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张彤:科力远专注混合动力系统技术 多系列产品研发

发布日期:2017-01-13   来源:资讯报道   作者:星耀   浏览次数:191

车网中国讯  1月12日,由工业和信息化部装备工业司指导,赛迪研究院主办的“节能汽车技术产业化成果汇报交流会”在北京召开。本次会议以“节能汽车技术推广和应用”为主题,围绕节能汽车技术发展重点,组织行业专家、自主品牌整车及零部件企业对节能汽车技术发展趋势及产业化情况进行交流和研讨。

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。
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科力远混合动力技术有限公司副总经理兼首席技术官 张彤

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。

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