比亞迪電動重卡電驅(qū)動技術(shù)詳細解析

1比亞迪電動重卡概述

（1）比亞迪T8純電動環(huán)衛(wèi)車

T8A車長8870mm，滿載質(zhì)量16噸，T8A定位的是中重型垃圾收集、轉(zhuǎn)運車。優(yōu)化了電控系統(tǒng)，讓其更加適合環(huán)衛(wèi)作業(yè)，同時針對傳動系統(tǒng)方面也進行了相應(yīng)的調(diào)整，使其在低速工作時行走系統(tǒng)耗電量更小。

T8A采用的是磷酸鐵鋰電池，容量為270Ah，工作電壓為650V。極寒條件下電池會受到影響，導(dǎo)致車輛續(xù)航、工作時間下降，初到哈爾濱時T8A的續(xù)航能力直降40%左右。針對這樣的情況，比亞迪測試團隊調(diào)整了電控系統(tǒng)，優(yōu)化了電池策略，最終把續(xù)航衰減控制在10%左右。

（2）比亞迪T10純電動自卸車

T10ZT的底盤驅(qū)動形式為8×4，也就是我們常說的前四后八車型，整車的尺寸為9610×2550×3210mm。

T10為前雙轉(zhuǎn)向橋、后雙驅(qū)動橋、標配2+2套氣囊懸架，最大爬坡度50%，上裝采用新型U型貨箱，容積10.6立方米，安裝鋁合金頂蓋密閉系統(tǒng)。搭載磷酸鐵鋰動力電池，整車電量435kWh，一個半小時可以充滿，滿載續(xù)航里程280公里以上。

駕駛室采用四點懸浮架構(gòu)，同時加裝了駕駛室橫向減震器，加上采用人體工學(xué)設(shè)計的氣囊座椅，可以很好的適應(yīng)工地等顛簸路況，可有效提高駕乘人員的舒適性，減輕駕駛疲勞。

純電動的驅(qū)動形式其實有效的緩解了駕駛室內(nèi)部的噪音，很多使用柴油機的自卸車在爬坡的時候會高轉(zhuǎn)速工作，車內(nèi)噪音一度會超過70分貝。而使用純電動驅(qū)動的T10ZT正常行駛狀態(tài)下沒有柴油機那么嘈雜的聲音。駕駛室下方的柴油機也被電池組取代，使得駕駛室的震動降低。

在車輛電力補充方面，純電動車型也有極大的優(yōu)勢。因為加油站設(shè)立在城區(qū)內(nèi)有很大的安全隱患，所以說市區(qū)內(nèi)的加油問題也困擾著很多車隊和駕駛員。而充電站可以在城市的每個角落、工地甚至是路邊普及，甚至可以跟隨工程作業(yè)的結(jié)束移動到下一個工地?？梢宰龅窖b卸貨充電，休息的時候充電，停工的時候充電。

2比亞迪電動重卡開發(fā)歷史

比亞迪早在2012年就開始研發(fā)新能源卡車，是國內(nèi)最早投入新能源卡車研發(fā)的企業(yè)。2014年，比亞迪成立卡車及專用車研究院，2014年晚些時候，比亞迪獨立研發(fā)并制造的T系列超級電動卡車，逐步走向市場，與K系列電動大巴進入中國國內(nèi)市場銷售并試運營。

2015年提出“7+4”全市場戰(zhàn)略，推進私人、出租、公交、公路客運、城市建筑物流、城市商品物流、環(huán)衛(wèi)等7大常規(guī)領(lǐng)域及倉儲、港口、機場、礦山等4大特殊領(lǐng)域車輛電動化。

2015年8月，在北京天安門廣場舉行的“對日特種勝利70周年”閱兵式中，比亞迪與北京華菱合作生產(chǎn)的T8系列電動掃洗車閃亮登場。

2016年-2018年，比亞迪制造的不同驅(qū)動橋、不同載荷、不同功能T系列超級電動卡車，在中國和國際市場先后投入商業(yè)化運營。

目前，比亞迪共推出了T4、T5、T7、T8和T10型，不同載荷、不同類型驅(qū)動橋（數(shù)量）的超級電動卡車。其T4、T7和T8系列已經(jīng)在北京市承擔主城區(qū)和通縣行政副中心環(huán)境養(yǎng)護作業(yè)任務(wù)。2015年8月，比亞迪T8系列超級電動卡車在北京市場批量進行商業(yè)化運營。

3純電重卡動力性能和燃油重卡的比較

目前市場上銷售的前四后八車型，主流在340-400馬力這個區(qū)間，最大的能夠達到460馬力，但是使用的用戶十分稀少。我們拿一款市場上口碑較好的，使用較為普及的車型和比亞迪T10ZT對比一下，看看其動力系統(tǒng)是否能夠達到8×4渣土車的標準。

先來說說某品牌的8×4渣土車，發(fā)動機最大功率為375馬力，最大扭矩為1800N.m。與其匹配的變速箱是12擋變速箱，最高擋位超速擋。后橋采用的是18噸級別，主減速比為5.262的輪邊減速橋。計算一下，頭擋的輪邊扭矩為114606N.m，二擋則是89128N.m，最高擋情況下輪邊扭矩可以達到7387N.m。

再來說說比亞迪T10ZT，該車配備了一對功率為180kW集成電機，兩個電機加起來最大功率差不多是490馬力，而單個電機的輸出扭矩為1500N.m，兩個電機合起來一共能夠輸出3000N.m的扭矩，無論是馬力還是扭矩電機都遠超于傳統(tǒng)的柴油渣土車。

其采用的比亞迪自主研發(fā)的集成電機輪邊減速橋，在車橋部分集成了4擋的變速箱，頭擋44.3的速比能夠輸出132900N.m的扭矩，最高擋7.07的速比能夠輸出21210N.m的扭矩。

4純電重卡的優(yōu)勢

很多人會想，純電動渣土車的價格肯定會遠超于普通的柴油車輛。但是純電動車型是目前市場的發(fā)展趨勢，而且其后期使用維護成本也十分低廉。

T10ZT的百公里電耗是138kWh，深圳電價差不多是1.25元/kWh。也就是說運營一百公里需要花費170元左右的電，而同功率的柴油渣土車的百公里油耗差不多在40升左右，根據(jù)深圳當日油價6.75元計算一下，柴油車型的8×4渣土車的油費差不多在270元，要比T10ZT高出一百塊錢。每行駛一百公里就相差100元，一年的使用成本可想而知。

而且要說純電動渣土車的優(yōu)點還有一點，那就是其噪音要比柴油車低很多。據(jù)現(xiàn)場施工的負責人介紹，由于T10ZT的低噪音，令他們的作業(yè)時間可以延長一些，在不影響周圍居民生活休息的情況下，提高了施工效率，縮短了工期。

再來說一下它的電池，T10ZT有極大的電池安置空間，所以其磷酸鐵鋰電池組一共安裝了三組，兩組電池總?cè)萘窟_到了435kWh。這435kWh的電量使得T10ZT能夠續(xù)航280公里左右的路程，針對這種運輸里程不大的渣土運輸來說完全能夠勝任。

5純電重卡低溫測試過程

眾所周知，極寒條件下電池會受到影響，導(dǎo)致車輛續(xù)航、工作時間下降，比亞迪T8初到哈爾濱時T8A的續(xù)航能力直降40%左右。針對這樣的情況，比亞迪測試團隊調(diào)整了電控系統(tǒng)，優(yōu)化了電池策略，最終把續(xù)航衰減控制在10%左右。

此外，在極寒條件下充電也是一項不小的挑戰(zhàn)，相對于普通情況下，極寒條件下電池充電時間會比普通情況下要長，并且電池容易出現(xiàn)充電不飽和的情況。

尤其對未配置水冷高溫散熱低溫預(yù)熱功能的磷酸鐵鋰電池及控制系統(tǒng)，4AT電液驅(qū)動模塊與驅(qū)動電機和一體化驅(qū)動橋、在極寒環(huán)境不同工況下的技術(shù)狀態(tài)進行測試。

這臺T8A超級電動卡車剩余電量為76.7%時，續(xù)航里程為92公里。根據(jù)比亞迪商用車官方信息看，搭載175度電磷酸鐵鋰電池的T8A超級電動卡車，空載工況最大續(xù)航里程超過230公里、最大滿載工況續(xù)航里程超過175公里。

1月15日的哈爾濱的清晨，地表溫度為零下23℃，在室外靜置一夜的比亞迪T8A超級電動卡車駕駛艙前部格柵表面溫度為零下18℃，此時車輛啟動2分鐘進行預(yù)熱。

翻開前部駕駛艙后裸露的1號動力電池組件殼體的表面溫度為零下17℃。此時整車啟動3分鐘進行預(yù)熱。在整車啟動4分鐘后，驅(qū)動電機表面溫度為零下11℃，4AT電液驅(qū)動模塊下殼體（鋼制）表面溫度零下14℃。

整車預(yù)熱5分鐘后，T8A和T5A超級電動卡車圍繞哈爾濱三環(huán)進行了標定測試。為了配合記錄，T8A以60公里/小時、40公里/小時不同車速基礎(chǔ)，進行急加速和勻速行駛。

液壓轉(zhuǎn)向助力的轉(zhuǎn)向機，測試工程單手即可掌控，按鍵式換擋按鈕反饋速度與傳統(tǒng)換擋桿式自動變速器擋位切換速度幾乎等同。在零下30℃時，啟動T8A超級電動卡車，在氣壓達到標準后即可進行正常垃圾轉(zhuǎn)運（操控上裝）使用（動力輸出為正常工況的70%）。

在零下18℃時，預(yù)熱5分鐘，4AT電液驅(qū)動模塊即可進行全扭矩工況運行。而未配置水冷高溫散熱和低溫預(yù)熱功能的磷酸鐵鋰動力電池，因低溫損失一些電量，并不會出現(xiàn)啟動失敗等關(guān)鍵問題。

6比亞迪電動重卡電驅(qū)橋

縱觀目前市場上的純電動卡車，在傳動方面，大家都選擇取消傳動變速箱，或者是采用AMT變速箱，更有甚者直接使用傳統(tǒng)的手動擋變速箱。而比亞迪T8A完全不一樣，T8A采用的是比亞迪針對重型純電動卡車自主研發(fā)的電動多級減速驅(qū)動橋總成，把電機、變速箱、車橋集成到一起，減少中間傳動損耗，提升效率與可靠性。

另外采用電動多級減速驅(qū)動橋總成擁有不同的速比，以此來適應(yīng)不同的工況，低速運行時可以適用低檔位，以獲得相對較慢的速度和穩(wěn)定性。而需要相對較高的時速時，變速箱可以選擇高檔位，已獲得較快的速度。

同時驅(qū)動橋還采用輪邊減速橋，進一步放大電機輸出扭矩，據(jù)比亞迪方面介紹，4AT變速箱可以彌補輪邊減速橋大速比帶來的速度損失，通過4AT變速箱可以降低電機負載，減少耗電量，提升電池續(xù)航里程。

適配帶4AT電液驅(qū)動模塊、軸間驅(qū)動電機和輪間差速鎖的一體化驅(qū)動橋。

比亞迪T8A適配的4AT+驅(qū)動電機+差速鎖的一體化后驅(qū)動橋后部細節(jié)特寫。這也是比亞迪系電動超級卡車最具技術(shù)含量的分系統(tǒng)。

由比亞迪自行研發(fā)和量產(chǎn)的4AT電液驅(qū)動模塊，在滿足大扭矩傳遞的同時，保證超過80%的傳遞效率。

其中，以T7系列超級電動卡車為載具不同型號環(huán)衛(wèi)車，適配了2AT電液驅(qū)動模塊和驅(qū)動電機（減速器）的“一體化”驅(qū)動橋。T8系列超級電動卡車為載具的不同型號環(huán)衛(wèi)車，適配了4AT電液驅(qū)動模塊和驅(qū)動電機（減速器）的“一體化”驅(qū)動橋。

經(jīng)過近3年是商業(yè)化運營，T7和T8超級電動卡車適配的“4合1”控制模塊、4（2）AT電液驅(qū)動模塊可靠性優(yōu)異。

上圖中黃色箭頭為T7A超級電動卡車（載具）電機和驅(qū)動橋總成；

紅色箭頭為T8SA（與T9和J9通用）超級電動卡車（載具）電機和驅(qū)動橋總成。

T8A超級電動卡車搭載的最大輸出功率180千瓦驅(qū)動電機，與即將上市的二代唐后驅(qū)動電機采用相同技術(shù)源和可靠性。

比亞迪制造的4AT電液驅(qū)動模塊以及“1體化”驅(qū)動橋，在全球范圍商業(yè)化應(yīng)用層面，達到可靠性、使用效率以及成本管控最佳狀態(tài)。

也就是說，T8A載具可以在現(xiàn)有技術(shù)狀態(tài)，進行拉長軸距、增加前后驅(qū)動橋，擴展為3橋（前1后2）、4橋（前2后2）載具。擴展后不同轉(zhuǎn)向橋和驅(qū)動橋數(shù)量的載具，通過適配標準化的控制模塊和配置4AT電液驅(qū)動模塊達到載荷的提升。

引入提升電驅(qū)動效率（降低用電成本）的4AT電液驅(qū)動模塊，將T系列超級電動卡車成本降至最低，以商業(yè)化應(yīng)用全壽命周期絕對優(yōu)勢，在不具備財政補貼支持的商用車市場，進行大規(guī)模商業(yè)化推廣。

雙電機+4檔AMT變速器的配置，可實現(xiàn)不同動力輸出，提高使用經(jīng)濟性。

驅(qū)動電機、自動變速箱和驅(qū)動橋完美整合，不僅使車輛結(jié)構(gòu)緊湊，有效節(jié)省了空間，還可以讓整車驅(qū)動更加順暢，能夠大幅提高傳動效率。

7比亞迪電動重卡技術(shù)亮點

在諸多技術(shù)亮點中，最體現(xiàn)比亞迪深厚技術(shù)底蘊的是以下三點：

▲電動集成橋總成技術(shù)

整車配備的電動集成橋總成技術(shù)是全球首創(chuàng)，是代表著全球純電動重卡的頂尖科技。其將驅(qū)動電機、自動變速箱和驅(qū)動橋整合，結(jié)構(gòu)緊湊、驅(qū)動更為順暢、提高傳動效率，節(jié)省空間。

▲六合一集成控制器

車輛采用六合一集成控制器，集驅(qū)動電機電機控制、制動并網(wǎng)回饋、上裝高壓配電、轉(zhuǎn)向電機配電及控制、制動空壓機配電與控制、空調(diào)PTC加熱器配電、整車低壓配電等功能于一體，功率密度高。

▲動力電池及充電方案

動力電池采用比亞迪磷酸鐵鋰電池，整車安裝兩組動力電池，每組5個電池包，分別位于駕駛室下方及后方，總電量435kWh，充電時間約1.5小時。