沃德十佳新能源總成-雪佛蘭Bolt

一年一度的沃德十佳發動機榜單一直都是汽車業界一大焦點。說它是汽車界的格萊美一點不為過。今年沃德十佳發動機特點就是新能源動力總成開始扮演著越來越重要的角色。十佳發動機中有四席被新能源動力總成所佔。其中雪弗蘭Bolt憑藉著150kW單電機電驅動系統優異的性能成為了唯一上榜的純電動動力總成。隨著小星一起來看看它的技術細節吧。

↑雪弗蘭Bolt純電動動力總成透視視圖（來自通用）

雪弗蘭Bolt是一款續航里程達到383公里純電動汽車。並且支持快速充電DC Fast Charge技術。在去掉美國政府補貼以後Bolt的售價接近3萬美元。Bolt是一款讓普通民眾能夠承擔得起的電動車。並且Bolt還是款強調駕駛樂趣Drive for Fun的車型。該車型也成為未來引進國內的新能源重點車型。

新能源動力總成組成部件

↑雪弗蘭Bolt新能源動力總成組成示意圖（來自通用）

雪弗蘭Bolt的高壓鋰電池通過高壓功率分配HPDM分別通過匯流排和菊花鏈的形式將能量傳輸給電機類的負載（SPIM，CHCM，ACCM）和加熱和能量轉換的負載（Battery Heater, APM, OBCM）。通過有效的分組，能夠大幅降低各種干擾在高壓匯流排上的傳播。

↑雪弗蘭Bolt新能源動力總成組成（拆解照片，上；示意圖，下；來自UBS投行分析報告）

雪弗蘭Bolt的主要組件如下：其中APM和OBCM以及HPDM和SPIM分別採用了上下層疊的布置形式。

1. 座艙加熱冷卻模塊Cabin Heater and Cooler Module (CHCM)

2. 電機驅動功率逆變器模塊 Single Power Inverter Module (SPIM)

3. 高壓電池組 Rechargeable Energy Storage System (RESS)

4. 手動維修斷路開關 Manual Service Disconnect (MSD)

5. 高壓電池組加熱模塊 Battery Heater

6. 高壓空調壓縮機 Air Conditioner Compressor Module (ACCM)

7. 車載充電器 On-Board Charger Module (OBCM)

8. 14V附件功率模塊 Accessory Power Module (APM)

9. 高壓功率分配與電池斷路控制模塊 High Power Distribution Module (HPDM)

高壓鋰電池組

雪弗蘭Bolt的大容量高壓鋰電池組使用來自LG的高性能軟包電芯。由288塊電芯按照3並96串方式連接。共分成10個模組，按上下兩層布置，總電壓為365伏。總容量為60kWh。

↑雪弗蘭Bolt高壓鋰電池組（來自通用）

保護電芯和加熱製冷用的電池框架使用鋁板，外部電池組保護殼體採用鋼板。電池設置成三個電芯一組，通過水冷鰭片直接對電芯進行散熱。

↑雪弗蘭Bolt高壓鋰電池組刨面示意圖（來自通用）

高性能驅動單元

雪弗蘭Bolt的150kW高性能驅動單元是其優異表現的核心基礎。它在與雪弗蘭Spark驅動單元相當體積和重量的前提下，可輸出2500牛米的峰值扭矩。相當於上一代產品的1.5倍。且所需的變速箱機油用量減半。

↑雪弗蘭Bolt驅動單元（電機和減速器）示意圖（來自通用）

通過減速器的設計調整，雪弗蘭Bolt驅動單元的減速比從3.87調整到了7.05。這樣能夠使用更低成本的電機達到更高的效率和更低的噪音水平。同時整車的百公里加速時間被縮短到了7秒以內。

↑雪弗蘭Bolt驅動單元刨面圖（來自通用）

電控組件技術革新

雪弗蘭Bolt的電機驅動功率逆變器模塊SPIM相較上一代Spark使用的SPIM體積重量更小，但卻可以輸出更大的功率（相當的峰值電流及更大的持續電流）。其功率密度體積比提升84%，功率密度重量比提升55%。且新一代的SPIM可疊放在高壓功率分配HPDM下方。

↑電機驅動功率逆變器模塊雪弗蘭Spark與Bolt對比（來自通用SAE論文）

由於雪弗蘭Bolt的電氣化程度進一步提高。更多的用電器直接掛接到了高壓匯流排。因此14V附件功率模塊APM的功率要求較上一代有所減小。其體積也大幅降低。對應的由於雪弗蘭Bolt使用了更大容量的高壓鋰電池組，因此車載充電器OBCM功率要求較上一代有所提升。其體積相當的前提下，功率是原來的一倍。且APM模塊可疊放在OBCM模塊上方。

↑附件功率模塊和車載充電器雪弗蘭Spark與Bolt對比（來自通用SAE論文）

綜上所述，雪弗蘭Bolt純電動新能源動力總成在上一代雪弗蘭Spark車型的技術上進一步增強。它能夠在達到更長續航里程的前提下為提供優秀的加速性能和更寬敞的車內空間。

參考文獻與擴展閱讀：

SAE論文 SAE 2016-01-1153 雪弗蘭Bolt電驅動系統開發Design of the Chevrolet Bolt EV

SAE論文 SAE 2016-01-1228 雪弗蘭Bolt電驅動系統電機設計Electric Motor Design of

UBS分析報告Q-Series_UBS_Evidence_Lab_Electric_Car_Teardown_-_Is_Disruption_Ahead_By_UBS

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