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行业新闻

海大学传授罗建:新能源汽车动力体系与漫衍式

作者:admin 发布时间:2018-12-17 00:37

  2018年12月7日-8日,以“立异驱动、手艺引领”为主题的2018第六届“汽车与情况”立异论坛在上海安亭正式举办。本次论坛完整笼盖汽车行业手艺范畴的研讨,旨在进一步推进整车企业与零部件企业之间敌手艺成长趋向的切磋、加强汽车行业专家之间的交换互动、加强整车与零部件企业的交换、搭建合作平台,通过勾当推进汽车零部件财产立异转型升级、制造更具合作力的整零协同立异关系,助力实现向汽车强国的改变。来自上海大学的罗建传授在本次论坛上引见了新能源汽车动力总成与分布式驱动的最新研究功效,以下是演讲实录:

  大师好!每年我都很爱惜这个机遇,适才前面几位教员曾经讲的很是细心、很是具体了,我讲的会稍微轻松一点。

  起首是引言,本年新能源汽车达到120万辆以上、2019年达到200万辆大师没什么看法,可是问题在哪呢?今天有几个专家讲到了,整个乘用车销量的负增加问题,讲到将来还有可能会涨回来,可是从深条理想,我感觉未必,此刻我们面对着前有虎后有狼的境地。

  一方面是前有虎,现实上共享汽车的成长大大降低了乘用车可能成长的期望,有人做过计较,说在纽约市核心曼哈顿岛上,有六千辆优步就够了。别的,若是未来开辟出了一种所谓简单的L3级此外主动驾驶车取代滴滴,那么我们只需有APP就能够把车招来了,人上去人能够本人开,四处所把门一关,主动驾驶车会本人找处所泊车或者接下一单。这个事一旦成真,不需要出租车司机,用车成本大大降低,会对汽车销量形成很大影响。

  后有狼是什么?在泛博的农村地域,低速电动车火得不得了。有人讲到路权,路权在良多环境下能够有变通。农村、以至三四线城市,低速电动车会有很大的销量。

  总结起来就是适才那句话,目前看来,以前乘用车每年百分之十几的增加速度生怕不会再有了。此刻良多处所在盲目扩产能,出格良多处所在盲目扩张燃油车的产能,这都是有问题的。

  第二个问题,从新能源汽车的销量布局来看,纯电动汽车仍是占大部门,夹杂动力汽车的概念其实是两套系统,这个成本会比力高。纯电动汽车成本次要在电池上。有两件事需要厘清,我们糊口的样本是什么样?上海这个处所平均通勤里程一天来回大要三十公里,50%以上的人是50公里以下,80%以上是80公里以下,少数到了100公里或者200公里,所以在如许的环境下纯电动汽车用于通勤其实是一个挺好的工具。可是它的问题在哪里?纯电动车最大的问题是万一没电了怎样办?这就涉及到充电的问题,对电池来说压力也挺大,每次都是从零起头充到满,为什么要充到满?由于不晓得我要到哪里去,我很担忧。换个思绪想这个问题,其实你需要的是一个充电宝,有了充电宝之后你并不需要天天充满,我们能够在充电这件工作上有更大的容忍性。其实增程器就是个充电宝,这个在电动车的推广上有很是大的空间。新疆时时彩开奖官网

  接下来我讲电池,我感觉电池系统能源密度和充电短期内看不到完全处理法子。还有说500公里要用50度电,5千瓦充电机要充10个钟头,一个钟头充满要50千瓦充电机,燃油车加油是什么概念?我们开车到加油站去,若是前面有三辆车,我就换个加油站。 我但愿三分钟加满。若是如许,充50度电,充电桩要一千千瓦,一千千瓦的充电桩几多钱呢?搞个充电站,十个充电桩,有一万千瓦,上海能布几多个?快充是一个看起来很美的概念,可是大师都快充,电力系统怎样办?同时快充本身对电池本身的损害很大。久远看来,城市物流车辆的电动化趋向不成逆转,必定替代燃料车。物流车辆是出产东西,若是续航里程不敷,必定要利用快充,充的成果就是这个电池坏的很快,若是是家用车也许没那么大的要求。

  处理这个问题有两个标的目的,一个标的目的就是,在电池没有处理之前,我们有十年、二十年机遇去做,从P0电机到P1电机、P2电机、P3电机等等。可是不管是哪个系统,其硬件、节制方面看起来都比力复杂,这个复杂一方面带来成本,另一方面就是整个制造手艺要跟得上。串联夹杂性动力系统是未来的成长趋向,我相信有一天电池的问题是能够处理的,在处理之前我们可能需要接管整车的分量、体积以及电机的成本。

  从久远来看,燃料电池也是增程器,其实并没有所谓的燃料电池车,燃料电池是电池的一部门,就是利用燃料电池的电动车。燃料电池很贵的,一般的车在高速开的是二十五千瓦,我们买的车峰值功率大要是一百多千瓦,一百多千瓦的燃料电池和二十五千瓦的燃料电池明显不是一个代价,此刻也没有可能性实现大规模使用。

  所以要处理增程器的问题有三个办法:第一就是电动车有了增程器,油耗怎样算?理论是很简单的,三百公里的电车,加满油能够开六百公里,哪怕增程器的油耗是百公里10L,平均算起来也是增程电动车的油耗是5升;第二个,既然有三百公里的行驶里程,那么在利用期间内,有多大的可能去点燃增程器呢?可能10%或者更少;如许平均利用油耗岂不是0.5L/百公里?多好!第三,利用增程器必然会费油?不会,为什么呢?不管是国外仍是国内的某些企业,装了增程器的感受都欠好,当其实底子缘由在于,我们拿了一台现有的、可变工况的策动机装在电动机上面,然后就说它是增程器策动机,如许效率不成能做高,成本也不成能做下来。

  这是别的一个研究标的目的,这个工况就是小工况区域、极小体积、新能源汽车驱动系统极高效率、极低成本的。举个例子来讲,丰田此刻最高做到42%,有柴油机做到50%了,从策动机出来颠末发电机、电动机到轮子,这部门丧失10%,其实50%乘以0.9等于45%,仍是比丰田最高的工作点42%高。就算点了增程器,总的损耗也不见得比燃油车高,为什么?由于电动车在城里开时,电动车的整个油耗和电耗比燃油车很多多少了。 可是问题在哪里呢?前两天某品牌车上高速后相关的问题就爆出来了,这么大的车、这么大的阻力,所有的电耗直线上升,续驶里程大大缩水,怎样办?平均25千瓦的功率,新疆时时彩搞一个24千瓦的增程器,上高速就点着,包管整个油耗比燃油车还低。由于用的是特地针对24千瓦开辟的增程器策动机,比拟把100、200千瓦的策动机,运转在24千瓦的工况,效率明显不成同日而语。同时还要平均耗电1度, 50度电能够开50个小时,还有什么续驶里程问题?

  另一个是发电机的问题,发电机效率此刻能够做到97%,下一步能够到98%,能不克不及做到99%?没有把握,但可能具有。再一个是微型燃气轮机,速度能够转到5万转、6万转。微型燃气轮机手艺并不是汽车搞的,但此刻国内有些公司汽车涡轮增压器搞得很好,所以就鞭策了这个可能性。此刻又搞电动的,这是一个电动的涡轮增压器。反过来也就是微型燃气轮机发电机,这个手艺是成熟的,并且成本也不见得很高,电动增压器成本不太高,增程器就比力益处理,处理了增程器才能够处理能源问题,处理了增程器问题才能说车的动力系统未来会有各类各样的成长。

  扁线电机方面其实带来几个可能性,一个是提高效率,此刻扁线电机确实是降低了电阻,但在这个上面,国外企业和中国企业干事纷歧样。国外企业一起头就说好合作,供应商把出产线设备铺下来,我必定就卖给你,我不会找别人。中国企业则分歧,中国企业找一个企业合作时,就问有没有现成的扁线电机?拿过来我看看。供应商试投了几万万的设备后,搞出扁线电机了,对方说这个电机太长了,归去要改全数的模具。然后说别家的机能好一点,就不跟你玩了,你的设备就白投了,所以没有法子做。

  别的,我们讲抱负夸姣的,现实很骨感,投下去之后,订单不足,怎样办?所以主动化是功德,但不是全能的。目前的扁线电机根基上每个槽是半封锁的口,把线圈插进去,像左下角一样,然后焊起来,在焊接的过程傍边需要良多设备。退一步半主动化,我能够开一个槽,这个绕组不是插进去,而是放进去,如许绕组就能够做成波绕组,波绕组是持续的就不需要焊了。这也是扁线电机方面可能的成长。

  此刻回到分布式系统,为什么要提出分布?若是就是要按集中驱动的工具,必定是最快的。分布式纷歧样,有各类各样的路况要考虑,此刻我们晓得车多重和轮子上的摩擦极限在哪里,可以或许发生最大的转矩是几多,这就是分布的问题。若是分布了,顺应性比力。机械人也是这个分布概念。适才谈到小车1000牛米、1500就够了,大型车辆转矩要求就添加了,分歧车辆和分歧的加快系统,以及分歧的节制系统,对于轴转矩要求是纷歧样的。这个大车要把一个机械系统动力分派在八个轮子上是很坚苦的工作,但电机别离节制就可能性更高了。别的小型车,小型车的空间很是紧凑,若是策动机放在轮子上整个驾乘感触感染好、驾驶空间会很大,这也是分布系统的益处。

  客岁也有专家谈过,轮毂电机用到乘用车上面估量十年都没有但愿,但用到大型公用车辆和小型车辆上是能够。此刻有人说轮毂电机贵,但在电动两轮车范畴,轮毂电机和中置电机就有各自的劣势。大师都很清晰,轮毂电机最大的可能性、最大的益处,一个是改善车辆的活动节制系统,使它可以或许提拔加快性,提拔路面平安性。别的一方面,对主机厂来讲,轮毂电机系统材料成本也会添加,但整车拆卸成本会削减,这是一个尺度问题。

  其实国内对轮毂电机赐与了很大的乐趣,我大致找了一下公开辟表的消息。近几年来,大师对轮毂电机都很注重,感觉这是一个标的目的。在乘用车方面很快使用,还没有看到很明白的可能性。但在公用车辆上很快,好比邮局的车辆、还有低地板公交。轮毂电机使用更大的是两头,一个是公用大型车辆,一个是极小型的车辆。轮毂电机也许波动很厉害,需要有高机能的吊挂处理方案。

  比力一下Elaphe轮毂电机手艺,这些目标其实并不是很细,两头有一个23kg、700Nm转矩,国内2014年的时候曾经做到,这个是大师都晓得的。Protean是业界的领头羊,现实上在我小我看来,Protean完成了所有测试,曾经达到了尺度,但此刻问题是没有人敢吃螃蟹,没有哪一个主机厂敢用,都等着别人先用,现实上他的系统曾经很好了。

  各类样机的特点都有,从电机的角度来讲有两个方案:一个方案是间接驱动,这种成本比力高,电机比力大;第二个是电机转速很高,电机体积比力小,需要减速,成本比力低。右边这个是一个电机和减速器,相当于把一个电机和变速箱整个放到轮子里面去,它的靠得住性可能是问题。

  对于轮毂电机,现实上我们该当跳出保守的桶式电机布局。比来研究表白,有一些盘式电机的布局,这不是新的布局,盘式电机不是一个新的工具,只不外刚出来的时候,其他的手艺好比说支持手艺、轴承手艺,不敷支持它们的使用,所以感觉靠得住性会有问题,这几年我们发觉良多支持手艺和轴承,其实也能够做的很靠得住,如许的话盘式电机这些电机布局有前途,第一,它的转矩很大。所以盘式电机能够比桶式电机转矩高一些,这是一点。别的一点是损耗,电机面对最大的问题是轻载高速,可是盘式电机能够做到铁损耗很是小,以至有的能够做到没有铁损耗,这是电机成长可能要看的标的目的。

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