期刊介绍
期刊导读
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未来驱动技术将是多样化共存(2)
以“五高一低”——高品质、高电压、高集成、高转速、高性能、低成本——作为开发理念。主要是设计、仿真和测试闭环开发,通过充分的设计和仿真评估,要求首次开发出来的样件就是成功的,节约后面的开发周期,给整车带来潜在的价值。仿真主要是围绕电动机、电控和变速器,包括强度和刚度的仿真。测试就是在零部件台架和整车做充分的测试,最终保证整个产品的开发可靠,周期短。
中国汽车技术研究中心有限公司高级工程师刘昱:中国工况及其对混合动力汽车能耗的影响
20世纪90年代,我国直接引入了欧洲的NEDC工况,随着我国车辆保有量、道路交通状况等因素的不断变化,欧洲工况与我国实际工况的差异日趋显著。但实际上,很多技术对不同工况的适应性不同,基于以上原因,工信部联合五部委下达了中国新能源汽车产品检测工况的研究与开发项目(以下简称“工况项目”),组织了全行业力量共同参与到中国工况研究,一共有77个团队参与到项目研究过程当中。
目前,工况项目在全国41个典型城市采集了5 050台车,采集的总里程超过5 500万km,建立了全球范围内最大的工况开发数据库。在工况开发方面,开发了轻重型车共8条工况曲线,37家企业验证了100辆车。在标准修订方面,中国工况国家标准第一部分、第二部分8条曲线标准发布,重型车根据车辆的不同用途,为5类车型开发了6条工况曲线。
根据中国工况采集的车辆出行链的特征和两次充电之间的里程,计算出中国工况的UF系数(不确定系数),从而得出比较合理的综合油耗结果。
首先,在NEDC、中国工况和WLTC(全球轻型车统一测试循环)三种工况中,WLTC工况车速最高,中国工况车速最低,NEDC和中国工况的怠速比例是22%,WLTC怠速最低。中国工况具有低平均速度、高怠速比例和频繁加减速的特点。
通过计算不同类型的车辆,包括紧凑型、普通轿车、SUV、奢华型大型车辆在不同工况下,对轮边的功率需求,可以发现,简单的从轮边的功率需求角度,WLTC工况能量需求非常高,显著高于NEDC和中国工况。
其次,全电续驶里程。对比了13款车的续驶里程的变化,WLTC下的里程平均比NEDC低14%,还是建立在有等效的概念引入的前提下。另外,50km/h下续驶里程的NEDC的平均结果换成WLTC,基本上会降至42km/h。综合以上发现,新的标准工况更加严苛了,即使是采用了等效里程的概念,WLTC里程还会有明显的下降。
最后,中国工况引了入UF系数,旧的标准是25km/h进行加权,混合动力汽车油耗比较低,但是这个偏离实际,引入新的UF系数之后,油耗会增高87%。
结语
“电动化”是汽车发展的“四化”之一,给未来汽车发展带来了诸多可能,同样也给动力传动系统带来了新的发展机遇。无论是燃油汽车,还是新能源汽车,都要面临节能减排的要求,电动化的引入,能够让驱动系统和传动系统的效率得到进一步提升,助力节能减排。
但是未来的变速器与驱动技术路线并不唯一,在不同的应用场景下都有需求,加上不同工况下的条件不同,未来的动力驱动技术将呈现多样化。
由中国汽车工程学会主办、中汽翰思管理咨询公司、上海国际汽车城协办的第十二届国际汽车变速器及驱动技术研讨会(TMC2020)于2020年 8月13日在上海举行。研讨会为期2天,通过近50场技术演讲、2场高层互动论坛,向与会嘉宾呈现行业最新热点技术及包容性的发展战略。同期,有近60家企业展示变速器、混合动力和纯电驱动系统技术和产品。共吸引1 000多位代表参会及参观交流,成为汽车变速器及驱动技术快速发展的又一届国际盛会。在TMC2020上,众多行业领导、专家都对当前及未来的变速器技术、驱动技术进行了阐述与展望,他们的真知灼见将在帮助企业了解技术方向、提升研发能力及促进产业链对接方面发挥着至关重要的作用。下面摘录部分嘉宾演讲内容,以飨读者。中国汽车工程学会理事长、中国工程院院士、清华大学教授李骏院士:低碳化是下一代动力传动系统的使命全球汽车产业已经进入了低碳化发展时代,目前对道路运输百公里碳排放量的要求,到2030年欧盟的目标是要降相对于2005年降39%。总目标是全球温升不能超过2℃,落实到汽车上就是:轿车碳排放量最终要降70%,货车碳排放量要降50%。所以,这是巨大的挑战。汽车低碳化有三个很重要的内涵——低碳产品、低碳制造和低碳出行。这三个方面,最核心的是低碳产品,产品不低碳,就不可能做到低碳出行。汽车产品制造和全过程的低碳化,是企业的品牌和形象,更是企业的社会责任。企业产量越大,意味着CO2排放量越大,所以大的企业,都应该树立低碳企业的形象。中国乘用车低碳化如何实现?答案就是大力发展节能汽车,实现节能汽车的低碳化。第一,OEM必须要建立新的混合动力发动机的技术路线,重新开发混合动力发动机。第二,开发下一代高效率的机电耦合变速器。因为要做混合动力,肯定要把电动机耦合到变速器里去,所以中国变速器在实现了从无到有再到自动变速器,到达第一个里程碑之后,下一步必须是强电动机耦合。最后的结论是:第一,下一代机电耦合动力传动系统将成为实现低碳化与产品竞争力的核心,具有极大的市场发展潜力与机会;第二,下一代机电耦合变速器自主创新是中国乘用车动力传动必须跨越的第二个里程碑。吉利集团动力总成研究院变速器平台资深总工程师Tejinder SINGH:内燃机未来20年内仍将是主流未来,将会有更多元化的电气化动力总成产品运用到汽车上,基于此,内燃机仍然将会存续多年。预计到2030年,含传统内燃机车型的市场占有率仍然会达到在90%左右,而混动车型,到2040年混动车型市占率约为60%。展望未来,混动车型(包括插电式混动)将拥有强大的发展前景。从千人汽车拥有量的角度来看,未来中国汽车市场还有很大的上升空间。在接下来15年,内燃机将趋于简化,热效率会得到提升,电子零部件将会越来越多。DHT是混动专用变速器的简称,它是由发动机驱动,或者由一个或者多个电动机协同驱动。使用DHT与内燃机结合,一方面能让内燃机工作曲线优化,高效使用内燃机,达到最佳燃油经济性;另一方面,能够使能量得到回收。蜂巢传动科技有限公司传动研究院陈晓峰:未来的混动变速器技术将多样化中国的双积分政策会导致两个趋势,一个趋势是低油耗车型成为车企的研发重点,另一个是必须要做深入的电动化,做纯电动或者是混合动力的深化。现在的混动路线,主要是以德国为代表的P2——附加式的单电动机的方案,另外是以日本为代表的双电动机的方案。因为中国幅员辽阔,驾驶习惯包括南北温差等,各家企业都有各种各样的混动路线。但是,综合来看,没有任何一个特别好的路线能够完全超越其他路线,每一种路线都有存在的价值。从应用场景来说,有注重性价比的消费者,也有注重动力性的消费者,还有一些发烧友,根本不在乎任何的油耗,他要的是绝对的性能。基于这些不同的客户,我们会有不同的路线选择。弗迪动力有限公司电动总成研究部首席技术专家刘春磊:高标准研发新产品适用不同应用场景弗迪产品布局和应用案例,主要在比亚迪车型上面,包含乘用车、传统车和电驱动车。在商用车方面,包括各种载货汽车、工程车辆、轨道车辆的应用;另外是新能源储能的一些领域。涵盖了纯电、混动、传统三个领域,弗迪动力能够为合作伙伴提供整体的解决方案。以“五高一低”——高品质、高电压、高集成、高转速、高性能、低成本——作为开发理念。主要是设计、仿真和测试闭环开发,通过充分的设计和仿真评估,要求首次开发出来的样件就是成功的,节约后面的开发周期,给整车带来潜在的价值。仿真主要是围绕电动机、电控和变速器,包括强度和刚度的仿真。测试就是在零部件台架和整车做充分的测试,最终保证整个产品的开发可靠,周期短。中国汽车技术研究中心有限公司高级工程师刘昱:中国工况及其对混合动力汽车能耗的影响20世纪90年代,我国直接引入了欧洲的NEDC工况,随着我国车辆保有量、道路交通状况等因素的不断变化,欧洲工况与我国实际工况的差异日趋显著。但实际上,很多技术对不同工况的适应性不同,基于以上原因,工信部联合五部委下达了中国新能源汽车产品检测工况的研究与开发项目(以下简称“工况项目”),组织了全行业力量共同参与到中国工况研究,一共有77个团队参与到项目研究过程当中。目前,工况项目在全国41个典型城市采集了5 050台车,采集的总里程超过5 500万km,建立了全球范围内最大的工况开发数据库。在工况开发方面,开发了轻重型车共8条工况曲线,37家企业验证了100辆车。在标准修订方面,中国工况国家标准第一部分、第二部分8条曲线标准发布,重型车根据车辆的不同用途,为5类车型开发了6条工况曲线。根据中国工况采集的车辆出行链的特征和两次充电之间的里程,计算出中国工况的UF系数(不确定系数),从而得出比较合理的综合油耗结果。首先,在NEDC、中国工况和WLTC(全球轻型车统一测试循环)三种工况中,WLTC工况车速最高,中国工况车速最低,NEDC和中国工况的怠速比例是22%,WLTC怠速最低。中国工况具有低平均速度、高怠速比例和频繁加减速的特点。通过计算不同类型的车辆,包括紧凑型、普通轿车、SUV、奢华型大型车辆在不同工况下,对轮边的功率需求,可以发现,简单的从轮边的功率需求角度,WLTC工况能量需求非常高,显著高于NEDC和中国工况。其次,全电续驶里程。对比了13款车的续驶里程的变化,WLTC下的里程平均比NEDC低14%,还是建立在有等效的概念引入的前提下。另外,50km/h下续驶里程的NEDC的平均结果换成WLTC,基本上会降至42km/h。综合以上发现,新的标准工况更加严苛了,即使是采用了等效里程的概念,WLTC里程还会有明显的下降。最后,中国工况引了入UF系数,旧的标准是25km/h进行加权,混合动力汽车油耗比较低,但是这个偏离实际,引入新的UF系数之后,油耗会增高87%。结语“电动化”是汽车发展的“四化”之一,给未来汽车发展带来了诸多可能,同样也给动力传动系统带来了新的发展机遇。无论是燃油汽车,还是新能源汽车,都要面临节能减排的要求,电动化的引入,能够让驱动系统和传动系统的效率得到进一步提升,助力节能减排。但是未来的变速器与驱动技术路线并不唯一,在不同的应用场景下都有需求,加上不同工况下的条件不同,未来的动力驱动技术将呈现多样化。
文章来源:《下一代英才》 网址: http://www.xydbjb.cn/qikandaodu/2021/0221/1331.html