趙航:深度混聯將成為新能源車主流
在能源危機日益嚴重的今天,作為“耗油大戶”,汽車產業的新能源開發得到越來越多的關注和重視。今年5月,溫家寶總理在中國科協第八次全國代表大會上表示,中國新能源汽車發展方向和目標并不十分明確。對此問題,中國汽車技術研究(簡稱中汽研)中心主任趙航在目前召開的中國汽車產業發展論壇上表示,在新能源汽車發展問題上,應該重點研究世界一流汽車公司所開發的混合動力汽車、插電式混合動力汽車、純電動汽車和燃料電池汽車,哪些是瞄準市場的,哪些是展示用的,哪些是技術儲備。
縱觀世界各種節能與新能源車輛的銷量和產品流向,趙航認為,新興汽車產業將以油電混合動力汽車和插電式混合動力汽車為主導,這是傳統汽車發展的自然選擇。隨著油耗標準越來越嚴,油價越來越高,今后的大多數車型都將走混合動力這條路,差別僅是混合方式和混合度的不同。
在混合方式方面,一般由單一的串聯、并聯形式向混聯方向發展,并逐步向插電式混合動力過渡?;旌隙确矫?,隨著電池技術的進步,混合度得到提升,并通過插電式結構,逐步實現從石油能源向電氣能源轉化。
目前,國內混合動力汽車呈現微混、輕混、中混、深混齊上,串聯、并聯、混聯同臺的局面,但是經過一定時段的市場檢驗,一些結構會逐漸被放棄,深度混聯結構將成主流。出此判斷的原因就在于在串聯結構中,發動機的動力全部經過兩次機電轉換,功率損失過大,且需要較大功率的發電機和驅動電機,生產成本也高,發展潛力受限;而在并聯結構中,發動機工作點調節受限,發動機效率得不到充分發揮,且混合度較低,節能潛力受到限制。再者,混合動力汽車不適合搭載手動變速器,而我國對自動變速器技術又沒有完全掌握。這些都限制了并聯結構的發展。
在一些大型車輛上,不少企業開發了以離合器為動力耦合裝置的混聯結構,即“發電機+離合器+電動機”系統,低速時以串聯形式工作,高速時以并聯形式工作,不需要另配變速機構。這種結構在一定程度上吸取了串聯和并聯的優點,但是,實踐證明其節能效果仍然有限,生產成本較高,汽車加速、爬坡能力顯得不足。
縱觀國際混合動力汽車產品結構和技術,高電壓、高轉速、集成化、深度混聯是明顯的發展趨勢。多年來,缺乏性能優良的動力耦合執行機構及相應的控制技術一直是困擾我國深度混聯混合動力汽車發展的技術瓶頸。這個問題得不到解決,混合動力汽車也會面臨諸如電噴、自動變速器、ESP等被跨國公司壟斷核心技術的危險。
針對上述長期困擾我國深度混聯混合動力汽車發展的共性關鍵技術問題,中汽研中心研制出雙行星排混合動力總成系列化產品。該產品在成本、功率密度、電功率比、效率、可靠性等方面取得突破。與目前國內現有混合動力總成相比,自重降低540 kg,最大輸出扭矩提高到2700Nm,總效率比國內現有“發電機+離合器+電動機”混聯結構提高10%,達93%。在12米公交車上應用,比 “發電機+離合器+電動機”混聯結構,成本下降8萬元左右。中汽研中心寄希望于這項深度混聯技術突破我國新能源汽車發展中的自重、高效以及成本等問題。
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