独家:英国市场销售的宇通与比亚迪电动客车技术对比

本文为新能源情报分析网驻英国特派记者原创撰写,探寻老牌资本主义国家大不列颠及北爱尔兰联合王国在新能源时代的公交、出租电动化进程中的情报汇总刚要。

随着英国4800万英镑低排放补贴政策出台,2019年成为英国纯电动市场爆发元年。中国动巴士生产商比亚迪和宇通以不同形式进入英国市场,以不同的产品定位满足英国不同层次运营商的电动巴士需求。本篇稿件主要分为两个部分。第1部分简要介绍宇通和比亚迪的推广进展;第2部分对产品的技术水平和数据进行比较。

1、背景介绍:

宇通客车被誉为全球最大的客车厂,凭借优秀的销售能力和及时的政策响应速度,宇通客车销量稳居世界第一。面对英国城市公交市场,提供E10和E12两款车型,目前各有1个订单,共计24台。但截至目前,仅有两台试验车提供给运营商试用。

宇通E10纯电动客车在运营商Stagecoach旗下线路试运营

比亚迪从2013年进入英国市场,至今有五款车型,向8个运营商销售近300台,包括车辆长度从9.6米到12米的单层及双层巴士。在早期投入市场的车型中,均为比亚迪国内工厂生产并整车出口,后期与英国最大巴士制造商亚历山大·丹尼士成立合资公司,经比亚迪国内或匈牙利工厂生产底盘后,在英国本地组装车身。

英国纯电动巴士畅销车型:比亚迪-ADL Enviro200EV

2、技术对比研判:

电动汽车核心技术主要体现在“3电”,及电池、电机、电控。部分品牌销售不着重介绍其产品的“3电”技术,给客户造成其产品很先进的假象。实际上,“3电”技术会直接影响车辆的可靠性和使用寿命。选择更先进的三电技术,是保证车辆可以高效运转的基础。笔者将着重对两个品牌“3电”技术进行对比。为保证公平,涉及电量及功率等参数时,从车辆长度相同的车型上采集数据。

2.1、电池对比:

宇通纯电动客车E10采用宁德时代324度磷酸铁锂电池,无液冷结构。根据已知的运营数据,该车在英国全年普遍温度(10-15℃)下,续航里程为130英里(约208公里)左右。

上图为宇通E10特供版全液晶组合仪表特写。

绿色箭头:室外温度19℃ 高于英国全年平均气温,且无需使用暖气

红色箭头:总里程17296英里,约为27674公里

黄色箭头:车载控制系统预估续驶里程146公里,根据电池特性计算理论续航为250公里左右

蓝色箭头:下午15:38分,根据车辆特殊情况,此车收车时间约为19点之前

我们看到这台车龄1年2个月的宇通E10在无需使用空调时,从早7时左右行驶至15点时余电量为61%。据GoAhead London(领先伦敦)集团工作人员向笔者介绍,该运营商在2月对通E10特供版进行试用,并与已在运营79台比亚迪纯电动车型进行比较。实际运营上,运营商发现宇通E10在典型英国天气情况下,需要在白天补电才能完成整日的运营计划,仅从续航上已无法满足集团的更高要求,还不包括车身可靠性、车门故障等问题。

同时,笔者在今年2月和3月,对比亚迪已投入商业化运营的车辆续航进行调查。

图片上半部分:笔者在2月,温度约5-8℃时,实地探访车龄接近3年、行驶里程接近8万公里的比亚迪12米纯电动大巴。从早5时30分行驶至17:57,余电量50.5%。

图片下半部分:3月初,温度约8-15℃时,车龄1.5年、行驶里程接近7万公里的比亚迪Enviro200EV (D8UR)车型。从早6时30分许,行驶至17时51分,余电量69%。

正如牛津巴士运营商所说:“宇通E12纯电动客车在牛津巴士公司City6试运行。130英里的电池续驶里程能满足几个小时的运营,但不足以支持全天行驶。2020年开始牛津市区将实现零排放,除了Proterra进入英国市场以外,还有谁能提供满足整日运营的电动巴士?”(读者读到这里,牛津运营商的问题似乎有了答案)

对于运营商来讲,在不增加配车数量的情况下实现电动化(甚至由于更低的故障率可以减少配车),是最理想的解决方案。每台英国公交车在24小时内由2-4名驾驶员持续驾驶,为保证班次和驾驶员工作时间的稳定,如果使用不能满足整日运营的纯电动巴士,将必须采购更多车辆。在电动公交车采购价本就高昂的情况下,运营商无法承担数次翻倍的车辆采购费用。

同时,电池热管理系统也是决定电池寿命的关键要素。众所周知,由于电池的化学特性,其工作状态随温度变化影响较大。这一性质不仅体现在低温下电池不耐用,在温度高时也有体现。电池在高温状态下大功率充放电,不仅会带来短时的不耐用、更会为电池带来不可挽回的衰减,也就是电池寿命的减少。

打开英国版宇通纯电动客车电池仓,可以看到电池由钢制外壳包裹,并有由数条高压线缆连接,没有找到电池液态热管理系统。

上图呈现的是代表最新技术状态的英国ADL工厂中比亚迪ADL E400EV系列车型的电池系统。从上图可见,在后部动力舱集成了12组标准尺寸电池箱体。2018年比亚迪为中国本土市场制造K系列电动客车(19年交付的英国底盘车都是使用标准尺寸电池箱体),大部分依旧采用铝合金电池总成壳体,内装电芯模组和热管理循环管路的设定。而部分K系列电动客车(长沙基地制造),开始引入标准尺寸电池箱体概念,不再用沉重的铝合金外壳体进行防护,在强化电池模组塑料外壳同时,对模组的装载电量,热管理循环管路进行尺寸和规格的统一化。(由于宇通暂未在英国推广电动双层巴士,故只对电池组本身进行比较,不评价电池安装位置)

事实上,宇通的电池供应商宁德时代可以提供电池液冷技术。宇通作为方案整合商,没有配备液冷系统可能是出于成本考虑。

2.2、电机对比:

在宇通纯电动城市客车的参数中,由于宇通对于技术的官方宣传很模糊,笔者没有找到E10车型准确的电机数据。可以确定的是,宇通的E12车型,搭载了采埃孚 AV132的轮边驱动后桥。这款后桥在欧洲广泛使用,具有空间利用率高的优点,可实现地板设计。

采埃孚 AV132轮边驱动后桥

而英国市场的BYD-ADL纯电动客车,全部使用比亚迪自主生产的轮边电机系统。

比亚迪自主研发并生产的BYD-TYC90A型轮边驱动电机(后桥)

比亚迪更新换代的TZ2712XSB型轮边驱动电机(后桥)

轮边驱动系统工作原理:

1-动力电池,2-固定速比减速器,3-轮边驱动电机

轮边电机作为分布式驱动器的一种,车轮侧电机驱动器将驱动电机安装在副车架的驱动轮侧,并在有或没有减速器的情况下驱动相应的侧轮。带减速器的驱动模式是将电机连接到固定速比减速器,并通过车轴驱动相应的侧轮。

如图所示,两个电机可以通过相应的侧面减速器分别驱动相应的侧轮。电机速度可以独立控制,左右车轴的速度差可以通过电子差速器实现。

无论是宇通搭载的采埃孚 AV132,还是比亚迪自主研发的BYD-TYC90A和TZ2712XSB,都是经历了几千甚至上万台实车的验证,可以说都是成熟、稳定的产品,具有较高的可靠性。

2.3、电控对比:

上图为宇通E10特供版车型后部动力舱细节特写。这也是目前网络上仅有的宇通E10特供版电控分系统的“高清无码”细节大图。

红色箭头:“X合1”电控系统(集成电机控制器、DCDC、PDU)

白色箭头:疑似OBC(充电机)和其他高压控制模块

橘色箭头:透明上盖的保险盒(低压电)

绿色箭头:4套钢制外壳的电池模组

笔者目测宇通E10特供版车型后部动力舱细节,发现这款为英国市场特别定制,或者代表宇通电动客车制造较高水品的“3电”系统集成度十分低下。

电驱动控制系统采用了“X合1”集成技术,充电机和其他高压模块进行整合,这种做法也是2018年-2019年中国国内电动客车行业普遍遵循的设定。

但是,在宇通E10特供版车型后部动力舱内,除了4组电池总成、2套控制模块外,不下10余组、单体长度超0.8米的高压线缆集中捆扎“拧麻花”式布置。

由于宇通E10特供版车型动力电池总成并未集成液态热管理系统(高温散热低温预热功能),在满负载运行工况,后部动力舱内的高压力线缆及各功能模块散发的热量,不利于车辆安全。再加上,10余组超0.8米长度的高压线缆集中捆扎布设,动力电池输出与驱动电机间输出/回馈的电量损耗明显加剧。高压线缆数量越多、长度越长、直径越大,产生的热损耗转化为电损耗。

打开2016年版本的比亚迪-ADL Enviro200 EV车型,可以看到与2018年宇通E10的后机舱风格迥异。

比亚迪-ADL Enviro200 EV后机舱

这台生产于2016年的E200EV,后机舱简洁清晰,使用铝合金电池外壳和下沉式电控技术;冷却液补液壶的两条蓝色的硅胶管,连续使用温度范围更广,柔软、耐电弧、耐电晕、耐高压。配备灭火器装置,即便走线更加合理,也做到了防患于未然。

提到灭火器,不得不谈公共汽车的安全性关乎公众的生命财产安全,因此不容小觑。

在2019年1月16日,宇通在上海市场投放的“黑金刚”电动客车,因为除霜器存在“瑕疵”导致整个车队440台车辆带病运营至2019年2月12日。

不日,“三车队”发布“各位驾驶员注意:黑金刚电动车上的除霜器技术上有瑕疵,宇通厂技术人员正在想办法升级。望各车队通知驾驶员尽量少用除霜器,以开暖风空调为主,如定要开时间要短,以防过热。望各位驾驶员积极配合”的通知。

除霜器,多用于车辆前后风挡玻璃除霜加热使用,多采用电加热或与车载空调联合工作。一般来说,最简单的除霜器采用电阻丝“蛇形”铺设在玻璃上,开启开关通电,电阻丝发热,为玻璃除霜。不够这种技术,需要电阻丝固定在玻璃上,影响行车安全,多用于后风挡玻璃。前风挡玻璃适配的除霜器,则通过电加热后的空气“定向喷射”,一起到除霜目的。

宇通“黑金刚”版本E10电动客车的除霜器存在瑕疵问题,或为加热器持续通电并升温,或引发自燃。伦敦版宇通E10是否存在除霜器安全隐患,目前仍不得而知。

宇通“黑金刚”纯电动客车资料图,以黑色为主色调,造型十分炫酷。

据悉,这批宇通“黑金刚”搭载“碰撞预警系统”、“油门防误踩系统”等多种高科技配置,是宇通为服务“进博会”设计的产品。据悉,该产品在进博会受到了来自全世界的展商和参观者的检阅,其中包括奔驰等。

进博会参展商奔驰的纯电动客车产品,以黑色为主色调,造型十分炫酷。

笔者有话说:

今年英国纯电动客车市场开始爆发,中国品牌纯电动巴士凭借丰富的经验和优秀的品质受到了英国客户的青睐。本篇稿件的对比车型中,无论宇通还是比亚迪,对比本地竞品都是异常出色的——甚至一些欧洲品牌纯电动巴士还停留在充电6小时续航100公里的层次。

从外观到技术都颇具年代感的英国品牌Optare电动双层巴士

如今中国品牌能够在高端市场占据一席之地可圈可点,然而不能因为市场上的成功而懈怠产品上的升级。技术靠买、外形靠抄,拿得到订单,却很难获得口碑。未配备电池也冷系统导致电池衰减,客户又将面临巨额的更换电池费用。低集成度的电控系统,拧麻花式的高压线缆排布方式,也无疑将给客户未来的维护和保养带来负担。钢结构车身固然成本低,但毫无轻量化可言的车体也带来了传动效率的大大降低。

宇通从外形设计上可以说是很好的“融入”了本地车型的精髓,但却在电池和电控的整合上似乎不太符合英国的市场定位。作为典型的中国装备制造企业,在供应商和方案的选择上,加大调研力度就可以很容易的解决。这边是宇通之于比亚迪这类主张核心技术自主研发的车企的优势。

期待更多的中国新能源客车企业在海外高端市场百家争鸣,凭借中国品牌电动汽车的优势,达到中国汽车行业新的顶峰。

以宇通和比亚迪为代表的中国品牌电动客车在欧洲的市场表现究竟如何?

文/新能源情报分析网@Eternity_马大哈

敬请期待:中国品牌电动巴士在欧洲市场对比

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