離、電磁兼容要求。這種大腦集中、四肢分散的物理分離,是高壓電驅(qū)的安全剛需——控制板遠(yuǎn)離熱源確保算法穩(wěn)定,驅(qū)動板緊貼功率模塊縮短柵極走線、降低開關(guān)干擾。
07
駕仕總結(jié)
從11合1到16合1電驅(qū),吉利銀河的電驅(qū)技術(shù)完成了一次從域控集成到全域融合的質(zhì)變。11合1已經(jīng)通過單芯片域控架構(gòu)和重構(gòu)的軟件平臺,實現(xiàn)了控制邏輯的高度中心化;16合1則在此基礎(chǔ)上,完成了800V碳化硅平臺的升級、軟硬件功能的深度融合、AI算法的升級,以及電機材料與冷卻工藝的提升。所以才實現(xiàn)了75kg的系統(tǒng)重量、93.8%的綜合效率、2毫秒的響應(yīng)速度。
當(dāng)下新能源電驅(qū)競爭早已脫離單純比拼集成零件數(shù)量的階段,轉(zhuǎn)向全域系統(tǒng)綜合優(yōu)化;雷霆16合1這套同時兼顧極限能效、持續(xù)高性能、長周期耐久的量產(chǎn)全域融合電驅(qū)方案,代表中國車企在動力域底層架構(gòu)領(lǐng)域完成跨越式突破,正式邁入全球技術(shù)第一梯隊。
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