工业和信息化部装备工业司副司长瞿国春、中国汽车工业协会常务副会长董扬、中国汽车工程学会秘书长张进华等也届领导参会指导。会议汇聚了一汽集团、东风汽车、上汽集团、长安汽车、北汽集团、广汽集团、吉利汽车、江淮汽车、安凯客车、科力远集团、上海电驱动等20多家节能汽车整车和零部件龙头企业以及数十家专业媒体。
科力远混合动力技术有限公司(简称“CHS”)副总经理兼首席技术官张彤参会并作精彩演讲,以下为张彤演讲原文:
CHS最原始的公司是由吉利集团和科力远公司在2014年底创立的。CHS技术平台是由两家公司混合动力技术研发中的优势项目结合而成。主要技术来源是科力远的电池技术,科力远实际上是给丰田做镍氢电池,而且镍氢电池技术在全世界范围内已经做的非常优秀。加上CHS的一些打包技术,与吉利的混合动力技术一起构成了现在的CHS技术平台。
这平台的第一款车是在吉利EC7基础上做的一款混合动力车,也同时做了插电的混合动力,其混合动力车已基本在市面上开始销售了,插电混合动力还会有几个月的时间上市。
首先,这两年,公司做了一条1万5千条的流水线,这主要是满足小批量的市场需求,也是为了验证新产品,从研发到生产过程的所有关键工艺。起初,我们认为这一款新产品的起步应该是一个缓慢的过程。因此,一开始的规划就是1万5千条,目前大概每天能够实现30台到40台的产品量。
其次,目前,CHS真正做到了一个开放的平台,不光与吉利,我们同时会与行业内的许多车厂做一些技术层面的合作。
再次,CHS认为,和丰田以及日本相比,我们的混合动力技术还有差距,为了弥补差距,我们成立了一个专门的研究院,利用这个平台,请一些行业专家做一些指导。目前,研究院的运行情况非常非常好,而且我们也受益匪浅。
2016年8月25日,CHS正式落户佛山。目前,我们在佛山有大概一百多亩地,已经开始打桩建设了,目前的目标产量是30万台。我们希望2017年底把整个项目做完,2018年装备设备,完成产业化。
专注混合动力技术
发动机方面,整车的需求和发动机能够提供的现实曲线之间是不匹配的。整车发动机必须要有怠速,在怠速运行状态下,能满足驱动的要求一定是800转以上。因为它有怠速,整车处于静止状态等,进行打滑处理,让它驱动起来。
整车发动机要有足够的后备动力,实际上整车大部分的动力是为了爬坡的需要、加速的需要,或者为了满足其他的驾驶乐趣性。
传统的动力组成不能回收能量,在原来的基础上,整车一定需要变速箱才能够满足刚才说的发动机的缺陷。我们需要一个新的动力组成,在整车运行中间一直都在,我们可以看到有很多工况实际上是处在停机状态,但是为了发动机所谓的零转速没有扭矩的问题,我们必须提高800转,一直维持这个水平就会耗油。能否有这样一个机械能够快速的启动,避免怠速?发动机不可能有反向的动力源,但是我们可以考虑利用电机来做能量的回收工作。
车辆走停的工况非常大,也非常费油。我们总希望最好的发动机工作在它最佳的油耗点。但是理想和现实之间总是有一定的差距,串联混合动力存在着一些功率的回流,会影响一些效率。
“N”种实现方法
实际上,就混合动力而言,全世界有很多的实现方法。
第一类是发动机的并联系统。从并联系统开始,它会有很多实现方法,从P0到P5,在皮带轮上加一个连接,PE是加在输入轴上。再有一种是特别流行的欧洲流派,我们称为P2,实际上它是在变速箱和发动机加了一个电动机,又加了一些电热器。回收的能量也不带发动机,这样尽可能地提高效率。P3是加到输出轴上,在操作器中间。当然还有P2.5等,在它的双离合器上加一个变速器。这一些方案都会组成并联方案,实际上它和动力系统,和主动力源发动机之间是一个并联、叠加的关系。
这一些方案也会延伸出很多。我们知道最新的现代汽车,它的发动机采用AT的P2系统,又加了P0来解决启动问题。所以它的变形千差万别,但是最终的目的都是为了最大程度地优化发动机,最大、最好地解决发动机的工况问题。
第二类是串并联系统,比较典型的是雅阁汽车,上汽也采用并连系统,比亚迪以前提出来的双膜系统也是串并联系统,它的中间两个电机,某一些工况可以直驱,一边发动,一边驱动,在某一些工况的时候也可以合在一起。因此,这一类也是目前比较流行的,特别是雅阁汽车,做的非常漂亮,它现在油耗是4.2L,丰田的专家和日本专家也在讨论这方面的问题。
雅阁这款车做了大量的改进,从刹车系统到所有的配置都比丰田高一个档次。反过来混合动力只是一个平台,实际上有很多技术跟混合动力有关,但是也跟传统汽车有关。
功率分流技术的代表企业是丰田。除了丰田之外,GM、通用、福特、克莱斯勒等都在走这一条技术路线。从丰田的混合动力系统到双模混合动力,我们用两排行星此轮,可以在任何期间,切换离合器、制动器。这一种方式有不下一千万种方案,但是真正能用的不超过一两百种。其实,万变不离其宗,所有这些方案只是适应不同的场合而已。在这过程中,我们可以把所有的技术脉络都理清,但是关键还是要理解整个离合器的工作原理,甚至我们可以把它做成单排单电机方案,这都有一些相应的方案在内。
多系列产品研发
CHS系统,关键的部件包括两大块,一块是变速箱,一块是电池。软、硬件方面,我们都能提供,从电池打包技术到整车控制技术、标定技术、包括变速箱的硬件等。当然,也可以由别人提供硬件,但是我们提供软件,包括HCU等其他的一些东西。再有就是硬件来自别人,但是方法由我们提供。在这过程中,我们和整车厂,和供应商一起来研发。
从变速箱的角度来讲,我们通过复杂的方式形成一个完整的混合动力系统。从系统的工作模式上来看,国外是纯电动。我们可以用两个电机来驱动,这和丰田是有差别的。丰田系统,中间只有一个电机参与驱动,这也是丰田不积极推插电混合动力的一个最重要原因。
在它的前几代产品中,如果只有一个电机,最大功率大概70多千瓦。我们则有两个电机同时参与,最大功率可以达到200千瓦。我们第一款产品称为1800型,我们的目标就是在目前平台基础上,进行扩充。第一,用在小车上面;第二,用在中型车上面;第三是在大巴车上面,形成三个系列。
目前的1800型系列主要是在A级轿车上,第二是在SUV和B级轿车上使用。这两款产品基本上覆盖了我国自主品牌90%的市场。今年,我们已经开发出一款产品,正在调试,并准备上车的大巴系统,我们最终有两种选择方案,一种是做插电,一种是做混动。我们变速箱的设计,一个是大巴车用的,基本上能满足一辆两吨重的前驱车辆实现35%—40%的爬坡。第二个是18000型系统。
除了横向的产品系列之外,我们的产品,加上一个40安的电池就形成了一个插电式的混合动力。如果说全新的混合动力研发并没有这么快,那么我们所有的动力系统都是借用SEV系统。混合动力方面,拿掉一个电机,就是两档位的纯电动项,然后满足纯电动的单电机。这至少比单独直驱系统节省10%—15%的电量。从第三种变化中,它可以节省15%到20%左右的电量。
未来油耗剑指3.0升
目前,我们做到了4.9升的油耗,但是我们还有大量的进步空间。如何使产品油耗真正能够满足国家路线图上提及的4.0升甚至3.2升油耗?
首先,我们的目标是提高2个点。我们也采取了一些方法,包括在摩擦片上做文章、在液压线上做文章等等。
其次,为了满足最大功率需求,我们和电机专家也在讨论,是否可以在原来的低负载区提高2到3个点,就是原来认为一千转50平米只有82%、83%的效率。我们提出了电机分布效率,包括下一步的深压技术,包括PU设计到变速箱上面,以此降低成本。这一些都将提到议程之上,也将会在新产品上有所体现。
第三是发动机,能否变化之后,在负载区上面把油耗降低20%?这其实是有办法解决的。第一个循环是冷机,随着循环的增加,水温逐步增加,效率从500多克降到300多克,最后一直在310克左右。这就意味着我们需要一个快速的起燃系统。当然,这不光涉及到发动机本体,从控制系统到外部的附件设施都需要做一些改变,这些变化至少能节省0.2到0.3的油耗。
到2020年,我们希望将整车系统油耗控制在4.5升以下,到2025年,油耗至少控制在4.0升或者3.0升以下,这也需要大家共同做出努力。