说到宝马的新能源战略,可以说是BBA三家最先动手、最先产品落地、最先成规模的,无论是当年集先进技术于一身的纯电BMW i3,还是技惊四座的混动宝马i8,又或是连续热销王宝马5系 PHEV插混,可谓技压群雄羡煞旁人。如今,又一款新标杆产品诞生了,这就是首款搭载宝马最新第五代BMW eDRIVE电驱系统的国产宝马iX3纯电动SUV。而他的核心精髓,正是这套电驱系统,本文就带大家一同来了解一下。

可靠的续航里程来自先进的技术实力
作为一款纯电动车,续航里程绝对是消费者关注的第一要素。之前有许多看起来不错的车型,就是因为续航里程一般而折戟沉沙。宝马iX3纯电动SUV这次真的是有备而来,续航500公里的数据放在2020年,绝对算得上是主流水准。和一些品牌习惯性虚标不同,宝马之前推出的系列新能源车型在续航方面的数据还是非常可靠的,甚至还略有保守。靠产品和技术实力说话,是宝马的一贯风格和做法。
宝马iX3之所以能够达到500公里的续航,和先进的技术实力密不可分。第五代eDRIVE电驱系统自研自产先进的电机和电池包,到各个模块的整合减重,宝马对所有耗电的环节精耕细作,使得500公里续航从传说变成现实。

但对续航里程的追求在安全的面前,永远是第二位的。这是宝马品牌一贯的宗旨,甚至融入自身的血脉之中。所以在安全方面,宝马iX3也做了大量工。
电池电机自研自产 放心可靠
一提到宁德时代的NCM811电芯,很多人就会习惯性误以为“不就是买的现成电芯么,有啥好得意的。”其实你大错特错了。宝马虽然目前并不自己生产电芯,但也并非是单纯的外购电芯,这一点和国内绝大部分靠“外采成品”的车企完全不同。

早在2018年,宝马就在德国建立了电芯技术中心,追踪电池技术的发展,并进行对电芯设计和技术进行分析、生产电芯样品、通过使用不同材料调整电芯属性、研究电芯在恶劣或极寒条件下的表现等。掌握核心技术后,宝马引导供应商按照宝马精确的产品要求和规格进行大规模电芯生产。

宁德时代是全球首屈一指的电池供应商,而追本溯源一下,宝马则是宁德时代的伯乐,正是当年入选了宝马的供应商名录,并且在宝马几乎手把手的教导下,才建立了自己先进而完善的体系,才有了宁德时代的今天。
得益于宝马对电芯相关技术的探究,以及华晨宝马与优质电芯供应商宁德时代战略合作关系,BMW iX3采用了NCM 811型三元锂离子电芯。作为具有高度社会责任感的企业,宝马基于“可持续发展”与对环境负责的态度,直接采购钴、锂等电芯的重要原材料。为此,宝马的采购专家深入电芯供应链源头,保证原材料产地透明化,确保原材料的开采和加工符合所有环境标准。

纯电动宝马 iX3搭载的电池包是由位于沈阳的华晨宝马动力电池中心二期生产的,共使用了188枚电芯,由每18枚电芯组成8个常规模组,再由每22个电芯组成2个长模组。每个电芯从运输箱取出后,都要经过等离子和激光清洁,然后喷上大概1至3丝厚的绝缘漆。每个电芯相互之间还贴了一个薄薄的绝缘膜,然后再上下沿贴上两条缓冲绝缘密封胶带。总之,宝马iX3电池包把电芯的绝缘放在了安全的首位。
为了更直观地让大家了解上面这段话的意思,我会用一个拟真展具来为大家做细节解释。

这就是宝马iX3使用的动力电池包展具,也是宝马第五代动力电池。一共装有188枚电芯分成10个模组,其中18枚电芯常规模组8个,22枚电芯的长模组2个。

标明数字的8个位置,就是安装8个常规模组的位置。

而2个长模组则安装在电池包后面的凸起部位,上下堆列起来。

每一个模组下面都有这样一个液冷散热板,板内夹层内部带液体通路,在板材靠近中央的部分有管路链接,内部冷却液左进右出。

虽然大家习惯性称之为“液冷”,但其实这套系统有“散热”和“加热”双重功效。在需要对电池散热的时候,电芯的热量通过模组传递到这款散热板上,然后通过液体管路将热量带出;而冬天或在使用直流快充前等需要电池包升温的时候,通过发动机舱内的热泵等制热总成,将加热后的液体在管路中流动,热量通过散热板传递给电池模组,进一步加热电芯,帮助电芯快速升温到合理范围。

每次看到这种规整而又精致的电池包内部设计,都觉得像是在欣赏艺术品。

有个别人质疑宝马电池包综合能量密度不如一些“十分大胆”的品牌,其实明白的都知道,系统综合能量密度基本上就是个简单的数学除法,电芯能量密度基本一致,其它部分的重量增加,能量密度的数字自然就少一些。而将电池包其它部分减重甚至减配,分子不变分母变小了,结果自然也就大了。但说来不信,有的品牌为了“噱头”,敢把分母小到连自己工程设计人员都害怕的地步,这样的车他敢卖,你敢买么?
宝马iX3整个电池包总电量80度,考虑安全和寿命等综合因素,锁电后的净容量为74度,整体能量密度约154Wh/kg。设计阶段,虽期望电池包具有卓越的数据表现,但宝马却将安全优先于其它设计目标。因为宝马深谙,在电动化转型的过程中,安全依然是立身之本。
安全可靠是立身之本
纯电动车自燃事故,经过调查几乎都与之前发生过碰撞和意外有关。新车电池的安全性包含电芯级、模组级和电池包级别三个层次。首先电芯采取了机械顶盖防挤压、防爆阀及时泄压、铝制外壳抗压等,降低单个电芯热失控对电池包的影响;模组生产线100%自动化生产,通过电芯喷涂绝缘材料、电芯之间加装绝缘隔膜以确保电芯之间彼此绝缘,提高安全性。
下面我们还是来按照流程逐一为大家讲解:

首先将陆运到厂的电芯取出上线,通过等离子和激光清洁两道工序,确保电芯表面本体洁净无杂质。

清洁之后,会将每一个电芯除顶盖外的另外5个面,都喷上蓝色的绝缘漆层,我摸了一下大概有1至3丝的厚度。这是电芯进厂后的第一道绝缘工艺。上图就是已经被喷图蓝色绝缘层的电芯,再次通过等离子清洁工序。而小图中亮面电芯则是宁德时代提供的初始化电芯,表面还未喷涂蓝色绝缘漆。

绝缘隔膜则是第二道绝缘工艺,在每个电芯之间再贴一片黄色的绝缘贴膜。如果是电芯与金属框架接触的大面,绝缘隔膜则是蓝色的。

第三道绝缘工艺则是在电芯与电芯之间的上下边沿,再贴上两条带一定厚度的橡胶条。除了绝缘之外,也为了避免电芯之间的轻微碰撞挤压,起到了物理缓冲的作用。

电池包整体采用铝合金壳体,同时内部还在模组与电池包壳体间设计了缓冲结构,电池模组本身也具有吸能结构,多层安全设计降低了事故中侧面碰撞对电芯造成伤害的可能性。

宝马iX3使用的第五代电池包壳体与之前的相比,最大的结构优化就是我上图中箭头所指的这几个贯通梁,不仅固定电池模组的同时,也增加了电池包的结构刚性和强度。

至于电池包在车上安装的位置也非常有讲究,宝马iX3的动力电池包布置于车辆底盘中央区域,增加车辆整体刚性的同时,也降低了事故中前后碰撞对电池包造成直接冲击的风险。可能你会说,XX也是这么干的啊。不错,的确有一些车型也是用类似的设计思路,但你有没有考虑到车身尺寸问题?采用类似思路设计的竞品车型要大宝马iX3一个级别,所以在大尺寸车身上留出空间冗余并不难,但在宝马iX3这个级别的SUV上留出安全空间,的确是不容易的事情。

开发过程中,电池包还通过了多达128次严格的机械验证测试与994次软件验证测试,如火烧、海水浸泡、针刺等,可满足全球市场法规要求及宝马严苛的质量标准,确保客户购买的每一辆车在正常使用过程中都具备高安全性。

整合减重 大幅提升功率密度
第五代BMW eDrive电力驱动技术电驱单元将电动机、逆变器及变速器融为一体,在保证性能的同时大幅降低重量并减少所需的安装空间。在创新纯电动BMW iX3上,电动机最高功率达210千瓦,功率密度较上一代提升约30%,最高能效高达93%。同时电动机与车辆后轴整合,进一步实现了驱动效率的提升。

宝马将电源逆变器、励磁驱动电机和变速器真正融合成一个总成,也就是上图大家看到的这个。位置安装在车辆后轴,真正实现了整合减重,大幅提升功率密度。虽然也有一些车企声称推出了N合一的总成,但明眼人看,就是把几个总成件用螺丝拧在一起装样子罢了。

而且宝马iX3为了实现这个布置,将后车架重新设计,与燃油版宝马X3截然不同。这也是宝马“选择的权利”最好的体现吧。
得益于励磁技术,该电机不仅在初段便能爆发400牛米的峰值扭矩实现迅猛加速,即便在高转速区域依然具有持续的扭矩输出,为用户带来宝马纯正的后驱驾驶乐趣。此外,由于电动机不具备永磁体,也杜绝了对稀土资源的依赖,以实现可持续化发展。

新车的充电控制单元也进一步轻量化和功能集成,起到整车电力控制平台的作用,调控车辆交直流转换以及高低压转换。BMW iX3具备直流快速充电和交流充电接口。直流充电可接受最大100kW的充电功率,45分钟即可将电池从0充至80%。交流充电兼容380伏及220伏充电电压,最大功率为11kW,7.5小时即可完全充满。

宝马iX3的直流快充接口最高可接受100kW的充电功率,已经几乎可以超过绝大多数市面上的公共快充桩功率。换句话说,宝马iX3所能接受的充电功率,比公共充电桩能输出的最大功率还要高,极大缩短了充电等候的时间。

这几个数据都相当领先。尤其是11kW并兼容380V的交流充电能力,让这款车的充电灵活度和普适能力超乎寻常。

想一下最高支持11kW的交流充电功率,慢充口都快赶上有些小型直流快充桩的功率了,还要啥快充桩啊?还要啥自行车啊!

精耕细作的能量管理
现在各行各业都在强调“可持续发展”,那种大干快上的粗糙模式已经彻底被淘汰了。对于纯电动车来说也是一样,不仅电池的电量要多,同时要更加精耕细作的利用好这些电能,才能实现更低的功耗,更远的续航里程。

因此对于宝马而言,实现电动车长续航的关键不仅在于采用容量更大的电池包并提高电池包的整体能量密度,同时还通过一整套精准的热管理系统,以高效的方式利用电能。
除了驱动耗电之外,最重要的能量管理就是车辆的的热管理了。创新纯电动BMW iX3应用了整合的热泵系统。车辆在低温环境启动时,将由独立的加热单元通过热泵系统为电池包加热,使之快速达到良好的工作温度,确保电池正常输出功率。在车辆正常行驶时,热泵系统也能有效回收驱动系统和电池包产生的多余热量,传递至空调为乘员舱供暖,保证乘员舱舒适度的同时降低电池耗能。

终于,电池产生的热量不再是纯废物,而是可以通过热泵系统将“废能”导入大循环。“变废为宝”的同时提高能源的使用效率,降低无效能耗。

虽然已经有些品牌的车型声称使用了“热泵系统”,但正如那句著名的广告语“不是所有的牛奶都叫XXX”,不是所有的“热泵”都是有用的“热泵”。宝马的热泵系统无论是效率,还是工作的逻辑都是为iX3量身打造,所以效果自然十分明显。
品牌的重要性
如果你是一名单纯的“数字党”,可能会说“宝马iX3的数据看起来没有特别突出啊”。的确,很多技术很难单纯从数字账面上看出差异,但可以说市场上还没有一款纯电动车实习那个宝马iX3这样技术成熟、稳定、安全的车型。这是一款没有什么短板的车型,BMW品牌的造车理念是这款车型最有力的保证。

如果只是为了买一台纯电动SUV,那可选择的余地很多,为什么偏偏选择宝马iX3呢?很多消费者对品牌还是很看中的,传统BBA燃油车的消费者,几乎没有几位会主动去选择国内自主品牌。所以在可以接受的价格区间内,消费者对宝马品牌还是十分看重的。
而品牌的打造并非仅仅依靠宣传,只有实打实的优秀产品作为基石,才能打造出更具号召力和信任度的品牌。徒有虚名的产品是无法打造出持之以恒的优秀品牌。

总结
1972年奥林匹克运动会上,宝马首款纯电动车BMW 1602e以马拉松与竞走项目的引导车身份,在世界舞台崭露头角。揭开了宝马探索电动出行领域的序幕,也令宝马成为最早“触电”的传统汽车厂商之一。此后近半个世纪中宝马不断创新,在新能源汽车领域屡树标杆。

如今第五代BMW eDrive电力驱动技术产,无疑是宝马在电动出行领域的又一里程碑,更是此后开发电动化车型、实现面向未来可持续化发展与关键。曾经的宝马纯电动车型大多是以新技术标杆、引领尖端科技的姿态出现,而眼前这辆国产宝马iX3纯电动SUV则是真正意义上,面对普通消费市场推出的车型产品。相信在优秀的电驱技术引领下,宝马iX3纯电动SUV会让众多消费者明白什么才是真正安全、可靠、安心、舒适、有品位的纯电动SUV。