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龚玉用:2030年混动车将是市场主流

原标题:龚玉用:2030年混动车将是市场主流

消息来源|搜狐汽车综合

[搜狐汽车·E电园]1月11日-1月13日,以“汽车革命与交通、能源、城市协同发展”为主题的中国电动汽车百人会论坛(2019)在北京钓鱼台国宾馆举行。本次论坛以 “汽车革命与交通、能源、城市协同发展”为主题,围绕汽车零排放和电动化变革、能源转化及传统能源公司转型、未来交通和出行变革图景、下一代汽车关键技术发展、汽车智能化和网联化趋势、核心供应链培育、汽车生产组织方式变革、国际创新对接、产业政策调整等热点问题进行研讨。

在1月13日上午进行的主题峰会2:下一代电驱动关键技术上上,舍弗勒集团中国区电驱动事业部总裁龚玉用发表了主题演讲。

以下是演讲实录:

尊敬的各位领导,各位行业同仁们,早上好!很荣幸有机会在电动车百人会这个场合向大家分享舍弗勒电驱动方面的解决方案。我的报告分四个部分,一个是舍弗勒电驱动领域的工作经历和目前的成果,然后是介绍一下我们模块化电桥在不同的应用上的应用,以及我们在下一代的智能转向系统方面的研究和思考,最后做一个简单的展望。

舍弗勒以做轴承,机械零部件著称,我们在电驱动领域介入也非常早,可以追溯到1970年,1980几年,主要还是混合动力方面的研究和工作,2005年开始我们在欧洲开始批量生产,P2模块的离合器系统。在中国,我们大概在2008年开始在新能源驱动系统方面做了一些前瞻性的开发和应用,其中我们跟客户完成了原型车进行验证。这些工作到去年为止,我们终于取得了一些成果,把产品推到市场,开始批量生产,我们最早引入投产的是在中国的P2模块,2017年10月份和长安一起推出了他们的高压P2混合动力的模块。2018年第一季度,我们在中国为长城和长安开始在他们插电式混动驱车方面供应P4的减速箱,去年9月份在欧洲开始向奥迪乘用车方面提供担挡的减速向,布置在前桥和后桥方面,去年年底我们在北美为伏特也开始批量供应高压P2混合动力模块,今天我会具体分享舍弗勒在模块化电桥方面的解决方案。我们2011年在中国和客户一起就推出了堪称黑科技的一些原型车,在当时减速箱上已经实现了两挡。比较创新型的引入了我们的行星齿轮组作为减速机构,引用了市场目前看来比较独特的轻量化差速器,用行星齿轮组来做。另外,我们也集成了扭矩矢量分配系统。

这些应用到现在为止,混合动力系统,三个纯电车型上有不同的减速箱,纯电应用上,我想以同轴放在后轴上驱动的减速箱上,向大家介绍一下我们同轴上,单挡上有哪些显著的特点。这是和奥迪9月份发布的,后桥放了一个同轴式的减速箱,前桥用了一个平行轴式的减速箱,都是用类似的行星齿轮结构。其中后轴以这个为基础,同轴式的减速箱主要是几个特点,一个是结构非常紧凑,第二个是非常轻,第三是效率非常高,另外还可以在上面扩展到不同的其他功能。

以这个例子来看,我们紧凑,整个外径尺寸做到300,长度150左右,减重效果非常显著,以市场上常见的输入到400牛米左右的扭矩要求,输出4000,常见的大概是36公斤减速箱,我们的重量只有15公斤,如果用平行轴的设计是21公斤,比市场上常见的轻15公斤左右,由于创新型的采用了行星齿轮的结构,能够明显的降低产品的重量。另外,行星齿轮的采用也让我们比较灵活的来变化我们的速比,满足不客户的需求,我们现在量产大概9到10的速比,通过这样一个行星齿轮,比较灵活的调整,可以让速比做得比较大。

另外,由于这样的一个结构,传递路径非常简单,效率高是非常显著的特点,这里面在大概2000转到12000转左右的运行空间里面,我们的高效区间,这里面能够保持在98.5%的最高效率,已经不是仿真值,而是市场上批量生产的产品的实测值。即使在全转速范围里面,我们最大的效率基本上可以持续到96,97以上,也是由于我们非常精炼的设计,保持比较高的效率。

速比,我们如果比较容易的调整行星齿轮组的输入轴和行星轮的速比比较,我们可以把速比从10到20之间,相对比较容易的进行调整,而外形尺寸和其他的设计零部件,不要做大的改动,实现系列化。

减速,驱动,这个是基础的功能,减速箱在上面还有一些不同的特征,客户可能有时候也希望能够加在上面,我们可以实现两挡,我们两个行星轮组之间加上换挡机构,就是同步器这样的机构,可以实现换挡,换挡执行机构可以放在壳体方面,系列化设计可以不做大的变化,和客户接口也不用做大的变化,可以实现两挡和一挡。驻车机构,有的放在底盘上面,有的希望放在变速箱里面,如果在这个位置,在行星轮外面加上一个驻车齿圈,我们可以把驻车机构整个放在系列化产品里面供客户选用。

扭矩矢量分配器,这是客户要求非常高的,如果有需要也可以集成在减速箱上,目前市场上如果我们讲VE乘用车或者SUV,目前市场上还没有提出这么一个高的性能的要求,但是作为下一代技术的设想而言,如果追求更高性能的纯电车,这个特点是可以实现的。

当然,除了常见的矢量分配系统基本功能和优点之外,我们已经实现了扭矩差最大,可以达到1200,来实现我们真正有越野需求的,或者说有更高动力性能的客户需求。

前面提到了三合一,我们过去几年开发过程中,理解这个开发主要有两大难点,一个就是高速静音的要求如何实现,我们现在可以在这儿讲,经过过去几年的开发和投产,这个难题我们已经得到了完美的解决,我们最高的工作转速1450转,在P4的应用上,最高18000,甚至20000转,我们已经把产片带到量产,而且经过了客户非常严苛的静音的NVH的测量和验收。第二个挑战,就是电机电控的系统集成,整个行业还处在攻关阶段,我们还在路上,比如电机的集成,高压P4上面,我们已经一年半之前批量上市,整车上面纯电车的内容上面的集成和开发,目前我们还处在开发阶段,现在正在做试验,希望在明年的某个时间把高度集成的三合一的减速箱给我们的客户批量投产。

插电混动P4方面,我们做了很多工作,已经在去年的一季度把我们的P4减速箱在长城WEY P8上批量生产。这个大型的SUV,2500公斤左右,最高车速可以纯电一直全速范围里面,参与到驱动,可以最高达到230公里/小时,加速性能也非常好,零到百公里不超过0.5秒。我们如何实现的呢?这么一个两挡减速箱,我们用比较独特的行星齿轮结构来进行实现,电机的最高输入转速到我们的行星齿轮组大概14500转,为了实现更好的动力性,更好的系统效率我们做了两挡的平行轴式的减速箱的结构。最大的速比,一挡的时候做到14.8,第二挡做到5.05,我们往中间轴去的这个方向加了一个同步器,同步器由我们舍弗勒自己的选换挡执行机构来进行。两挡的优势到底在哪里?必要性在哪里?单挡的减速箱,如果说电机输入190牛米,速比常见的10左右,输出只能在1700牛米。受限于目前电机最高的转速,当车速到最大的时候,减速箱必须在P4上脱开,避免带来效率损失和动力损失,这么一个单挡的减速箱在插电应用中,最高车速只能到110左右。如果采用更高的速比,我们输出扭矩可以接近2500到2600牛米这么一个水平。到了车速超过100以上,一挡的情况下超过了电机最高转速的时候,选择推到单挡,然后到二挡,在二挡上用小一点的速比,继续用P4来发力,参与机动或者参与能量回收,这样的话我们的动力性和效率同样得到很大的提高。

这是我们实测的数据,两挡同样车型下面的实测和仿真的对比,效率差异是6个8个百分点,如果是想达到同样的纯电形势历程,所需的电池容量低6%到8%,同样电池的情况下,我用两挡,纯电行使里程可以增加6%到8%。

上面讲的两挡减速箱的应用是在P4里面,前面有发动机的系统,后面有P4系统,单挡到两挡没有被客户能够感知到。也有问如果在纯电形式下是否可以两挡,没有电力中断的感觉?如果需要这样我们怎么办?我们也开始在做具体的概念设计,在这里面我们可以跟大家汇报一下,基于舍弗勒在传统的双离合器变速箱上的技术和产品,我们目前在考虑把类似于双离合器的改天用在三合一的转速箱里,电机输入和减速箱之间加这么一个结构,双离合器在换挡过程中是可以做到没有动力中断的感觉,这是两挡减速箱在纯电驱动上的应用,我们认为下一代可能是一个长远的趋势,因为用户的需求是越来越高的,客户的期望也是在不断升级的。

上面是我跟大家介绍的减速性,从单挡减速向,同轴的,或者平行轴的,或者两挡减速箱,集成度往上一点二合一,三合一,或者多合一,集成客户需要增间的这些特点,这是电桥的产品和目前的思考。

除了减速箱放在轴上直接驱动之外,刚才有大陆的同事提到了,提到了轮毂电机,包括精进电机方面的应用,轮毂电机的驱动系统,我们已经做了乘用车的应用,不像商场上看到的比较多的商用车上的应用,我们把P2的电机,功率不要那么大,叠片的数量缩小,按照客户需求进行选择,赛在14英寸的轮毂里面,在电机的转动件内部加上小型的行星齿轮结构,实现减速,如果是二驱的14寸的电机,轮毂电机驱动力大概是200牛,如果用四驱大概能做到2000牛,这是我们目前在轮毂电机方面的产品和研究。另外,我们也用小型的行星齿轮机构,把我们的产品做了转向系统,在将来的无人驾驶空间,用限控控制的智能转向和轮毂驱动集成在一起,我们称为智能转向驱动模块。

最后做一个展望,刚才也有提到市场未来的展望,有很多不同的看法,但是大致的趋势是一致的,2030年的时候纯电占乘用车的30%,混动仍然是主流,大概占40%,还有30%是纯内燃机。刚才我们重点介绍了舍弗勒,我们认为下一代是电桥是二挡化,高压化,轮毂电机。在混动这块,我们在高压的P2,高压的专用混动变速箱,高压的P4,仍然持续不断的开发新的解决方案,同时除了48伏的P0之外,48伏的P2、P4也仍然是我们持续关注和开发的解决方案。

这是我的报告,谢谢!返回搜狐,查看更多

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