实战解读：比亚迪第三代DM插电混动技术
DM这个缩写，来自Dual Mode“双模”之意思，也即是“EV纯电动”与“HEV混合动力”两种模式。即使到如今，比亚迪DM系列产品的变速档杆鞍座上，依然都会安装“EV”和“HEV”两个切换按钮，这是比亚迪DM技术诞生10年以来的传承。
想起来，比亚迪第一款DM双模插电式混合动力车上市之时，正值改革开放30周年。那时候的中国，工业体系已经非常完整，但自主品牌的工业设计与机械制造能力非常薄弱。笔者甚至可以很负责任地说一句，那时候的吉利、奇瑞、长城等自主品牌的车子，质量真的不怎么样。
太平洋汽车网10年前对F3 DM的上市专题报道
10年过去了，国民心中那种“自主品牌就是劣质产品”的陈旧影响已经破除不少，我们看到了吉利博瑞（设计）与领克03（操控）的精彩表现，我们看到了长城哈弗H6（性价比）的月销4万，我们也看到了第三代DM插混技术架构下的比亚迪唐DM、宋DM、元DM、秦Pro DM等等车型，用节能与性能共馨的品质，在新车销量榜上以技术服众。
诚然，10年前上市的比亚迪F3 DM并非一款性价比优异的作品，但它坚持了正向研发的科研态度（正向研发投入可是巨额的），在没有可学习借鉴对象的前提下打造一个专属于比亚迪品牌的技术平台。这，就是DM技术与比亚迪品牌的可敬之处。
比亚迪与“电”的缘分，其实源于1992年。那时候年仅26岁的王传福硕士就已在北京的有色金属研究院成为研究室负责人，从事电池领域的研发。3年后，王传福获得一笔投资，在深圳成立了“比亚迪科技公司”，并迅速获得了来自三洋的手机电池订单。
2000年，比亚迪打败对手获得了摩托罗拉的手机电池订单；
2001年，比亚迪获得了大量技术突破，镍镉电池产量2.5亿只；
2004年，比亚迪全面接手秦川汽车，正式进入汽车生产行业；
2006年，比亚迪F3e纯电动车研制成功；
2008年，第一代比亚迪DM双模混动技术诞生，搭载于我们刚刚提到的F3 DM之上。
第一代DM技术（下图）采用双电机混联架构，驱动系统状态切换较少，动力输出平顺性比当时多数汽油自动挡车型要更好，系统拥有比汽油自动挡车型更佳的燃油经济性。可以说，第一代DM的主攻方向是燃油经济性。
而让比亚迪DM技术真正成为国内业界翘楚的，是第二代DM技术（下图）。这款基于双离合变速箱打造的混联式动力，率先搭载于第一代秦DM车型之上，笔者在2013年末也有幸成为第一批试驾秦DM的媒体人之一，在北京金港赛道上跑出5.9秒破百的成绩着实让人感到惊艳。至此，第二代DM技术的主攻方向变成了动力性。
然而，第一代与第二代DM技术都有些偏科，因此比亚迪集中了1000多名技术专家，历时三年研发出第三代DM双模混动技术，融汇前两代DM技术的优点，兼顾燃油经济性与动力输出特性。
直至2018年7月，比亚迪成为全球第一家“新能源车销量超越燃油车”的传统车企。一路走来，比亚迪的研发方向从来离不开一个“电”字，比亚迪在新能源领域的研发资金也是整个自主品牌汽车行业当中最高的，而DM插电混动技术并不只是内燃机时代跨向纯电动时代的一个必要过程，而是满足消费者对“节能”与“性能”双重需求的高技术含量产品。
比亚迪第三代DM插电式混合动力技术把“P0+P3+P4”混动四驱架构带到唐DM与宋DM之上，秦Pro DM则使用了“P0+P3”混动前驱架构，未来比亚迪第三代DM还将推出“P0+P4”混动四驱架构。
这三款架构都相比二代DM多了BSG皮带启动/发电机，进一步提升燃油经济性和系统输出平顺性，而灵活的混动架构组织形式也进一步表现出比亚迪第三代DM插电式混合动力技术在不同造车平台的兼容性。
那么，我们平常所说的Px混动构架是何方神圣呢？笔者画了一张解析图，方便各位理解：
按照“电机位置”分类，唐DM的“P0+P3+P4”混动架构拥有三台电机，分工更加明晰；从“电机介入程度”来说，这是一套实打实的“强混”系统；按照“动力联合方式”分类，这是一套高阶的混联式混合动力系统。
▲点击查看大图
“P0+P3+P4”混动架构能让每一个位置上的电机/内燃机都在最恰当的时刻、发最恰当的力，因而可以在全新一代唐DM之上同时实现：
1、智联创世版0-100公里加速最快4.3秒，普通版也能触达4.5秒；
2、工况油耗1.6L/100km；
3、响应速度仅有20ms的全时电四驱系统；
4、纯电续航80km-100km。
以上我们描述了第三代DM技术的五种工况模式，但这些模式可以在日常驾驶当中手动切换吗？没有这个必要。比亚迪并不需要用户去学习记忆这五种模式的使用场景和具体原理，用户仅需通过自己的充电条件和动力需求，自动或手动控制车辆使用“EV纯电动”与“HEV混合动力”两种能源使用模式，即可完成所有操作。
除了能源使用模式之外，第三代DM技术在全新一代唐DM之上还拥有节能、运动、沙地、泥泞、雪地共计五种驾驶模式可选，足以应付所有铺装路面与部分非铺装路面。
完成这些实际使用场景的铺垫之后，我们来了解一下第三代DM在技术上面的提升吧：
A、三大技术管理体系
A1、扭矩管理
内燃机与驱动电机的扭矩各有输出特性，混合在同一套系统上，将会带来扭矩输出上的不线性，这在一台大马力车上表现得更加明显。
比亚迪结合整车动力学模型以及BSG架构，令第三代DM技术实现了发动机与电机扭矩分配的精准控制，实际驾乘感受特别平顺，在越野路面上行走也不会担心扭矩输出会因为某项动力突然爆发而产生不必要的风险。
A2、能量管理
刚刚我们提到了第三代DM技术的五种工作模式，代表能量流的箭头就指示了唐DM插混系统的工作情况。比亚迪利用先进的能量流测试平台及数字化仿真平台，通过大量的多工况实车测试，让整车能量流控制得到了更加精准的优化。
体现到日常行驶中，优势便是能量流自动调配，该凸出燃油经济性时，尽可能多用电；该凸出动力输出特性时，尽可能把三套动力源的输出倾泻到四个车轮之上。
A3、热管理
插混车的热管理系统逻辑非常复杂，其中就涉及到多套散热系统，包括空调、中冷器、高压电池包散热、发动机散热。这些系统之间的散热功能是否可以共用，哪些散热系统的散热优先次序更高？都是一道难题。
比亚迪利用3D仿真技术，对第三代DM系统的高温冷却、低温冷却、电机电控冷却、电池热管理、空调等5大系统都进行了升级优化，实现了更加高效的动力表现。
此外，得益于比亚迪自主研发的高压大功率IGBT模块，改善车内功率变流装置的表现，大幅提升了整车的电气性能，让三大技术管理体系优化升级。
B、两大技术支撑
B1、电机高效性
第三代DM系统中的驱动电机最高转速达到15,000rpm，电机功率密度相比前作提升12.5%，最高效率达97%。相比传统汽油动力的30%-40%热效率，电动机的效率提升明显。 正因如此，第三代DM一直践行尽可能多用电少烧油的原则，因此可以把能量利用效率尽可能提高。
比亚迪第三代DM新增的BSG电机兼顾启动、发电功能。这款BSG电机的电压范围为360V至518V，最大功率25kW，与发动机的减速比为2.5:1，发动机和BSG电机可以长期处于高效转速区间，减少了能量的损耗，使得搭载第三代DM的车辆发电系统总效率最高达到87%，相比上一代提高21%。
B2、电机快速响应
第三代DM技术采用了比亚迪第三代永磁同步电机，动力响应速度快至20毫秒，仅为燃油发动机响应时间的十分之一。表现到日常驾驶体验上面来，那就是传统内燃机汽车大脚油门提速需要等待发动机转速上升、涡轮介入、持续提升转速、换挡、持续输出动力，而DM混动产品的提速直接就让大功率P3与P4电机给执行了，车子不需要等待涡轮增压器在猴年马月突然觉悟过来才开始给你充足动力。
C、四大提升
C1、动力性提升
第三代DM技术主要从内燃机、电动机、混动变速器、整车动力学模型优化几个方面提升车辆动力性：
1、对内燃机进气增压器匹配、ECM控制策略和冷却系统进行优化，提升低速扭矩、响应性和稳定性；
2、通过对前、后驱动的电驱系统、散热、电磁性能优化，提升峰值扭矩和功率，提高电机的输出能力；
3、通过系统变形仿真、齿轮箱动力学仿真并结合大量测试，提升混动变速器承载能力；
4、通过整车动力学模型仿真并结合大量测试，提升单体引擎性能，让整套动力系统爆发最强动力。
目前搭载比亚迪第三代DM技术的车辆，最高能够实现总输出功率441kW（600PS），总输出扭矩950N•m，相比第二代DM技术分别提升19%和16%。
C2、平顺性提升
由于BSG电机的加入，车辆在启停、怠速、换挡、加速等方面平顺性得到极大改善。BSG电机可提前拉升发动机转速，在启动时越过发动机低速抖动区间再点火，显著改善了自动启停时的平顺性。在升降挡过程中，BSG电机也将主动控制发动机转速，使其与车速、挡位相对应，改善行驶中换挡平顺性。
与第二代DM技术相比，第三代DM技术完全避免了双离合变速箱反拖过程，大大降低了起步阶段发动机在低转速区间的抖动状况。关于BSG与平顺性相关的内容，在本文后方有更详细的解读。
C3、经济性提升
得益于BSG电机的大功率及与发动机更为合理的减速比， 车辆低效区间油耗得到有效降低。第三代DM技术通过对发动机、驱动电机、混动变速器、控制策略及系统架构等多方面的优化，减小机械摩擦、改善物理结构、优化档位变换，统筹多控制单元，实现A状态电耗优化8%，B状态油耗优化15%，综合油耗优化11%。
比亚迪第三代DM技术经济性提升主要体现为兼容纯电行驶和混合动力行驶：
1、在纯电行驶状态下，不必启动发动机，完全可视其为一辆无需耗油的纯电动车；
2、在混动状态下，因为BSG电机架构的加入，改善了发电效率和换挡时转速、扭矩的响应速度，可使发动机在大部分时间工作于经济转速，提高燃油经济性；
3、在油耗更高的B状态下，第三代DM技术也能进一步节省能源。比如全新一代唐DM在B状态下百公里油耗也只有7.6L，秦Pro DM B状态下百公里油耗只有4.3L。
C4、NVH优化提升
比亚迪通过建立先进实验室，利用先进测试技术，从仿真分析到试验验证，对近150项NVH项目进行全方位、多路径优化，制定出高水平的NVH标准。
以全新一代唐DM为例，主驾噪音分贝仅为46.1dB，低于正常交谈的声量水平。根据全球AVL数据库测评数据显示，唐DM在3000-6000rpm这一主要转速区间内的噪音表现优于行业水平。
D、三大升级
D1、热管理升级
第三代DM技术在电池热管理、整车热管理方面进行优化。经过单体、电池包仿真实验，开展高效电池热管理系统级仿真优化，实现全气候工况下，整车的超长续航与超强耐久性。
D2、充电功率升级
第三代DM系统中车载充电机OBC功率提升翻倍，由上一代3.3kW提升至6.6kW，充电速度提升一倍，充电时间缩短至4小时。
D3、OTA自进化
基于全球首创的汽车智能开放平台DiLink智能网联系统，第三代DM还可以实现OTA远程升级，具备智能自进化能力，并且还能使用自适应旋转屏幕100%兼容安卓市场上的100万款APP应用。
比亚迪第三代DM技术的微油耗口碑证明，混合动力的省油，不局限在使用阿特金森循环发动机这种放弃动力性的技术。
关于节油的细节，笔者还想多为BSG电机说几段。其实，笔者曾在《蓄电池装车100周年 新A8L做了道精妙算术》一文中重点解读过BSG的节油妙用，但奥迪BSG的戏路非常窄，其回收的电能只能储存在独立设置小容量的48V锂电池组之中，且不能通过电机发力到车轮之上。
诚然，比亚迪唐DM的BSG电机也不能直接驱动车轮，但由于比亚迪BSG电机反转发电所得的电能是直接充给20kWh动力电池组的，因此这些回收电能可以通过P3/P4电机再回车轮之上。这便是第三代DM技术的另一项节油秘技。
另一方面，比亚迪非常罕见地使用了功率高达25kW的BSG电机（平常的BSG只有10-15kW），这让内燃机自启停的流畅度有了提升，也能让BSG电机将汽油机拉升至任意转速以避免动力系统反拖的冲击与噪音。
更重要的是，这台大功率BSG电机拥有最高94%的动能回收发电效率，换算一下便是23.5kW的发电功率，也就是说唐DM的BSG辅助电机发电功率比一台知豆满载荷加速的驱动电机最大功率还要高……
因此，即使在某些高载荷工况下（比如高速巡航），唐DM依然能处于“发电量＞用电量”的充电状态，并能在接下来的低速巡航/低速蠕行工况下尽可能使用纯电驱动，继续刷油耗下限。
BSG虽小，大功率BSG却可以完成多数自启停系统或者小功率BSG电机完全不可能完成的事情，给一台插混车的燃油经济性、平顺性、静谧性带来“远高于BSG系统制造成本”的共享。
经过了半天的技术讲解和半天的试驾体验，笔者对亚迪第三代DM技术有了更多深刻的认识。
目前世界上有三种主流的插混实现方式：
一种是以比亚迪为首的主流PHEV实现形式，P3与P4电机可以获得极大的功率，性能走向为重；
一种是以丰田为首的动力分流式PHEV实现形式，变速箱内部的电机与行星齿轮部件极为精密，加速能力孱弱，节能走向为重；
最后一种是增程式混合动力系统，但如今连业界先锋雪佛兰沃蓝达都放弃纯粹的增程式了（二代沃蓝达的汽油机可以直连车轮），目前只有理想智造ONE等车型在苦苦坚持，这种形式的理论节能能力非常强，但实践起来困难重重。
世界上暂时还没有完美的PHEV插混系统，比亚迪第三代DM技术也并不能称为世界上最完美的PHEV。不过，这套迭代了整整10年的PHEV给了我们一个非常有“改革开放40周年正能量”的启示：结构极为复杂的插混系统不止德国、日本、美国能造，当今中国不仅能造，而且在节能性与动力性双重指标上，一点都不比德日美同行差。