因地制宜,以多元化混動(dòng)技術(shù)滿足全球市場(chǎng)需求
5月29日上午,第五屆車用動(dòng)力系統(tǒng)國(guó)際高峰論壇現(xiàn)場(chǎng),以“混合動(dòng)力及電驅(qū)動(dòng)”為主題的專場(chǎng)分論壇(以下簡(jiǎn)稱“分論壇”)如約開啟。來自高等院校、整車企業(yè)研發(fā)部門、核心零部件供應(yīng)商以及科創(chuàng)企業(yè)的代表匯聚一堂,共同探討全球視角下的多元混合動(dòng)力及電驅(qū)技術(shù)發(fā)展路徑。
中國(guó)汽車駛向全球 混動(dòng)技術(shù)是優(yōu)勢(shì)
憑借愈加強(qiáng)勢(shì)的電動(dòng)化、智能化創(chuàng)新優(yōu)勢(shì),中國(guó)汽車正以前所未有之勢(shì)駛向全球舞臺(tái)的中央。如今,中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)高速發(fā)展,擁有全球最大的乘用車市場(chǎng),最大的新能源車市場(chǎng),也同時(shí)擁有最大的海外出口量,中國(guó)汽車以日益優(yōu)秀的產(chǎn)品力在拓展和深化全球市場(chǎng)的覆蓋,也在重塑全球汽車產(chǎn)業(yè)格局,這也是中國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)全球化發(fā)展,中國(guó)由汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必然階段。
在分論壇現(xiàn)場(chǎng),上汽集團(tuán)創(chuàng)新研究開發(fā)總院總監(jiān)徐政表示,數(shù)據(jù)顯示,去年中國(guó)品牌汽車在全球市場(chǎng)所占的份額達(dá)到了22%,僅次于日系品牌,去年中國(guó)汽車出口量同比增長(zhǎng)21.4%,其中新能源車出口占比接近40%,混動(dòng)車型也成為海外出口新一輪的增長(zhǎng)點(diǎn)。
“從去年歐洲幾個(gè)國(guó)家的調(diào)研數(shù)據(jù)來看,即使是歐洲市場(chǎng)呈現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)多元化需求的明顯態(tài)勢(shì)。在中國(guó)多元化的技術(shù),也正助力汽車產(chǎn)業(yè)實(shí)現(xiàn)更加高效的減碳效果。經(jīng)過積累,中國(guó)已經(jīng)形成了以電驅(qū)為主,插混和增程為主流的混合動(dòng)力方案,而且通過電感化和低能耗給用戶帶來良好的體驗(yàn),結(jié)合海外市場(chǎng)的需求做一些適應(yīng)性調(diào)整,將進(jìn)一步發(fā)揮中國(guó)品牌多元化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)。即使考慮復(fù)雜的貿(mào)易壁壘等因素,在海外包括歐洲市場(chǎng)中國(guó)新能源車的性價(jià)比和產(chǎn)品力都具有明顯的競(jìng)爭(zhēng)力。”徐政說,“在這個(gè)大的趨勢(shì)下,上汽集團(tuán)在今年上海車展也發(fā)布了全球+本土的Glocal戰(zhàn)略,其實(shí)上汽集團(tuán)很早就全球布局全產(chǎn)業(yè)鏈出海,現(xiàn)在市場(chǎng)覆蓋歐洲、東南亞、美洲、澳新和中東等,同時(shí)我們也打造全球汽車品牌MG,在海外20多個(gè)國(guó)家躋身主流品牌陣營(yíng)。”
多元?jiǎng)?chuàng)新 發(fā)揮全產(chǎn)業(yè)集體智慧
技術(shù)創(chuàng)新離不開產(chǎn)學(xué)研、產(chǎn)業(yè)鏈上下游的通力合作。哈爾濱理工大學(xué)教授謝穎說:“發(fā)展新能源汽車是我國(guó)由汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)的必由之路,國(guó)務(wù)院也規(guī)劃了突破高性能、高密度驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵技術(shù)的產(chǎn)品要求,但是我們低損耗繞組,高效冷卻結(jié)構(gòu),減震降噪,核心材料的應(yīng)用都是電機(jī)關(guān)鍵性能的一些重要因素。哈爾濱理工大學(xué)團(tuán)隊(duì)在這方面做了一些研究成果,我們?cè)诟咝阅茈姍C(jī)設(shè)計(jì)方面做了研究,同時(shí)關(guān)注電機(jī)的油冷設(shè)計(jì)技術(shù),還有新材料的研發(fā)和應(yīng)用,對(duì)減震降噪方面的技術(shù)方法也有關(guān)注。我們的目的是推出高性能的,也就是高效率,高效率密度的驅(qū)動(dòng)電機(jī),突破現(xiàn)有的技術(shù)瓶頸?!?/p>
談及大數(shù)據(jù)與AI如何賦能混動(dòng)技術(shù)的發(fā)展,北京航空航天大學(xué)的助理教授趙俊瑋認(rèn)為,混動(dòng)汽車在行駛過程中可以獲取到未來的交通流速信息,可以感知到駕駛?cè)说鸟{駛風(fēng)格以及對(duì)應(yīng)的車輛狀態(tài)。對(duì)應(yīng)于大數(shù)據(jù)具有海量、多源異構(gòu)的特征,從數(shù)據(jù)挖掘過程中可以發(fā)現(xiàn)其映射規(guī)律和關(guān)聯(lián)特征,作為AI智能體的原始輸入,對(duì)應(yīng)于AI智能體,它是具有學(xué)習(xí)和推理功能,在汽車的感知、決策、控制方面具有重要的作用。AI智能體進(jìn)一步優(yōu)化混動(dòng)汽車的表現(xiàn),在考慮物理特征、約束邊界、理解行為的前提下,實(shí)現(xiàn)混動(dòng)汽車實(shí)際行為的最優(yōu)性以及在不同場(chǎng)景、不同工況下的適應(yīng)性。
聯(lián)合汽車電子電力驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)部產(chǎn)品管理總監(jiān)奚浩兵表示,聯(lián)合電子在BEV和后驅(qū)的REV和前驅(qū)的REV都有產(chǎn)品技術(shù)布局,相關(guān)的零部件散件可以滿足主機(jī)廠三合一電橋和多合一電橋的制造需求,另外發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī),充電槍和逆變磚聯(lián)合電子都有涉及。
“我們?yōu)榱薖HEV混合動(dòng)力定制開發(fā)的零部件,第一個(gè)是為兩驅(qū)增程車型開發(fā)的智能增程控制單元。傳統(tǒng)的增程式是一個(gè)發(fā)電機(jī)和一個(gè)發(fā)電機(jī)控制器就結(jié)束了,我們把發(fā)電機(jī)的控制器和發(fā)動(dòng)機(jī)的控制器和整車控制器集成在一個(gè)PC板里去,做成多合一的智能控制單元,這樣整個(gè)的軸承尺寸非常小,上海車展展示后受到很多客戶的青睞。第二個(gè)我們?yōu)榉植际诫婒?qū)正式開設(shè)的雙機(jī)變,可以支持混合動(dòng)力和分布式電驅(qū)兩個(gè)應(yīng)用場(chǎng)景。” 奚浩兵。
珠海華粵傳動(dòng)科技研發(fā)經(jīng)理李宵坷在談到珠海華粵對(duì)電池電磁離合器方面的核心研發(fā)優(yōu)勢(shì)時(shí)表示,輕量化是可以提升整體變速箱的需求的,在傳遞效率方面,電池電磁離合器本身需要的空間非常小,它周邊的附件需求也非常小,所以它在變速箱中的布置空間可以做到非常細(xì)致的,對(duì)變速箱的整體布置也可以提供更多可能性,給到其他的功能性模塊。未來珠海華粵將針對(duì)單線圈雙穩(wěn)態(tài)的電磁離合器進(jìn)行研發(fā)。
談到非晶電機(jī)在新能源汽車上的應(yīng)用,富霖金港電子副總經(jīng)理?xiàng)盍直硎?,非晶歸屬于軟磁材料,非晶材料的話可以降到8瓦每公斤,這個(gè)降幅能夠大幅降低電動(dòng)汽車的能耗。它具備擁有更高電機(jī)效率、更小電機(jī)體積等優(yōu)點(diǎn)。楊林坦言,非晶電機(jī)當(dāng)前的成本還是偏高的,從整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈內(nèi)部的整合到開始上量還要磨合,需要電機(jī)全流程工藝的優(yōu)化,這個(gè)優(yōu)化的效果和效率對(duì)于應(yīng)用的企業(yè)提出的要求還是比較高的。
關(guān)于電驅(qū)標(biāo)定,星驅(qū)科技標(biāo)定和軟件測(cè)試經(jīng)理徐哲認(rèn)為,要從系統(tǒng)科學(xué)的視角看電機(jī)標(biāo)定,比如利用數(shù)據(jù)科學(xué)在電驅(qū)標(biāo)定領(lǐng)域嘗試創(chuàng)新實(shí)踐,星驅(qū)科技已經(jīng)取得了一定成果。
博格華納電機(jī)專家霍從崇表示,通過對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)的優(yōu)化可以讓它在比較窄的區(qū)域下進(jìn)行高效優(yōu)化,提高發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率。通過深度集成,可以把電機(jī)、發(fā)電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行深度優(yōu)化,比如說可以取消發(fā)動(dòng)機(jī)的轉(zhuǎn)速傳感器,或者是位置傳感器可以和電機(jī)進(jìn)行深度優(yōu)化等等。博格華納設(shè)計(jì)的產(chǎn)品可以實(shí)現(xiàn)更緊湊的軸長(zhǎng)、更高的功率密度、更出色的NVH性能。另外逆變器通過了深度集成,把逆變器納入到定子內(nèi)部空間,布局更緊湊,成本更低。
東安汽車動(dòng)力股份傳動(dòng)一部部長(zhǎng)柴召朋表示,多擋混動(dòng)化是變速箱的發(fā)展趨勢(shì),契合了高性能汽車對(duì)動(dòng)力性、駕駛性、換檔舒適性和復(fù)雜工況全場(chǎng)景的性能需求。多擋化的變速器兼顧了電機(jī)多檔和發(fā)動(dòng)機(jī)多檔,可以實(shí)現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)多檔提升經(jīng)濟(jì)性動(dòng)力性,電機(jī)多擋提升動(dòng)力性且降低電機(jī)功率扭矩需求,很好地降低成本和油耗。因此,多擋變速器打造了現(xiàn)階段高性能汽車新能源自由的解決方案。
談到技術(shù)開發(fā)過程中的痛點(diǎn),F(xiàn)EV技術(shù)副總成佳林表示,目前包括混動(dòng)電驅(qū)系統(tǒng)、發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng),大部分在開發(fā)過程當(dāng)中,在前期發(fā)動(dòng)機(jī)的開發(fā)和電驅(qū)系統(tǒng)的開發(fā)是分開的,這樣會(huì)有一個(gè)風(fēng)險(xiǎn),如果我們?cè)诤笃诎l(fā)現(xiàn)問題的時(shí)候就太晚了,這是我們開發(fā)過程當(dāng)中遇到的痛點(diǎn)。另外,目前我們面臨一個(gè)很大的挑戰(zhàn)是,開發(fā)的時(shí)間越來越短,原型車在開發(fā)過程當(dāng)中也受到了限制,因?yàn)檎噺S的項(xiàng)目非常多,所以原型車的生產(chǎn)也受到了限制,這樣就會(huì)導(dǎo)致在開發(fā)過程中很多工作會(huì)要壓到后面進(jìn)行,不可避免延長(zhǎng)了我們的開發(fā)時(shí)間。比如說排放的測(cè)試,OBD的標(biāo)定,包括軟件的驗(yàn)證,還有功能安全的驗(yàn)證,都要推到很后面進(jìn)行,這是我們?cè)陂_發(fā)過程當(dāng)中遇到的痛點(diǎn)。
因地制宜 讓中國(guó)的多元混動(dòng)技術(shù)惠及全球
徐政認(rèn)為,面向全球化的發(fā)展,我們的產(chǎn)品也會(huì)面臨諸多需求和挑戰(zhàn),一方面是各個(gè)國(guó)家的污染物排放、二氧化碳排放、油耗、電池法規(guī)不斷的升級(jí),另外就是各個(gè)國(guó)家和地區(qū)多樣化的環(huán)境和駕駛需求的不同,以及不同國(guó)家復(fù)雜的貿(mào)易壁壘。上汽通過實(shí)現(xiàn)橫跨燃油、HEV、PHEV和BEV四種形式高效動(dòng)力系統(tǒng)支撐的多品類車型來滿足全球的需求和我們自己的規(guī)劃,未來三年上汽將繼續(xù)打造17款全新的海外車型,尤其包括混合動(dòng)力系統(tǒng)的車型覆蓋全球主流細(xì)分市場(chǎng),而包括固態(tài)電池等顛覆性的技術(shù)也將實(shí)現(xiàn)落地和應(yīng)用。
“就新能源動(dòng)力系統(tǒng),在技術(shù)路線方面,上汽集團(tuán)在BEV、PHEV、HEV和增程都有長(zhǎng)期的布局,同時(shí)除了電驅(qū)動(dòng)和燃油驅(qū)動(dòng)以外,上汽也積極布局氫能等新型能源形勢(shì)。首先是中國(guó)和海外場(chǎng)景工況的差異,我們需要對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)做一些適應(yīng)性的開發(fā)。海外市場(chǎng)動(dòng)力需求是有差異的,首先是駕駛風(fēng)格上有差異,從整車加速性能響應(yīng)曲線來看,包括歐洲更加習(xí)慣劇烈駕駛,駕駛性能比中國(guó)要求更高。另外從最高車速和高速公路上最高巡航車速以及保電能力要求也不盡相同,中國(guó)一般乘用車國(guó)內(nèi)車速受限在120公里,但是歐洲很多國(guó)家都是130公里,在德國(guó)和西班牙等部分區(qū)域是沒有速限的。另外從坡道能力,歐洲和美國(guó)都有比較陡的坡度坡起能力要求等等。從動(dòng)力系統(tǒng)開發(fā)角度,我們首先要滿足整車性能的匹配,就是滿足剛才談到的整車VTS的技術(shù)規(guī)范,從最高車速也好,還有坡道能力、零百加速、續(xù)航里程等等。具體來看,首先是混動(dòng)變速箱的構(gòu)型,針對(duì)海外的動(dòng)力需求更高的要求,很明顯多擋位的構(gòu)型是有助于加速性能提升的?!毙煺f。
在適用多場(chǎng)景出行的混動(dòng)系統(tǒng)研發(fā)方面,長(zhǎng)城汽車也探索了更加優(yōu)化的解決方案。談及長(zhǎng)城汽車進(jìn)行混動(dòng)四驅(qū)Hi4研發(fā)的背景,長(zhǎng)城汽車總成開發(fā)部部長(zhǎng)王龍表示,純電四驅(qū)的動(dòng)力沒有問題,它在補(bǔ)能和更低溫的環(huán)境適應(yīng)性和里程焦慮特殊的工況沒有完全徹底解決,混動(dòng)四驅(qū)實(shí)際上是整合了純電以及常規(guī)機(jī)械四驅(qū)的優(yōu)勢(shì)?!伴L(zhǎng)城的Hi4技術(shù)體系,囊括了全品類的四驅(qū)模式,包括串并聯(lián)、EV四驅(qū)、發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū),并聯(lián)、功率分流、能量回收等等,可以適用全場(chǎng)景出行。我們通過創(chuàng)新構(gòu)建了Hi4技術(shù)體系,實(shí)現(xiàn)了分布式四驅(qū)混動(dòng),以及非解耦架構(gòu)的新能源化的探索,拓寬了混動(dòng)四驅(qū)技術(shù)路線,為行業(yè)發(fā)展注入了一定的活力,我們認(rèn)為未來的競(jìng)爭(zhēng)更加趨向于一個(gè)場(chǎng)景化的設(shè)計(jì),包括質(zhì)量提升,包括成本的優(yōu)化,以及滿足更多客戶的出行需求。我們認(rèn)為未來混動(dòng)四驅(qū)會(huì)憑借其綜合性能和政策紅利會(huì)正式成為車企搶占新能源市場(chǎng)的賽道?!蓖觚堈f。
殼牌潤(rùn)滑油產(chǎn)品應(yīng)用專家吳曉君表示,中國(guó)新能源汽車發(fā)展迅猛,中國(guó)的混合動(dòng)力技術(shù)也走在了業(yè)界的前沿。截至目前,在中國(guó)我們的產(chǎn)品測(cè)試了超過44輛車,超過400萬公里的里程,涵蓋輕混、HEV、PHEV、增乘式混動(dòng)車型等,全方位的去評(píng)估混合動(dòng)力的多種工況,這給我們對(duì)于油品的開發(fā)提供更多的洞悉。同時(shí),殼牌作為全球化的潤(rùn)滑油公司,在中國(guó)和中國(guó)的主機(jī)廠一起經(jīng)歷了多年的開發(fā),在混動(dòng)專用油上的一些技術(shù)創(chuàng)新,也在為全球混合動(dòng)力技術(shù)的發(fā)展提供更多的解決方案。