2018年12月7日-8日,以“創(chuàng)新驅(qū)動(dòng)、技術(shù)引領(lǐng)”為主題的2018第六屆“汽車與環(huán)境”創(chuàng)新論壇在上海·安亭正式舉辦。本次論壇完整覆蓋汽車行業(yè)技術(shù)領(lǐng)域的研討,旨在進(jìn)一步促進(jìn)整車企業(yè)與零部件企業(yè)之間對(duì)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)的探討、加強(qiáng)汽車行業(yè)專家之間的交流互動(dòng)、增強(qiáng)整車與零部件企業(yè)的交流、搭建合作平臺(tái),通過活動(dòng)促進(jìn)汽車零部件產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新轉(zhuǎn)型升級(jí)、打造更具競(jìng)爭(zhēng)力的整零協(xié)同創(chuàng)新關(guān)系,助力實(shí)現(xiàn)向汽車強(qiáng)國的轉(zhuǎn)變。
大家好!每年我都很珍惜這個(gè)機(jī)會(huì),剛才前面幾位老師已經(jīng)講的非常仔細(xì)、非常具體了,我講的會(huì)稍微輕松一點(diǎn)。
首先是引言,今年新能源汽車達(dá)到120萬輛以上、2019年達(dá)到200萬輛大家沒什么意見,但是問題在哪呢?昨天有幾個(gè)專家講到了,整個(gè)乘用車銷量的負(fù)增長(zhǎng)問題,講到未來還有可能會(huì)漲回來,但是從深層次想,我覺得未必,現(xiàn)在我們面臨著前有虎后有狼的境地。
一方面是前有虎,事實(shí)上共享汽車的發(fā)展大大降低了乘用車可能發(fā)展的期望,有人做過計(jì)算,說在紐約市中心曼哈頓島上,有六千輛優(yōu)步就夠了。另外,如果將來開發(fā)出了一種所謂簡(jiǎn)單的L3級(jí)別的自動(dòng)駕駛車代替滴滴,那么我們只要有APP就可以把車招來了,人上去人可以自己開,到地方把門一關(guān),自動(dòng)駕駛車會(huì)自己找地方停車或者接下一單。這個(gè)事一旦成真,不需要出租車司機(jī),用車成本大大降低,會(huì)對(duì)汽車銷量造成很大影響。
后有狼是什么?在廣大的農(nóng)村地區(qū),低速電動(dòng)車火得不得了。有人講到路權(quán),路權(quán)在很多情況下可以有變通。農(nóng)村、甚至三四線城市,低速電動(dòng)車會(huì)有很大的銷量。
總結(jié)起來就是剛才那句話,目前看來,以前乘用車每年百分之十幾的增長(zhǎng)速度恐怕不會(huì)再有了。現(xiàn)在很多地方在盲目擴(kuò)產(chǎn)能,特別很多地方在盲目擴(kuò)張燃油車的產(chǎn)能,這都是有問題的。
第二個(gè)問題,從新能源汽車的銷量結(jié)構(gòu)來看,純電動(dòng)汽車還是占大部分,混合動(dòng)力汽車的概念其實(shí)是兩套系統(tǒng),這個(gè)成本會(huì)比較高。純電動(dòng)汽車成本主要在電池上。有兩件事需要厘清,我們生活的樣本是什么樣?上海這個(gè)地方平均通勤里程一天來回大概三十公里,50%以上的人是50公里以下,80%以上是80公里以下,少數(shù)到了100公里或者200公里,所以在這樣的情況下純電動(dòng)汽車用于通勤其實(shí)是一個(gè)挺好的東西。但是它的問題在哪里?純電動(dòng)車最大的問題是萬一沒電了怎么辦?這就涉及到充電的問題,對(duì)電池來說壓力也挺大,每次都是從零開始充到滿,為什么要充到滿?因?yàn)椴恢牢乙侥睦锶?,我很?dān)心。換個(gè)思路想這個(gè)問題,其實(shí)你需要的是一個(gè)充電寶,有了充電寶之后你并不需要天天充滿,我們可以在充電這件事情上有更大的容忍性。其實(shí)增程器就是個(gè)充電寶,這個(gè)在電動(dòng)車的推廣上有非常大的空間。
接下來我講電池,我覺得電池系統(tǒng)能源密度和充電短期內(nèi)看不到徹底解決辦法。還有說500公里要用50度電,5千瓦充電機(jī)要充10個(gè)鐘頭,一個(gè)鐘頭充滿要50千瓦充電機(jī),燃油車加油是什么概念?我們開車到加油站去,如果前面有三輛車,我就換個(gè)加油站。 我希望三分鐘加滿。如果這樣,充50度電,充電樁要一千千瓦,一千千瓦的充電樁多少錢呢?搞個(gè)充電站,十個(gè)充電樁,有一萬千瓦,上海能布多少個(gè)?快充是一個(gè)看起來很美的概念,但是大家都快充,電力系統(tǒng)怎么辦?同時(shí)快充本身對(duì)電池本身的損害很大。長(zhǎng)遠(yuǎn)看來,城市物流車輛的電動(dòng)化趨勢(shì)不可逆轉(zhuǎn),肯定替代燃料車。物流車輛是生產(chǎn)工具,如果續(xù)航里程不夠,肯定要使用快充,充的結(jié)果就是這個(gè)電池壞的很快,如果是家用車也許沒那么大的要求。
解決這個(gè)問題有兩個(gè)方向,一個(gè)方向就是,在電池沒有解決之前,我們有十年、二十年機(jī)會(huì)去做,從P0電機(jī)到P1電機(jī)、P2電機(jī)、P3電機(jī)等等。但是不管是哪個(gè)系統(tǒng),其硬件、控制方面看起來都比較復(fù)雜,這個(gè)復(fù)雜一方面帶來成本,另一方面就是整個(gè)制造技術(shù)要跟得上。串聯(lián)混合性動(dòng)力系統(tǒng)是將來的發(fā)展趨勢(shì),我相信有一天電池的問題是可以解決的,在解決之前我們可能需要接受整車的重量、體積以及電機(jī)的成本。
從長(zhǎng)遠(yuǎn)來看,燃料電池也是增程器,其實(shí)并沒有所謂的燃料電池車,燃料電池是電池的一部分,就是使用燃料電池的電動(dòng)車。燃料電池很貴的,一般的車在高速開的是二十五千瓦,我們買的車峰值功率大概是一百多千瓦,一百多千瓦的燃料電池和二十五千瓦的燃料電池顯然不是一個(gè)價(jià)錢,現(xiàn)在也沒有可能性實(shí)現(xiàn)大規(guī)模應(yīng)用。
所以要解決增程器的問題有三個(gè)措施:第一就是電動(dòng)車有了增程器,油耗怎么算?理論是很簡(jiǎn)單的,三百公里的電車,加滿油可以開六百公里,哪怕增程器的油耗是百公里10L,平均算起來也是增程電動(dòng)車的油耗是5升;第二個(gè),既然有三百公里的行駛里程,那么在使用期間內(nèi),有多大的可能去點(diǎn)燃增程器呢?可能10%或者更少;這樣平均使用油耗豈不是0.5L/百公里?多好!第三,使用增程器一定會(huì)費(fèi)油?不會(huì),為什么呢?不管是國外還是國內(nèi)的某些企業(yè),裝了增程器的感覺都不好,當(dāng)其實(shí)根本原因在于,我們拿了一臺(tái)現(xiàn)有的、可變工況的發(fā)動(dòng)機(jī)裝在電動(dòng)機(jī)上面,然后就說它是增程器發(fā)動(dòng)機(jī),這樣效率不可能做高,成本也不可能做下來。
這是另外一個(gè)研究方向,這個(gè)工況就是小工況區(qū)域、極小體積、極高效率、極低成本的。舉個(gè)例子來講,豐田現(xiàn)在最高做到42%,有柴油機(jī)做到50%了,從發(fā)動(dòng)機(jī)出來經(jīng)過發(fā)電機(jī)、電動(dòng)機(jī)到輪子,這部分損失10%,其實(shí)50%乘以0.9等于45%,還是比豐田最高的工作點(diǎn)42%高。就算點(diǎn)了增程器,總的損耗也不見得比燃油車高,為什么?因?yàn)殡妱?dòng)車在城里開時(shí),電動(dòng)車的整個(gè)油耗和電耗比燃油車好多了。 但是問題在哪里呢?前兩天某品牌車上高速后相關(guān)的問題就爆出來了,這么大的車、這么大的阻力,所有的電耗直線上升,續(xù)駛里程大大縮水,怎么辦?平均25千瓦的功率,搞一個(gè)24千瓦的增程器,上高速就點(diǎn)著,保證整個(gè)油耗比燃油車還低。因?yàn)橛玫氖菍iT針對(duì)24千瓦開發(fā)的增程器發(fā)動(dòng)機(jī),相比把100、200千瓦的發(fā)動(dòng)機(jī),運(yùn)行在24千瓦的工況,效率顯然不可同日而語。同時(shí)還要平均耗電1度, 50度電可以開50個(gè)小時(shí),還有什么續(xù)駛里程問題?
另一個(gè)是發(fā)電機(jī)的問題,發(fā)電機(jī)效率現(xiàn)在可以做到97%,下一步可以到98%,能不能做到99%?沒有把握,但可能存在。再一個(gè)是微型燃?xì)廨啓C(jī),速度可以轉(zhuǎn)到5萬轉(zhuǎn)、6萬轉(zhuǎn)。微型燃?xì)廨啓C(jī)技術(shù)并不是汽車搞的,但現(xiàn)在國內(nèi)有些公司汽車渦輪增壓器搞得很好,所以就推動(dòng)了這個(gè)可能性?,F(xiàn)在又搞電動(dòng)的,這是一個(gè)電動(dòng)的渦輪增壓器。反過來也就是微型燃?xì)廨啓C(jī)發(fā)電機(jī),這個(gè)技術(shù)是成熟的,而且成本也不見得很高,電動(dòng)增壓器成本不太高,增程器就比較好解決,解決了增程器才可以解決能源問題,解決了增程器問題才能說車的動(dòng)力系統(tǒng)將來會(huì)有各種各樣的發(fā)展。
扁線電機(jī)方面其實(shí)帶來幾個(gè)可能性,一個(gè)是提高效率,現(xiàn)在扁線電機(jī)確實(shí)是降低了電阻,但在這個(gè)上面,國外企業(yè)和中國企業(yè)做事不一樣。國外企業(yè)一開始就說好合作,供應(yīng)商把生產(chǎn)線設(shè)備鋪下來,我肯定就賣給你,我不會(huì)找別人。中國企業(yè)則不同,中國企業(yè)找一個(gè)企業(yè)合作時(shí),就問有沒有現(xiàn)成的扁線電機(jī)?拿過來我看看。供應(yīng)商試投了幾千萬的設(shè)備后,搞出扁線電機(jī)了,對(duì)方說這個(gè)電機(jī)太長(zhǎng)了,回去要改全部的模具。然后說別家的性能好一點(diǎn),就不跟你玩了,你的設(shè)備就白投了,所以沒有辦法做。
另外,我們講理想美好的,現(xiàn)實(shí)很骨感,投下去之后,訂單不足,怎么辦?所以自動(dòng)化是好事,但不是萬能的。目前的扁線電機(jī)基本上每個(gè)槽是半封閉的口,把線圈插進(jìn)去,像左下角一樣,然后焊起來,在焊接的過程當(dāng)中需要很多設(shè)備。退一步半自動(dòng)化,我可以開一個(gè)槽,這個(gè)繞組不是插進(jìn)去,而是放進(jìn)去,這樣繞組就可以做成波繞組,波繞組是連續(xù)的就不需要焊了。這也是扁線電機(jī)方面可能的發(fā)展。
現(xiàn)在回到分布式系統(tǒng),為什么要提出分布?如果就是要按集中驅(qū)動(dòng)的東西,肯定是最快的。分布式不一樣,有各種各樣的路況要考慮,現(xiàn)在我們知道車多重和輪子上的摩擦極限在哪里,能夠產(chǎn)生最大的轉(zhuǎn)矩是多少,這就是分布的問題。如果分布了,適應(yīng)性比較。機(jī)器人也是這個(gè)分布概念。剛才談到小車1000牛米、1500就夠了,大型車輛轉(zhuǎn)矩要求就增加了,不同車輛和不同的加速系統(tǒng),以及不同的控制系統(tǒng),對(duì)于軸轉(zhuǎn)矩要求是不一樣的。這個(gè)大車要把一個(gè)機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力分配在八個(gè)輪子上是很困難的事情,但電機(jī)分別控制就可能性更高了。另外小型車,小型車的空間非常緊湊,如果發(fā)動(dòng)機(jī)放在輪子上整個(gè)駕乘感受好、駕駛空間會(huì)很大,這也是分布系統(tǒng)的好處。
去年也有專家談過,輪轂電機(jī)用到乘用車上面估計(jì)十年都沒有希望,但用到大型專用車輛和小型車輛上是可以。現(xiàn)在有人說輪轂電機(jī)貴,但在電動(dòng)兩輪車領(lǐng)域,輪轂電機(jī)和中置電機(jī)就有各自的優(yōu)勢(shì)。大家都很清楚,輪轂電機(jī)最大的可能性、最大的好處,一個(gè)是改善車輛的運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng),使它能夠提升加速性,提升路面安全性。另外一方面,對(duì)主機(jī)廠來講,輪轂電機(jī)系統(tǒng)材料成本也會(huì)增加,但整車裝配成本會(huì)減少,這是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)問題。
其實(shí)國內(nèi)對(duì)輪轂電機(jī)給予了很大的興趣,我大致找了一下公開發(fā)表的信息。近幾年來,大家對(duì)輪轂電機(jī)都很重視,覺得這是一個(gè)方向。在乘用車方面很快應(yīng)用,還沒有看到很明確的可能性。但在專用車輛上很快,比如郵局的車輛、還有低地板公交。輪轂電機(jī)應(yīng)用更大的是兩端,一個(gè)是專用大型車輛,一個(gè)是極小型的車輛。輪轂電機(jī)也許顛簸很厲害,需要有高性能的懸掛解決方案。
比較一下Elaphe輪轂電機(jī)技術(shù),這些指標(biāo)其實(shí)并不是很細(xì),中間有一個(gè)23kg、700Nm轉(zhuǎn)矩,國內(nèi)2014年的時(shí)候已經(jīng)做到,這個(gè)是大家都知道的。Protean是業(yè)界的領(lǐng)頭羊,實(shí)際上在我個(gè)人看來,Protean完成了所有測(cè)試,已經(jīng)達(dá)到了標(biāo)準(zhǔn),但現(xiàn)在問題是沒有人敢吃螃蟹,沒有哪一個(gè)主機(jī)廠敢用,都等著別人先用,實(shí)際上他的系統(tǒng)已經(jīng)很好了。
各種樣機(jī)的特點(diǎn)都有,從電機(jī)的角度來講有兩個(gè)方案:一個(gè)方案是直接驅(qū)動(dòng),這種成本比較高,電機(jī)比較大;第二個(gè)是電機(jī)轉(zhuǎn)速很高,電機(jī)體積比較小,需要減速,成本比較低。左邊這個(gè)是一個(gè)電機(jī)和減速器,相當(dāng)于把一個(gè)電機(jī)和變速箱整個(gè)放到輪子里面去,它的可靠性可能是問題。
對(duì)于輪轂電機(jī),事實(shí)上我們應(yīng)該跳出傳統(tǒng)的桶式電機(jī)結(jié)構(gòu)。最近研究表明,有一些盤式電機(jī)的結(jié)構(gòu),這不是新的結(jié)構(gòu),盤式電機(jī)不是一個(gè)新的東西,只不過剛出來的時(shí)候,其他的技術(shù)比如說支撐技術(shù)、軸承技術(shù),不夠支撐它們的應(yīng)用,所以覺得可靠性會(huì)有問題,這幾年我們發(fā)現(xiàn)很多支撐技術(shù)和軸承,其實(shí)也可以做的很可靠,這樣的話盤式電機(jī)這些電機(jī)結(jié)構(gòu)有前途,第一,它的轉(zhuǎn)矩很大。所以盤式電機(jī)可以比桶式電機(jī)轉(zhuǎn)矩高一些,這是一點(diǎn)。另外一點(diǎn)是損耗,電機(jī)面臨最大的問題是輕載高速,但是盤式電機(jī)可以做到鐵損耗非常小,甚至有的可以做到?jīng)]有鐵損耗,這是電機(jī)發(fā)展可能要看的方向。
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責(zé)任編輯: 江曉蓓