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【百人會】李高鵬:新能源客車技術(shù)進(jìn)步與可持續(xù)發(fā)展
來源:汽車研究網(wǎng)   編輯:韓景旭  2020-01-13 19:46:39 字號   打印  收藏

  2019年,全球汽車產(chǎn)業(yè)進(jìn)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(jī)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(jī)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。

  會議上鄭州宇通客車股份有限公司技術(shù)副總監(jiān)李高鵬發(fā)表了演講,以下為演講實(shí)錄:

鄭州宇通客車股份有限公司技術(shù)副總監(jiān) 李高鵬

  我今天分享的題目是“新能源客車技術(shù)進(jìn)步與可持續(xù)發(fā)展”。

  新能源客車行業(yè)發(fā)展迅速,已經(jīng)在全部客車產(chǎn)銷量中占有了較高的比重。首先得益于國家政策和各部委的支持。從2001—2010年,我國的新能源汽車確立了三縱三橫的研發(fā)布局,2010年—2020年逐步掌握了關(guān)鍵總成技術(shù),在公共服務(wù)領(lǐng)域率先實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模推廣,未來的10—15年將是中國新能源客車持續(xù)提升產(chǎn)品品質(zhì)、進(jìn)一步形成國際競爭優(yōu)勢的十年。新能源客車作為新能源汽車發(fā)展的戰(zhàn)略切入點(diǎn),從2012年起國家和地方相繼出臺了多項(xiàng)推動公共交通領(lǐng)域電動化的政策,全方位的支持了新能源客車的發(fā)展。截至目前,我國的新能源客車整體推廣已超過55萬輛,推廣規(guī)模穩(wěn)居全球第一。

  新能源客車的新車銷售占比由2010年的1.4%增長到了2018年的49%,其中新能源公交車新車銷售占比已經(jīng)提高到了95%,新能源公交新銷售的產(chǎn)品已經(jīng)基本實(shí)現(xiàn)電動化。新能源客車產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展也帶動了整個產(chǎn)業(yè)鏈的進(jìn)步,電機(jī)、電池、整車控制器等關(guān)鍵總成完全國產(chǎn)化,產(chǎn)業(yè)鏈基本成熟,其中動力電池尤其是磷酸鐵鋰電池已經(jīng)成為全球的優(yōu)勢產(chǎn)業(yè),2018年中國動力電池的裝機(jī)量在全球占比達(dá)到了58.64%。

  接下來匯報一下宇通新能源客車的一些技術(shù)進(jìn)展情況。

  在國家電動汽車“三縱三橫”發(fā)展戰(zhàn)略的指導(dǎo)下,宇通按照混合動力、純電動、燃料電池的技術(shù)路線,重點(diǎn)突破電池、電機(jī)、電控等共性關(guān)鍵技術(shù),建立了插電式、純電動、燃料電池客車動力系統(tǒng)平臺,開發(fā)安全、可靠、高效、智能的新能源客車。

  混合動力客車方面,開發(fā)了高集成度行星耦合混合動力系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)矩的雙解耦,形成了機(jī)電接口標(biāo)準(zhǔn)標(biāo)準(zhǔn)化、關(guān)鍵技術(shù)模塊化、關(guān)鍵部件通用化的插電式混合動力系統(tǒng)平臺。

  12米插電式公交相對于上一代產(chǎn)品油耗降低了10%以上,油耗的表現(xiàn)將國外產(chǎn)品有優(yōu)勢。在故障率、NVH方面,比國外產(chǎn)品還存在一定差距?;旌蟿恿蛙嚕瑢?shí)現(xiàn)了海外批量銷售,根據(jù)南美市場實(shí)際運(yùn)營的數(shù)據(jù),宇通混合動力客車在同線路上比傳統(tǒng)燃油客車節(jié)油53%,每年可以為用戶節(jié)省1.73萬美元。

  純電動客車方面,采用結(jié)構(gòu)緊湊、可靠性高、性價比高的集中式直驅(qū)系統(tǒng)構(gòu)型,12米純電動客車CWTVC工況電耗0.66kWh/公里,整車節(jié)油效果居全國領(lǐng)先水平。宇通純電動客車已在西歐、北歐、南美等市場實(shí)現(xiàn)批量銷售,在東歐、大洋洲等市場成功示范運(yùn)行,整體運(yùn)行效果良好,獲得客戶的好評。

  燃料電池客車方面,開發(fā)了電—電深度混合燃料電池客車動力系統(tǒng)構(gòu)型,以及高集成度電堆外加熱系統(tǒng),加熱能量損耗大幅度降低,有效縮短了低溫啟動的時間,實(shí)現(xiàn)零下30度低溫情況下正常啟動。

  宇通第三代燃料電池客車產(chǎn)品實(shí)際線路氫耗5.5—7公斤/百公里,能耗表現(xiàn)具備競爭力,但目前燃料電池系統(tǒng)在壽命、可靠性等方面與國外先進(jìn)產(chǎn)品相比還存在明顯差距,有待進(jìn)一步的優(yōu)化提升。2018年9月以來,配置60千瓦燃料電池系統(tǒng)的12米公交車在張家口1路公交線路上正式上線運(yùn)行,已累計運(yùn)行230萬公里。

  動力電池方面,開發(fā)了具有保溫、散熱功能的動力電池箱體結(jié)構(gòu),研制出客車用的模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化電池包,防護(hù)等級達(dá)到IP68,滿足零下35度到55度極限高低溫環(huán)境下的安全運(yùn)行。

  電驅(qū)動系統(tǒng)方面,采用工況匹配、高磁阻轉(zhuǎn)矩設(shè)計、高效散熱設(shè)計、防泥沙抗凝露結(jié)構(gòu)等方法,電機(jī)的最高效率提高到了97%以上。發(fā)明了多合一集成控制器,攻克了電磁兼容性差、高壓防控難度大等難題,有效的降低了重量和體積,減少了高壓連接點(diǎn)。

  整車智能控制方面,開發(fā)了集成多核異構(gòu)處理和以太網(wǎng)接口的車載超算平臺,滿足了車輛智能化配置對海量數(shù)據(jù)的可靠傳輸和高效實(shí)時處理的需求。

  基于工況特征和駕駛行為識別,開發(fā)了多動力分配、多模式切換、多能源管理的人—車—路一體化多目標(biāo)最優(yōu)控制技術(shù),整車節(jié)能效果提升5%以上。開展了開放道路智能網(wǎng)聯(lián)電動客車的道路測試,測試路況包括高速、城市、城郊、園區(qū)等工況,2018年5月,自動駕駛的電動客車在宇通新能源廠區(qū)開展示范運(yùn)營,已累計安全行駛2.5萬公里。

  為保障整車安全,宇通在研發(fā)制造、運(yùn)輸儲存、充電、運(yùn)營維保、報廢處置等各個階段,開展防火、防水、防觸電、電池安全、充電安全、碰撞安全六個方面的安全技術(shù)研發(fā)工作。主持起草的《電動客車安全技術(shù)條件》即將上升為國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)《電動客車安全要求》,計劃于2020年發(fā)布。

  截至2019年12月底,宇通已經(jīng)累計推廣新能源客車超過13萬輛,市場占有率穩(wěn)居行業(yè)第一。

  第三部分,行業(yè)發(fā)展趨勢與建議。

  在插電式客車技術(shù)提升方面,重點(diǎn)開展機(jī)電耦合總成可靠性設(shè)計及技術(shù)研究工作,并圍繞著電驅(qū)動總成的高效潤滑、工藝優(yōu)化、制造一致性控制等方面提升系統(tǒng)的可靠性。通過高重合度齒輪設(shè)計、低轉(zhuǎn)矩脈動電機(jī)電磁方案、系統(tǒng)扭振匹配、主動阻尼控制等關(guān)鍵技術(shù),提升機(jī)電耦合系統(tǒng)的NVH性能。

  在純電動客車技術(shù)方面,開發(fā)基于電機(jī)油冷、碳化硅新型功率模塊的高功率密度電機(jī)系統(tǒng),突破高安全高能量密度的動力電池、基于寬溫區(qū)熱泵空調(diào)的整車一體式綜合熱管理等關(guān)鍵技術(shù),提升整車?yán)m(xù)駛里程。

  在燃料電池技術(shù)提升方面,開發(fā)長壽命、高可靠的燃料電池系統(tǒng),實(shí)施基于零部件、系統(tǒng)、整車的綜合健康狀態(tài)監(jiān)控的預(yù)防性維護(hù),綜合提升整車的安全性、可靠性、耐久性。研究應(yīng)用燃料電池余熱回收的整車熱管理技術(shù),有效降低整車的冬季能耗。

  最后,當(dāng)前一些問題和我們的一些建議。

  問題:受經(jīng)濟(jì)下行、補(bǔ)貼退坡等影響,2019年6月以來,新能源客車的月度銷量同比“六連降”,客車總的保有量中新能源客車整體上也僅占30%左右,傳統(tǒng)車的更新動力不足,電動化推廣應(yīng)用進(jìn)程有待加快。

  建議:1,保持相關(guān)政策的連續(xù)性,尤其是明確2020年后新能源公交運(yùn)營補(bǔ)貼、燃料電池客車推廣補(bǔ)貼等政策,持續(xù)支持新能源客車的發(fā)展。2,大力推進(jìn)充電、加氫等基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè),明確建設(shè)的規(guī)模和進(jìn)度計劃。3,明確在城市公交、客運(yùn)、環(huán)衛(wèi)等公共服務(wù)領(lǐng)域電動化推廣的計劃和時間表,率先在公共交通領(lǐng)域推進(jìn)全面的電動化。

  問題:國內(nèi)新能源客車推廣中地方保護(hù)問題嚴(yán)重,造成了市場競爭不充分,車企創(chuàng)新動力不足,阻礙了產(chǎn)品競爭力的進(jìn)一步提升。

  建議:破除新能源客車的地方保護(hù),創(chuàng)新監(jiān)督管理方式,消除隱性保護(hù)措施,建立開放公平的市場競爭體系,市場選擇、優(yōu)勝劣汰,鼓勵企業(yè)以質(zhì)量求生存、以創(chuàng)新求發(fā)展,全面提升新能源客車產(chǎn)品競爭力,保障產(chǎn)業(yè)健康可持續(xù)發(fā)展。

  問題:國內(nèi)新能源客車關(guān)鍵技術(shù)自主可控、產(chǎn)業(yè)鏈具備一定競爭力,市場大規(guī)模推廣,性價比優(yōu)勢明顯,已經(jīng)具備了走出去的條件,但是受自主品牌國外不了解、售后服務(wù)難度大等困難因素的影響,2018年整體的新能源客車出口只有700多輛,出口規(guī)模很小。

  建議:1,提高行業(yè)的產(chǎn)品技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),嚴(yán)控產(chǎn)品質(zhì)量、規(guī)范服務(wù)要求,對外輸出高品質(zhì)的新能源客車產(chǎn)品,建立全球知名品牌,全面提升國際競爭力。2,健全法律咨詢、金融服務(wù)等支持服務(wù)保障體系,支持企業(yè)完善海外售后服務(wù)能力,提升風(fēng)險控制及知識產(chǎn)權(quán)管理水平,發(fā)揮多邊合作等機(jī)制,支持新能源汽車走出去,積極參與國際競爭。

  2019年是汽車行業(yè)極不平凡的一年,面臨巨大的壓力,也處在一個轉(zhuǎn)型發(fā)展的攻堅期,是一個變化最快的時代,在這樣的環(huán)境下,只要我們抓住汽車行業(yè)電動化發(fā)展的重大機(jī)遇,化危為機(jī),變壓力為動力,在國家的大力支持下,行業(yè)上下游共同努力,一定能夠?yàn)槲覈囆袠I(yè)高質(zhì)量可持續(xù)發(fā)展、為公眾的美好出行貢獻(xiàn)一份力量。

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