2019年，全球汽車產(chǎn)業(yè)進入深度變革的關(guān)鍵時期。汽車技術(shù)、市場、政策正在發(fā)生前所未有的變化，機遇與挑戰(zhàn)并存。在這個大背景下，2020年1月10日中國電動汽車百人會召開了以“把握形勢 聚焦轉(zhuǎn)型 引領(lǐng)創(chuàng)新”為主題的年度大型論壇。此次論壇將討論全球及中國汽車產(chǎn)業(yè)與市場發(fā)生的重大變革，轉(zhuǎn)型方向與路徑，中國有關(guān)汽車的政策走勢以及市場驅(qū)動階段的新能源汽車技術(shù)路線、產(chǎn)業(yè)重組的機遇與競爭合作模式、電動汽車安全、核心技術(shù)突破、燃料電池汽車發(fā)展、自動駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的頂層設(shè)計與規(guī)制創(chuàng)新等相關(guān)內(nèi)容。

  會議上科力遠混合動力技術(shù)有限公司CTO張彤發(fā)表了演講，以下為演講實錄：

科力遠混合動力技術(shù)有限公司CTO 張彤

  我是張彤，來自科力遠混合動力技術(shù)有限公司，我負責技術(shù)工作。今天和大家分享一下科力遠在商用車領(lǐng)域的混合動力的技術(shù)開發(fā)。

  科力遠混合動力技術(shù)公司有幾個股東，云內(nèi)動力公司是我們的股東，它跟科力遠公司一起成立了無錫明恒混合動力技術(shù)有限公司，專門做商用車的混合動力系統(tǒng)。我今天做的報告主要是商用車混合動力系統(tǒng)。這一塊大家都講得很多了，認為這是趨勢。從傳統(tǒng)車到純電動、到插電混動、到純電動，這是不可逆的趨勢。從動力系統(tǒng)角度來說，電動化肯定是趨勢，至于最終是氫燃料還是插電式的混動，還是其他的混動形式，可能有不同的看法。但是總的來說，這是一個發(fā)展趨勢。

  混合動力系統(tǒng)一般是這么定義的，至少有兩個動力源。一個是混合動力系統(tǒng)，一個是柴油機系統(tǒng)或者汽油機系統(tǒng)，加上由電池驅(qū)動的一套電機系統(tǒng)，這是最基本的配置。一般情況下可以實現(xiàn)發(fā)動機啟停的功能，通過電機去優(yōu)化發(fā)動機的工作區(qū)間，同時具備動力能量回收的功能。混合動力的構(gòu)型非常非常多，包括所謂的增程器是混合動力的一種形式，它是串聯(lián)的形式。所以從國外的角度來說，一般大概分有串聯(lián)的、有并聯(lián)的、有混聯(lián)的技術(shù)，根據(jù)它在不同構(gòu)型里面的要求，實際上也分成了在原有的變速箱上面做的改造，這是一類。還有一種是在專用，就是我為了實現(xiàn)混合動力，我專門來設(shè)計一種變速箱，能夠?qū)崿F(xiàn)混合動力的功能，一般都是這么分類的。

  第二個想探討一下混合動力在商用車領(lǐng)域的使用。商用車領(lǐng)域的一些特點：

  1.長航程、高頻度。因為它是生產(chǎn)資料，不能停在那個地方，不像轎車可以開著上班，但是所有的商用車只有跑起來才能掙到錢，才能把前面的投資收回來。一般每天基本上都有兩三百公里以上的行駛里程，主要在高速和城郊使用，這一點和轎車有點區(qū)別，轎車在城郊和城市用得比較多一點。

  2.使用柴油機。柴油機具有很高的燃燒效率，國外大型商用車柴油機的效率已經(jīng)到了50%。但是國內(nèi)大型燃油機大概在45%左右，小型柴油機在41%左右。但是汽油機普遍在35%以下的熱效率，實際上和柴油機相比還是有蠻大的距離。

  3.柴油機有一個缺點，在低速區(qū)扭矩不高，低速爬坡時受限，一爬坡就冒黑煙，都是柴油機的弊病導致的。

  鑒于以上的特點：混合動力是很好的解決方案。因為純電動裝在重型卡車，15噸以上或者30噸以上的卡車上面是不現(xiàn)實的。得裝多少電池、裝多大的系統(tǒng)，而且充電多長時間，能不能快充都是大的問題。所以說從國外的做法，一般像這種商用車大部分是用混動來解決。第二個，頻繁充電會影響純電動的商用。第三個，柴油機+混合動力使系統(tǒng)效率高于純電動的效率。剛才說了，柴油機本身的效率就很高了。第四個，混合動力很好地解決了低速大扭矩的問題，混動有一個特點，發(fā)動機不足的地方混動可以改善低速排放。第五個是混合動力的性價比比較高，這是跟純電動車比較。因為我們用的電池非常小，它的成本會控制得很低。

  商用車這幾年越來越迫切，第一個我們碰到的問題是路權(quán)的問題。現(xiàn)在很多的城市里面開始限制所謂的黃牌車，你想拿到藍牌要么是你的排放或者油耗過關(guān)，要么你是新能源汽車。柴油機，輕型卡車，4.5噸以下的卡車面臨一個最重要的問題就是路權(quán)沒有了?，F(xiàn)在很多公司也提出來用汽油機，加上混合動力把油耗控制在一定的水準之下，在這個情況下可以獲得路權(quán)(所謂的進城權(quán))，這是對所有商用車廠都是很大的問題，而且有很多公司現(xiàn)在都在切換，由柴油機切換到汽油機。

  第二個是排放。國VI排放實施以后，本來排放跟混動關(guān)系不大，混動本身會導致排放的一些損傷，但是柴油機的混動進入到國VI系統(tǒng)以后成本增加非常大，現(xiàn)在小型柴油機，加上所有的排放系統(tǒng)，所有的系統(tǒng)加上去以后要到3500kg，現(xiàn)在有很多途徑說能不能用小型的汽油機加上一套混動系統(tǒng)，這樣排放成本會大幅度下降。這個也是國家政策對整個技術(shù)的影響。

  第三個是油耗限值。從去年開始又是新的，叫第三階段的油耗限值，比第二階段平均下降了10%-15%，這是很大的幅度。這是輕卡，在5.5噸到7噸的車型里面，大概6噸左右的輕卡車型，原來階段的油耗限值16L，但是這一降到13.8L，對所有商用車廠都是非常大的挑戰(zhàn)。用原油的柴油機技術(shù)，我們知道標定的難度和技術(shù)進步的難度是非常大的，包括客車平均的油耗都在大幅度下降。

  這是我們認為混合動力在商用車上使用，因為商用車本身是一個生產(chǎn)資料，它的行駛里程長、油耗高，一旦節(jié)油之后對它的成本預算影響是非常大的。所以我們做了兩個表格。表格的橫坐標是原車的油耗，實際上是跟噸位相關(guān)的。舉一個例子，最大的車大概40-50噸，大概在40-50L百公里油耗，如果每年定義這輛車6萬公里/年和10萬公里/年使用的路徑，我們可以看到，如果節(jié)油率在15%或者20%和30%，三種情況下對應的成本，每一年可以省下來的錢是多少?可以很清晰地看出來。目前也是采用這種方法，我去開發(fā)一套系統(tǒng)，我至少在一年內(nèi)要回收這套成本，一般的商用車系統(tǒng)是60-80萬公里，一般是5-8年左右的實際使用壽命，如果能在第一年或者第一年半就能回收整個投入部分的成本，實際上對后續(xù)的生產(chǎn)資料來說不需要太大的補貼就能生存下來。特別是車子越重，在40-50噸這樣的車型里面，油耗本身，50L左右的油耗，一年省下來的油錢30%的節(jié)油率，基本上可以達到10萬塊錢左右。只要成本控制在10萬以內(nèi)，對于整個這一類的重卡有很好的市場前景。

  這套系統(tǒng)是我們和明恒、云內(nèi)動力股份有限公司一起開發(fā)的，這是整個的柴油機系統(tǒng)加上一套變速箱。這個變速箱系統(tǒng)走的是一條功率分離的路線，是混動的路線。用了兩個電機，可以實現(xiàn)三種模式純電動、六種模式的混合動力，為什么這么多?為了適應整個商用車模式中間非常復雜的工況，有高速的、有城郊的、有大負載的等等情況。

  最核心的部分是行星齒輪，有兩個電機：EM1電機和EM2電機。這兩個電機都在七八十千瓦左右的功率，兩個離合器，兩個制動器。加上一個機械泵、一個電子泵，“雙泵”系統(tǒng)，加上一個駐車機構(gòu)。為什么加上駐車機構(gòu)?因為3噸以下的車型上面要加裝駐車系統(tǒng)，形成這樣一套整體的系統(tǒng)。我們在車上做了一輪改造，加上很多系統(tǒng)，用的是云內(nèi)第二代發(fā)動機。這輛車是6噸載重量，我們做了油耗對比，整個是用WTVC的工況。第三階段的油耗，這輛車的限值應該是13.8L，這一輪做下來是9.6L，大概有31%左右的節(jié)油率。這還不是終點，估計今年年底能夠推向市場，要實現(xiàn)批量銷售，最后產(chǎn)業(yè)化估計油耗在9L以下。目前的效果至少在國內(nèi)，甚至在全世界范圍內(nèi)，這一款車的油耗都是非常非常優(yōu)秀的。節(jié)油的同時，整個動力系統(tǒng)沒有任何的問題，包括0到50公里、50公里到80公里加速、80公里到100公里加速比原來基本上擴大了一倍，動力系統(tǒng)非常好，包括這款車可以爬到36%以上的車道。

  結(jié)論：1.這是功率分流與P2系統(tǒng)的結(jié)合，可以兼顧動力性和經(jīng)濟性。2.這個系統(tǒng)既可以覆蓋HEV，也可以做到PHEV。3.混合動力變速箱在設(shè)計過程中，因為效率問題帶來結(jié)構(gòu)優(yōu)化的方式，可以特別顯著地改善效率。4.新型商用車混合動力系統(tǒng)可以獲得非常好的油耗表現(xiàn)。

  謝謝大家。