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BMW的iX xDrive50用了111.5kWh，續(xù)航里程按照WLTC來看為626公里，電池采用了369V的5P100S的系統(tǒng)方案，最大的充電功率為195kW。

寶馬iX3在2020年開始在中國沈陽量產(chǎn)并返銷全球，緊接著在2021年下半年便完成了一次中期改款，對外觀內(nèi)飾進行了全面革新。這些看得到的變化并非本文著墨的重點，我們將目光聚焦于新車的三電系統(tǒng)方面。了解寶馬iX3的人大多了解兩個數(shù)字，500km和6.8s，前者是新車的續(xù)航里程、而后者是新車的0-100km/h加速時間。在這兩個數(shù)字背后，有大量的全新電子電氣技術進行著支持。

寶馬iX3基于CLAR平臺打造，這一平臺在設計之初便考慮到了兼容各類動力。以X3為例，其支持純?nèi)加?、輕混、插電式混動以及純電四種不同的動力類型，所以其實并不存在“油改電”一說。其中非常直觀的一點佐證就是iX3的離地間隙以及車內(nèi)乘員/行李箱空間相比燃油版X3沒有縮減，這便是兼容平臺比“油改電”帶來的明顯優(yōu)勢。

第五代eDrive電驅(qū)系統(tǒng)是寶馬iX3在宣傳中被無數(shù)次提及的，iX3也是首款搭載該系統(tǒng)的車型。第五代eDrive電驅(qū)系統(tǒng)的特點總結(jié)下來主要有兩點：集成化和可持續(xù)。我們先來了解集成化的部分。

第五代eDrive電驅(qū)系統(tǒng)全貌（圖1）

第五代eDrive電驅(qū)系統(tǒng)拆解圖（圖2）

上圖中的圖1是第五代eDrive電驅(qū)系統(tǒng)的全貌，它采用了高度集成化的設計，將電機（圖2左）、傳動器（圖2中）、逆變器（圖2右）三大部件集成在一個電驅(qū)模塊中。這樣做的優(yōu)勢之一是降低質(zhì)量--新一代eDrive系統(tǒng)的功率密度比前代提升了約30%；優(yōu)勢之二是減小體積--被放置在后橋的eDrive電驅(qū)總成并未占用后排乘坐和行李廂空間；優(yōu)勢之三是高效--電機輸出軸、傳動器輸入/輸出軸與驅(qū)動軸為相鄰平行設計，傳動距離短、損耗小，傳動效率自然有了明顯提高。

電機定子采用扁線繞組以降低電阻、提高效率

第五代eDrive電驅(qū)系統(tǒng)的第二大特點是可持續(xù)。目前市面上的主流車用電動機有交流感應異步和直流永磁同步兩種，其中前者有功率大的優(yōu)勢，但缺點是效率低、調(diào)速困難；后者的效率高、調(diào)速響應快，但在高負載下容易引發(fā)永磁體退磁現(xiàn)象（因此限制了功率），同時永磁體（釹鐵硼）中需要用到稀土材料，不利于可持續(xù)生產(chǎn)。第五代eDrive系統(tǒng)創(chuàng)造性的采用了無稀土設計的交流同步電機（勵磁同步電機），利用直流電使轉(zhuǎn)子產(chǎn)生固定電磁場，并與定子通過交流電產(chǎn)生的三相旋轉(zhuǎn)磁場同步旋轉(zhuǎn)，兼顧了大功率、高效率、調(diào)速快的優(yōu)點，生產(chǎn)過程中不使用稀土也保證了環(huán)境的可持續(xù)。

這臺全新的交流同步電機最大功率210kW、峰值扭矩400N·m，能量回收最大功率134kW，最大轉(zhuǎn)速17000rpm，綜合效率可達93%。這臺電機便是寶馬iX3 0-100km/h加速時間 6.8秒、極速180km/h（電子限速）背后的功臣。從上圖左邊的表格不難看出，電機在車輛時速為0-60km/h（對應電機轉(zhuǎn)速0-4500rpm）時為恒扭矩區(qū)間（始終保持400N·m的峰值扭矩），時速60km/h（對應電機轉(zhuǎn)速4500-15000rpm）以上進入恒功率區(qū)間（始終保持210kW的最大功率），在全速域都有著出色的性能表現(xiàn)。

如果說加速成績背后是電驅(qū)技術的加持，那么續(xù)航里程的背后就要靠電池技術“撐腰”了。寶馬新iX3的電池組也是第五代eDrive系統(tǒng)的一部分，其采用方形電芯，整個電池組包含188只電芯組成的10個模組，總重量518kg，提供了80kWh的容量，可用容量為74kWh，使iX3擁有500km的續(xù)航里程。電池組為經(jīng)典的“三明治”結(jié)構(gòu)，并采用液冷/熱（PTC+熱泵）設計，以便于在極端溫度下維持電池的性能可靠性。

與電驅(qū)系統(tǒng)一樣，第五代eDrive電池系統(tǒng)的核心之一也是可持續(xù)。其三元鋰電芯采用NCM811正極材料，即鎳、鈷、錳的配比為8：1：1，在保證能量密度的前提之下降低了稀有金屬鈷的用量，以求可持續(xù)發(fā)展。事實上，搭載NCM811電芯的新一代電池組能量密度比上一代有著20%的提升。同時，得益于薄型設計，其可放置于iX3的前后橋之間而不影響車內(nèi)空間和離地間隙；并且讓iX3的重心比燃油版X3降低7.4cm，配合47：53的前后配重，更能帶來寶馬所需的操控功底。

在電動車用戶最關心的安全方面，iX3的電池組從電芯層面到殼體都做到了應有的防護，比如電芯與電芯之間配置了一層絕緣膜以及隔離墊，再噴涂絕緣材料，相鄰的電芯之間更有3層間隔防護。而整個電池組的外殼則使用了高強度鋁合金，并加入潰縮吸能結(jié)構(gòu)，在發(fā)生碰撞時也能盡可能保證電芯不受到外力沖擊。最后，寶馬iX3的電池組在研發(fā)時便經(jīng)過了寶馬的嚴苛測試，在電安全方面可滿足最高標準。

在充電方面，寶馬iX3支持交流慢充和直流快充兩種方式。其中交流慢充使用寶馬提供的充電墻盒可支持最高11kW的充電功率，可在7.5小時將電量從零充滿。而直流快充如果使用寶馬官方的直流快充電樁最高可支持150kW的充電功率。從上圖右側(cè)表格可以看出，充電時前20%可以達到最高150kW充電功率，隨后緩慢下降，在充至60%時依然能保持100kW左右的充電功率，最終用時34分鐘便可將電量從0%充至80%。

寶馬iX3搭載的第五代eDrive系統(tǒng)擁有集成化、可持續(xù)、高效率的電驅(qū)模塊，高能量密度、低稀土消耗、安全可靠的電池組以及高速充電能力，助力iX3強大、可靠的性能表現(xiàn)。相信在看完這篇解析后您會發(fā)現(xiàn)，寶馬iX3的三電系統(tǒng)無疑是當今市面上最先進的之一，這也反映出寶馬在電子電氣技術方面深厚的積淀。厚積薄發(fā)的寶馬在純電動領域不鳴則已、一鳴驚人，寶馬iX3不愧為一款技術里程碑之作。

Part 1

動態(tài)特性對標

AVL會設置很多的采集點，所以我們從動態(tài)特性里面可以看到不同模式的差異。

●加速性能測試

加速性能其實滿載高SOC條件下，百公里加速為4.65秒；當電池處在較低SOC的時候，百公里加速的輸出功率會有所調(diào)整，主要的限制是在60kph，功率曲線有所下降。電池的最大輸出功率為435kW，而測試得到的系統(tǒng)功率最大偉405kW（前165kw+后240kW），在起步后約18.3秒達到197kph，整個加速度最大為6.6m/s2。

我一個深刻的感受，BBA做電動汽車還是油車那幫搞高速的人，所以對著電車比較不利的高速路況在努力使勁；在中國的路面情況，你基本沒有開到140kph以上的使用場景的。

▲圖3.BMW iX加速特性

在德國式駕駛的模式下，隨著激烈駕駛多個循環(huán)以后，部分的特性會有所變化，但是這些特性和電池溫度無關，電池溫度會通過冷卻進行恢復。BMW的電池管理策略，確實覆蓋了這些對于中國消費者來說很極限的工況。

▲圖4.BMW的電池管理策略

最大特性的問題，還是受制于電機的溫度。目前電機特性似乎在國內(nèi)并沒有特別重視（對車輛的高速特性和持續(xù)性不追求）。我是覺得下一步，隨著電動汽車在歐美的滲透，在電驅(qū)動方面由于客戶需求的差異，這塊我們可能在部分工況下會被拉開差距。

▲圖5.BMW 的EDU的工作情況

Part 2

實際測試工況

●測試工況分析

BMW iX的實際駕駛能耗的分析，測試的條件是從100% SOC，行駛至72%的SOC，然后再把它滿充回來。測試的室溫在22 °C，測試過程保持車內(nèi)空調(diào)的開啟。

▲圖6.BMW iX的測試工況分析

從下圖來看，四驅(qū)版本主要是由88%的后驅(qū)和12%的四驅(qū)所組成的。

▲圖7.驅(qū)動系統(tǒng)的使用情況

●高壓能量流圖

在這段工況里面，我們能看到整體的能量流圖。

▲圖8.高壓能量流圖

iX的主要能量消耗，電池部分整個電池系統(tǒng)共放出了27.1kWh的電量，有8.3kWh的能量被回收回來了，實際電池只消耗了19.3kWh。

23kWh的電量用于車輛的驅(qū)動（后驅(qū)dong用了22.1kWh，前驅(qū)使用0.9kWh），這部分主要抵消駕駛的滾動阻抗。

能量回收了9kWh，回收給電池了8.3kWh。

電量用于低壓系統(tǒng)的消耗。

前后電驅(qū)動系統(tǒng)（EDU）的熱損耗很低（驅(qū)動過程中前后兩部分共損失了0.5+2.8kwh，回收過程中只損失0.4kwh）。

從72%SOC充滿過程中，電池系統(tǒng)充入19.3kWh的電量，電網(wǎng)端取電20.9kWh，車載充電器損耗1.5kWh電量，DC/DC等耗損0.2kWh。

●12V低壓能量分解

BMW iX在使用中，12V低壓系統(tǒng)的總功率在500W左右，這個能量主要分解為：

◎車身控制：142.9W

◎自動輔助駕駛：69.3W

◎車載娛樂系統(tǒng)（HMI+導航等）：103.4W

◎BMS、OBC和動力總成：41.4W

◎剎車和轉(zhuǎn)向：35.7W

◎整車熱管理（制冷+加熱）：86.8W

◎門、座椅和雨刮：25.6W

在這個里面，確實看到車輛的懸掛等車身套件用電量大，在轉(zhuǎn)向中ESP和EPS的功率也不低。

▲圖9.低壓能量分解

小結(jié)：從技術來看，BBA的工程師還是對自己做的產(chǎn)品有自己的理解，可能從這些德國測試分析中我們能看到他們追求的東西。