DM的案例
與燃油車搶食的DM-i
記者丨劉鑫
責編丨徐進凱
編輯丨朱錦斌
在汽車相關的行業里，出名的方式有很多，比如小米近日流出與恒大合作的傳聞、馬斯克公布特斯拉人形機器人……而比亞迪的DM-i車型銷量很多，也成為了一個汽車圈內引人注目的話題。
3月份，比亞迪第一款DM-i車型秦PLUS DM-i上市，在不足月的情況下取得了2,509輛的銷量成績，并成為當月PHEV銷量榜亞軍；而隨著比亞迪DM-i車型的陸續推出，7月份比亞迪的DM-i插電混動車型銷量達到了25,061輛，同比增長640%。
短短數月間，銷量增速像是坐了火箭，這不禁讓人疑惑，比亞迪的 DM-i車型銷量這么多，是有人給它們開了金手指不成？要回答這個問題，可以先從比亞迪的策略入手。
布局與轉型
插電式混合動力簡稱插混，即能充電的混合動力汽車。所謂的DM-i車型，就是指比亞迪自主研發的插電式混合動力車型。
比亞迪在2003年開始了插電式混動系統的研發，并在2008年就推出了世界上第一款量產的插電式混動汽車F3DM。經過十多年的技術積累，比亞迪的插電混動技術邁入了3.0時代。
比亞迪在DM-i車型上應用了插混技術，并主打經濟型。相較其他品牌的燃油車，比亞迪的DM-i車型秦PLUS DM-i、宋PLUS DM-i、唐DM-i全系搭載了綜合性能行業領先的刀片電池。
展開 2021年插電式混動和DM-i小結
備注：漢DM和漢EV在早先都是有個滯后期的，其中唐DM上險顯示還在去庫存，基本處在穩態銷量階段
圖5 比亞迪的幾臺PHEV的汽協產銷數據和上險數據對比
DM-i 的銷量還處在穩步提升的狀態，5 月 DM-i 銷量 8500臺左右，比4月份的5000，增加了不少，其中秦 PLUS DM-i為 5542臺，宋 DM-i接近 3000 臺。
圖6 比亞迪DM-i的車型的銷量情況
這一次DM-i的策略是在之前DM-p的基礎上，用省油和價格來實現差異化。所以從上險數據來看，這次DM-i的情況和理想One相似，也出現了銷售地域較為分散的特點（考慮到價格，甚至有過之而無不及）。從銷售地域的分布來看，2021年1-5月秦和宋 DM-i 前十大 城市占比分別為 43%和 32%，第一大城市的占比皆不到 10%，和大多數PHEV完全不一樣，不是僅僅集中在限購城市（這點很重要，初期的需求并不是來自限購，未來對于牌照需求并不突出）。
秦DM-i的上海占比雖然最高，但是也只是占9%，深圳6%，杭州4%
圖7 比亞迪DM-i當前上險的分布
由于宋DM-i的上險分布更少，這使得整體的分布比秦DM-i還要分散。
圖8 宋DM-I 當前上險分布
從當前來看，PHEV目前還是私人需求占絕大部分， DM-i 個人消費占比達 到 90%，單位購買需求占比 8%-10%，運營需求較少。由于當前比亞迪提供的配置是從高端往低端走，所以目前秦 PLUS DM-i中110km 和 55km 純電續航版本的銷量各占 50%，宋 PLUS DM-i中 110km 版本銷量占比75%。這個和目前廠家的供給很有關系，先從高價的車型提供，然后逐步往低電量地來提供。
展開 汽車大觀｜比亞迪DM-i超級混動 新能源汽車市場的新風向？
今年上半年，比亞迪乘用車全系上半年總計銷售242321輛，新能源則累計銷售150211輛，其中，比亞迪插電式混動車型的累計銷量達56,771輛，同比增長407.43%，搭載DM-i超級混動的車型更是出現了一車難求的局面。
DM-i超級混動市場火爆的背后，是因為插混車型能夠切實解決消費者用車痛點——既節能減排，又可解決純電動汽車里程焦慮。
7月27日，“我迪朋友們 DM-i超級混動技術解析會”在北京舉行。來自比亞迪的技術專家與媒體人士深入探討了比亞迪 DM-i超級混動技術的奧秘。比亞迪參會工程師表示，DM-i超級混動技術有五大優勢：快、省、靜、順、綠，首款搭載DM-i超級混動系統的轎車秦PLUS DM-i更是實現了虧電油耗僅3.8L/百公里，可油可電綜合續航超1245公里。
虧電油耗僅3.8L/百公里
DM-i超級混動，是基于超級電混系統，以電為主的混動技術。在架構上，DM-i超級混動以超安全大容量電池和高性能大功率扁線電機為設計基礎，主要依靠大功率高效電機進行驅動，汽油發動機的主要功能是在高效轉速區發電，適時直驅，改變了傳統混動技術主要依賴發動機、以油為主的設計架構，從而大幅降低了油耗。
DM-i超級混動的核心部件包括雙電機的EHS超級電混系統，驍云-插混專用高效發動機，DM-i超級混動專用功率型刀片電池以及整車控制系統、發動機控制系統、電機控制系統、電池管理系統。這些核心部件和關鍵技術完全由比亞迪自主研發。
最重要的是，DM-i超級混動以電為主的架構，真正實現了多用電、少用油并且高效用油。
電量充足時，DM-i超級混動就是一臺純電動車。
展開 DM中規則網格描述的創建
所有包含零件自動保存在ANSA DM根目錄中，保存文件為01_A_crash.ansa以備用。
打開DM Browser窗口去查看我們剛創建的結構。common和 FrontImpact描述是分開的。我們可以看到每個零件都添加了一個文件，添加名稱為Mesh Parameters文件的零件已經劃分了網格。
這實際上就是一個當我們執行Save Representation功能后ANSA保存的FrontImpact描述網格的硬鏈接。后面會看到這個文件用到哪兒。
！重要說明：
1. 我們執行所有操作都選擇最外層裝配的原因是：所需的任務是將包含在我們的數據庫中的所有零件都自動執行。然而它不是強制性的。我們可以一次執行一個零件或多個零件或一個子裝配。
2. 強烈建議不要向ANSA DM中再添加任何數據，除非它們是要用于規則模型的創建。否則，處理這個模型的工程師在查詢零件更新和獲取數據都不完整。這意味著在ANSA DM中發布描述之前要進行手動的網格改進。
3. 網格可以由幾個人同時進行改進，由零件組成的裝配模型可以使用右鍵菜單中的零件/裝配的Save選項。然后這些單個的零件及子裝配可以分配下去進行網格改進。一旦完成，通過DM>Save Representation進行保存。
DM中規則網格描述的創建.pdf
展開 
DMS不僅僅是為了自動駕駛
對于汽車DMS，Seeing Machines擁有最大的數據集，其“Guardian”系統在過去三年中捕獲了約60億公里的自然駕駛數據，總里程約75億公里。
Guardian以每周約5500萬公里的速度采集訓練數據，覆蓋超過3萬輛商用車輛的車隊。沒有其他DMS供應商有一個系統可以獲得類似數量的訓練數據。
功能安全合規
功能安全是由ISO 26262和ASIL（Automotive Safety Integrity Level）定義的。同樣相關的還有ASPICE（Automotive Software Process Improvement and Capability dEtermination），這是德國車廠的標準。
當軟件檢測到駕駛員分心或疲勞時，DMS的性能要求早已超過了簡單的蜂鳴聲和鈴聲。車廠現在正在研究如何利用DMS信號來提供對駕駛員注意力狀態和參與程度的實時分析，目的是改變AEB和LKS的敏感性。
將DMS與制動和轉向系統相融合，以改變車輛在道路上的位置，這大大提高了DMS軟件的功能安全要求和ASIL規范。
開發商業級軟件的公司很少擁有實現ISO 26262標準的專業知識。因此，即使是像Apple、Google和Microsoft這樣的老牌公司，要想在未來五年內參與汽車DMS市場的競爭，功能安全是一個實質性的障礙。
展開 DM-i所代表的另一種增程
上周和朋友一起在聊DM-i的電池，談到現在交付的DM-i，有挺大一部分用戶選擇110km的版本，比選50km的多很多。我嘗試探討一下這種現象，以及背后的邏輯：
（1）秦、宋和唐DM-i都是配置18.3kwh或21.5kWh的增程版本，提供110-120km可以覆蓋通勤的純電續航。還帶有30分鐘50%SOC的快充設計，這種較高的配置占了很大的一個比例。這個比例驗證了發展增程的戰略，的確可以使新能源汽車快速滲透市場。
（2）110-120km的增程跟55km的插電PK，從價格來看按2.4萬的差距來看的話，增程版是完勝。
（3）增程版帶有直流充電的設計，如果配合后續小直流（20kW左右）充電樁的推廣，用戶在駕車外出的場景下，還是有充電的需求，這樣的需求會潛移默化地引導消費者使用電的習慣。
（4）華為2022年在SF5上有可能要花大力氣來推廣，配置快充的增程版本的還有多少潛力可以挖掘，這里的想象空間很大。
從這個意義上來看，我之前關于DM-I 50km版本更好賣（因為價格更低）的設想是錯的，其實接下來主要會看增程式的發展，它可能是替代燃油車的主力之一。
表1 DM-i vs華為支持下的新版SF5
一、比亞迪插電式混動銷售特點
我把比亞迪的四臺車，漢DM、秦DM-i、宋DM-i和唐（DM+DM-i）在地域上做了分解，有以下的特點（跟之前分析的銷售數據結論一致）：
漢DM和唐DM本質上還是按照PHEV插電式混動的思路，整體的銷售非常依賴于廣東、上海、浙江，而且本質就是深圳、廣州、上海和杭州四個城市的限購政策。
展開 DM-i 救得了創維汽車？
毫無疑問，位于插電混動市場， DM-i已經成為了一塊“金字招牌”。
幾天前，曾前往其位于上海星薈中心的比亞迪卓景店調查，作為其手中握有真正的“王牌”，剛剛開啟預售的比亞迪漢DM-i，短短10小時內，訂單量就達到1.2萬輛以上，正式開啟交付后，前來接待的銷售預計提車周期最少需要4個月，長則可能達到半年。
“不僅僅是漢DM-i，我們店內你能看到的秦Plus DM-i、宋Plus DM-i包括唐DM-i，等待的時間基本上都差不多，需要4個月左右。在PHEV這個板塊，現在選擇比亞迪應該就是最明智的，況且上海今年新能源牌照還是贈送的狀態。”
的確，如他所說，考慮到綜合使用成本、產品售價甚至成熟度，橫向對比其它品牌，DM-i已然可以稱得上暫時的脫穎而出。而站在廠商的角度，DM-i更大的威力，除了技術本身，能夠將整套系統的成本，控制得如此極致，也是令其它品牌望塵莫及的。
最終反映到市場端，上月即便遭遇春節假期，比亞迪全系新能源乘用車銷售87,473輛，同比增長764.1%。其中，插電混動車型銷售44,300輛，貢獻超過半數。
有了如此結果的加持，已經能夠徹底回擊許多質疑。而在許多人心中，新的問題也隨之涌現：比亞迪究竟會選擇將DM-i“外供”嗎？
有趣的是，隨著一則消息的涌現，很快便有了清晰的答案。
展開 如何看待DM i的刀片電池設計？
今天看到朋友在分享DM-I 120公里的電池版本的信息（之前官方的說法，是覆蓋電池電量8.3~46kWh的電量梯度），是一圖流。
結合我了解的信息來梳理一下這個厚刀片電池的設計想法、構思和發展。從原理來看，本質上厚刀片是一種基于軟包磷酸鐵鋰的創新，從長期來看也未必不是一條路。
圖1 DM-I 厚刀片磷酸鐵鋰電池系統的設計
Part 1 DM-i刀片電池的熱管理
在圖1里面，我們看到了和之前不一樣的東西——里面內嵌了加熱膜。也就是說，在展示的結構里面，還多了加熱膜，并且使用導熱凝膠盡可能在加熱膜上面降低熱阻。
圖2 展示的DM-i電池結構
在之前比亞迪宣傳的材料中，主要采取兩種模式：
1）電池散熱：采用冷媒直冷技術，直接將冷媒通入電池包進行冷卻，相比液冷減少了一級能量交換，換熱效率比液冷提升了20%。
圖3 DM-i的冷媒直冷技術
2）電池加熱：脈沖自加熱技術，通過電池高頻充放電，不僅能給電池加熱，還能加熱得均勻，脈沖自加熱效率比液加熱提升10%。
圖4 自加熱技術
但實際的情況來看，脈沖自加熱帶來的速率不確定，還不如在厚刀片電池表面貼上加熱膜來得更直接。如前面所述，其實不容易做的，特別是要把這么多顆串聯的磷酸鐵鋰電池均勻地加熱起來，光靠自加熱高頻振蕩效果不是那么理想。
Part 2 DM-i的設計理念
我的理解，這個厚刀片的設計，是有點盯著豐田打的意思。
這根特別長的厚刀片電芯，其實和豐田把多個小的標準鎳氫電池裝在狹長的大鎳氫電池里面有著異曲同工之妙。
展開 技術分析丨豐田ECVT混動技術與比亞迪DM-PHEV技術差異
比亞迪DM系統特點解析
DM綠混系統與ECVT結構與運行原理基本相同，區別是綠混結構合理一些，不需要另類的太陽輪也能實現同樣且穩定的運行模式。不過這一系統正因有上述缺點，所以在2008款F3DM上使用不久后就被淘汰了；目前還有綠混系統的復刻平臺EDU仍在上汽乘用車中服役，技術水平與實際表現均不輸ECVT。
全新的DM系統已經將電驅系統拆分出變速箱，并且為燃油動力系統單獨匹配傳統變速箱。參考唐DM，該車的2.0T奧拓循環發動機匹配了25kw功率的發電啟動一體機，同時匹配了混動系統專用的6擋濕式雙離合變速箱；這一組合能夠實現ECVT的增程式駕駛模式，同時可以利用6個前進擋實現內燃機的增扭或增速，讓內燃機的油耗最低且性能最強發揮；且BSG電機還可以在雙離合變速箱換擋時控制發動機轉速，實現平順的換擋體驗。這一系統很顯然要比ECVT和早期的綠混更理想，因為內燃機的動力儲備不會被浪費了。
電驅系統才有前置P3與后置P4架構的布局，獨立驅動電機與減速器的匹配要比ECVT更穩定，且功率完全不受限制。前置電機有110kw功率，后置電機有180kw功率，總扭矩有630N·m，僅僅一臺前電機就能夠碾壓ECVT的全部電機了。高功率可以在高速駕駛時解決恒功率降扭的問題，同時大扭矩也能實現低速更大的輸出馬力。這套系統實現了電動機與內燃機功率的最理想發揮，理論上綜合能耗總會低一些，不過因為沒有同技術水平的車可以作為對比，所以這臺車的綜合能耗也不好評價，只是能實現4.3秒的破百成績，能耗高一些有何妨？這比ECVT卡羅拉雙擎E+幾乎快三倍。
展開 Workbench在DM中利用txt文件建軸類零件模型
Workbench在DM中利用txt文件建軸類零件模型
Workbench的DM（DesignModel）建模的腳本文件是JavaScript，幾乎沒有參數化能力，在Workbench中ANSYS APDL的功能雖然被保留，但是可以看出來Workbench并不打算將ANSYS APDL功能過于強調，推崇的還是GUI界面建模的方式，或者第三方建模軟件導入。這個意圖是大大降低建模的難度，讓Workbench的使用門檻降低，這對推廣Workbench的使用當然是有利的。
但是，對于使用習慣了ANSYS經典的人來說，參數化設計這個概念有多么好用都知道，Workbench在逐漸改變這種觀念。
筆者思考嘗試過怎么能實現DM模塊中的參數化建模，首先想到的是在Mechanical 下面的插入APDL命令的方式，從插入的位置其實已經可以看出，插入APDL一個位置是求解之前一個是求解之后，并沒有說能在劃分網格之前。筆者抱著試一試的心態，在求解之前的位置插入APDL命令，企圖以/prep7命令進入前處理器，并進行建模命令操作，最終發現沒有效果。
此舉表明通過APDL插入命令的方式無法參數化建模。
另外筆者也嘗試看了DM中生成的Java 腳本文件，發現這個腳本文件記載了在DM中的操作，能夠表示模型的各種信息，但是通過這個腳本文件實現參數化設計基本不可能。
最終，筆者嘗試了Python語言命令的方式，發現一些建模操作確實能夠采用Python語言編寫，但是難度很大，原因是Workbench關于Python建模方面的幫助文檔寫的很次，很多的Python命令或者函數并沒有詳細說清楚該如何使用，所以，即使知道某個建模操作對應的命令，依然無從下手該如何給定相關參數。
展開 三維網格劃分中無厚度面的處理Workbench+DM+SCDM+Meshing+ICEM
ANSYS WORKBENCH有DM（DesignModeler）和SCDM（SpaceClaim）兩個模型處理模塊，對于使用MESH劃分來說，使用兩個模型模塊的操作有所不同（實際概念和原理相同），會分開介紹。
本部分內容將會包含四節：
第一節：域內無厚度面使用ANSYSMESH+DM的實現方式
第二節：域內無厚度面使用ANSYSMESH+SCDM的實現方式
第三節：域間無厚度面的實現方式
第四節：無厚度面使用ICEM的實現方式（結構和非結構網格）
第一節 域內無厚度面使用ANSYSMESH+DM的實現方式
針對圖1所示的模型，使用DM+MESH，主要操作如下：
1.1From New Part
如圖1.1-1，在DM中同時選擇實體模型和無厚度面模型，使用右鍵菜單，并選擇FromNew Part，做完這一步之后模型樹變成圖1.1-2。
注意：FromNew Part這一步必做！
圖1.1-1
圖1.1-2
From NewPart這一步網上有以下面這一步代替的做法——使用Boolean（布爾運算），但本人親測無法實現目的。不知為何？若有操作成功的同志，麻煩給指個路。
展開 
技術分析丨豐田ECVT混動技術與比亞迪DM-PHEV技術差異
比亞迪DM系統特點解析
DM綠混系統與ECVT結構與運行原理基本相同，區別是綠混結構合理一些，不需要另類的太陽輪也能實現同樣且穩定的運行模式。不過這一系統正因有上述缺點，所以在2008款F3DM上使用不久后就被淘汰了；目前還有綠混系統的復刻平臺EDU仍在上汽乘用車中服役，技術水平與實際表現均不輸ECVT。
全新的DM系統已經將電驅系統拆分出變速箱，并且為燃油動力系統單獨匹配傳統變速箱。參考唐DM，該車的2.0T奧拓循環發動機匹配了25kw功率的發電啟動一體機，同時匹配了混動系統專用的6擋濕式雙離合變速箱；這一組合能夠實現ECVT的增程式駕駛模式，同時可以利用6個前進擋實現內燃機的增扭或增速，讓內燃機的油耗最低且性能最強發揮；且BSG電機還可以在雙離合變速箱換擋時控制發動機轉速，實現平順的換擋體驗。這一系統很顯然要比ECVT和早期的綠混更理想，因為內燃機的動力儲備不會被浪費了。
電驅系統才有前置P3與后置P4架構的布局，獨立驅動電機與減速器的匹配要比ECVT更穩定，且功率完全不受限制。前置電機有110kw功率，后置電機有180kw功率，總扭矩有630N·m，僅僅一臺前電機就能夠碾壓ECVT的全部電機了。高功率可以在高速駕駛時解決恒功率降扭的問題，同時大扭矩也能實現低速更大的輸出馬力。這套系統實現了電動機與內燃機功率的最理想發揮，理論上綜合能耗總會低一些，不過因為沒有同技術水平的車可以作為對比，所以這臺車的綜合能耗也不好評價，只是能實現4.3秒的破百成績，能耗高一些有何妨？這比ECVT卡羅拉雙擎E+幾乎快三倍。
展開 NSA DM-裝配件的層級化管理
ANSA
DM是一個集中的數據管理系統，主要以結構化和層次化的方式收集和存儲在車輛模型開發過程中的所有設計數據，并通過流線型修改模型數據、簡便地共享公共數據以及為基本求解設置的分析提供資料庫接口等方式，確保數據更加有效地應用于整個項目中。
ANSA
DM數據管理包括：
1.裝配/零件數據：零部件和子組件在ANSA文件的幾何表示；
2.輔助部件管理：假人，障礙，輔助元件所必須的分析；
3.庫單元管理:各種連接形式單元；
4.文本文件：焊點文件，材料文件及包含文件；
5.過程模板：各種求解器模板式流程；
本文將為大家介紹在裝配/零件數據管理時如何進行根目錄及裝配件層級化的設置。
首先在你電腦的預想位置創建目錄，比如DM_TEST。然后，啟動ANSA后，可以通過Containers>DM>Set
DM
Paths，點擊ADD來設置存儲路徑。這個窗口可以設置多個根目錄，但是每次只能有一個為當前使用目錄，可從根目錄選項中設置自己想要的當前目錄，或者點擊右鍵選擇選項進行相應的編輯或刪除操作。
請輸入圖片描述（可選）
通過Windows>User
Script
Buttons操作使腳本功能可見，并且點擊相應按鈕執行ReadProductDefinition功能。文件管理隨之出現，選擇所需要的.xml文件，就會出現如圖所示的文件結構編輯樹，這里展示了裝配零件的連接及裝配信息。
在這一窗口中，PART
Nr,
Version，Name選項將會分別讀入相應的ANSA模塊的ID。在窗口的Instances,
Transformation
Matrix,
Models
and
File
Name
選項將會詳細顯示裝配件所包括的實體數、實體矩陣、零部件及組件的物理文件及文件的路徑等信息。
展開 DM(DesignModeler)布爾運算與切片操作
如果幾何模型是用DM工具建模的，操作方法就另當別論了。
ANSA DM的部件合并功能介紹
ANSA DM強大的數據管理功能表現之一就是對于幾何部件的合并整理上。ANSA DM的部件合并管理功能是為了創建包含所有單個部件裝配信息的文件，其中包括部件在三維空間及裝配層級樹的裝配信息，本文將介紹這一功能的實現過程。
首先打開File>Merge功能。就會出現ANSA的File Manager。選擇需要合并ANSA文件目錄中的所有數據。Merge Parameters窗口就會出現。打開Merge Parts 選項及Autoposition Parts功能選項，如圖所示。
ANSA的部件合并功能介紹.pdf
