【须弥论道】张天强:新能源汽车技术发展趋势

原标题:【须弥论道】张天强:新能源汽车技术发展趋势

千大千世界,论道须弥山。2019年3月30日,第二届须弥山大会在江苏常州举行。会议由江苏省新能源汽车智慧能源装备创新中心(以下简称“国创能源”)主办,星星充电承办。会议围绕“智慧能源,电动时代”展开主旨探讨,与会嘉宾涵盖政产学研媒融八百多人。

在“共攀须弥,技术峰会”中,行业专家学者、权威协会领导、知名企业代表就目前仍存在安全性不足、清洁能源占比低、智能核心技术缺失、能源使用效率不高、规模化发展制约多等诸多因素,本次须弥山大会的技术峰会聚焦产业发展中的共性难题,从技术角度提供思考。

一汽新能源开发院整车开发部部长张天强带来题为“新能源汽车技术发展趋势”的演讲。内容实录如下:

大家好,非常高兴今天下午有这么一个机会跟大家分享关于新能源汽车相关的技术,我是来自一汽新能源开发院的张天强,代表我们王德平院长来做这个报告,今天也感谢星星充电和国创能源提供这么好的平台,能够跟各行各业的专家一起交流、分享,在新能源领域的一些核心技术,包括之前跟我交流让我来讲讲充电的技术,我想还是从我们作为一个主机厂或者从一个对于充电设施的需求方来说,谈谈我们对充电技术的理解。

先谈一谈我们对新能源产业发展环境的理解,受石油安全,以及环境友好的影响因素,新能源汽车市场有了非常快速的发展,包括今天上午董扬会长也提到了,现在在行业上没有人怀疑新能源汽车是不是未来的发展方向。但同时我们也面临着多种技术路线并存的情况,比如混动力、燃料电池、纯电动,多种技术路线在同步的发展,也面临着成本竞争越来越剧烈的环境。

同时,大家更加关注用户体验的需求,更加关注安全,更加关注智能互联和新能源汽车技术的共同发展,后面我会重点在三方面介绍一下我们在充电方面的一些思考。

当然,全世界各大主机厂都在纷纷加大新能源产业的布局与投入,不管是德国的三巨头大众、奔驰、宝马,还是像比较稳健的企业丰田,近几年对新能源汽车的投入纷纷加大,包括国内的各大主机厂在新能源产品线、产品布局上都加大了投入。

我们认为在新能源汽车未来发展的趋势要聚焦平台化,聚焦用户需求的平台化。为什么提到平台化呢?对于传统的汽车行业来说,平台化一直做的非常好,做传统内燃机行业的,一直在考虑平台化,但是对于新能源汽车来,平台化更加重要。

第一个新能源有很多新的技术在里面,另外一个构成平台化的要素与传统车有了很大的区别。所以说一定要注重平台化。

第二个聚焦用户的需求,我们知道现在用户需求的市场细分化非常的明显,比如说对于网约车市场需要质保里程60万公里。这个与私人用户市场需求就完全不一样,再比如网约车不需要车载充电机,仅需快充就可以了等等,所以用户需求对新能源汽车有明显的差异

新能源汽车将朝着“一低两化三高”发展,“低”指低成本,这个低成本说的不是低价格,也不是我们要做便宜、低廉的车,而是做最优的成本控制,不管是入门级的、紧凑级的、中高级的,乃至豪华级的新能源车,我们都要做最优的成本控制。因为只有这样,新能源汽车产品才会有充分的市场竞争力。

集成化、模块化在这里不展开说了,这是要做好平台化和低成本的核心要素。同时,我们要关注“三高”高效率、高安全和高可靠。

新能源的核心技术笼统来说主要是围绕三电技术,我们认为在动力电池这块一定要高能量密度,当然之前提欧阳院士讲了,要保证电池安全的前提下,提高电池的能量密度。比如说以后的固态电池的发展,对于电驱系统来说一定要高速化、集成化,包括功率器件采用碳化硅的技术。上午李院士讲的碳化硅的技术,对于我们整车厂来说是非常欣慰的,因为有这么好的技术在里面,将来为我们新能源汽车注入非常强大的竞争力。充电技术的发展趋势,一定是以有线传导充电为主,辅助大功率快速充电和无线充电的技术。整车系统将朝着高压化平台和系统的集成化发展,不管是机械的集成,还是控制的集成,将来都是明显的发展趋势。

下面我再谈一谈一汽在充电系统的思考,先介绍一下我们红旗品牌,2018年1月份一汽在人民大会堂发布了红旗品牌战略,从L系、S系、H系、Q系全面推出新红旗产品。当然,新红旗主要特征就是全面电驱化,以新能源动力总成为新红旗品牌注入发展动力。2018年10月份一汽集团发布了技术品牌,其中的旗羿计划就是我们的新能源技术品牌。2018年我们已经投放了首款红旗纯电动车。同时,在2020年推出全新的更高性能的,满足C级平台的纯电动平台车。在2023年实现全面的红旗电驱化,到2025年会有15款新能源车推出。

旗羿计划核心内容是“355”,就是三条的技术路线,五个核心总成和五个核心资源布局。

回到今天演讲的主题,就是关于充电技术的考虑我们提出快速充电、安全充电,以及舒心充电。

首先谈到快速充电,还是围绕着用户需求来,这张图大家可以看到,用户关心的需求就是充电5分钟能跑多少公里,或者充电10分钟能跑多少公里。目前市场上的车辆大多数都是小于90千瓦的充电功率,充电5分钟跑的里程基本上少于60公里的水平。但是有了大功率充电,比如昨天在大功率示范站示范的车,我们做到的是200千瓦,充电5分钟就可以跑到130公里。当然,未来我们还会做到350千瓦充电公路,对于一些车可以充电5分钟跑到210公里。如果我们这个车能耗做的再好一点,像欧阳教授讲的,我们可以把电耗做的低一点,充电5分钟可以跑到260公里。这样来说对于用户的体验是大大提升,这对于主机厂来说要满足用户需求是必须要做的事情。

另外,从技术维度来讲,功率往上涨,从90、175、250到350千瓦的充电功率,相应的电流也要涨,不能让它无限的涨上去,所以我们认为要想达到350千瓦,必须要把电压提起来,至少要达到700伏,也就是600-800伏电压范围的电压平台才能够实现大功率充电。

为什么定到800伏而不是1000伏呢?这个还是成本的考量,因为大于800伏以上的功率器件又是一个成本的等级,现在我们用的最大电压是1200伏的IGBT,能够应用的额定电压就是在800伏电压平台范围内。800伏电压平台恰恰也能满足我们现在350千瓦的大功率需求,这个就是一种综合的考量,从我们的功率器件的耐压等级,到用户使用需求,到成本的考量,形成了对于未来快速充电技术的判断。

再谈到无线充电,最近行业内也比较热,从3.3千瓦到6.6千瓦,到现在的11千瓦无线充电。当然无线充电还可以往上做,为什么乘用车认为做到11千瓦就够了?还是从用户的使用需求考量。我们认为集成化的无线充电,就是把线圈和功率器件集成在一起的是发展方向。另外在安全性上,包括异物检测,活体检测这些技术一定要保证。智能驾驶车辆将是无线充电可能最大的使用场景,就是跟智能驾驶相关的一些使用场景,如何精准的定位,它还要把无线充电定位技术和智能驾驶定位技术结合起来,这个技术就是更加来的容易,更加来的方便。

再谈一下舒心充电,舒心充电我们从车辆端,要保证实现智能化的功能,具体体现在,比如说这个车可以自己来查找充电桩。你在开着车的时候,你不用担心你车没电了能不能跑到充电桩,因为车辆根据地图信息根据你的剩余电量能够精确计算出,帮你规划路线,怎么走到一个最近的充电桩。同时也可以通过路径规划,改变驾驶模式,进入节能的模式,让你提前预测你的车能不能跑到充电桩,改变这个模式。

同时我们要给用户提供舒心的充电服务,比如说充电桩上门安装,为用户定制充电桩,自动进行车辆识别等,这些都是现在我们能够给用户提供的一些相关舒心充电。

重点讲一讲关于充电安全,充电安全可能里面有几方面,第一方面叫高压安全,也叫防触电安全,因为我们有国际法规。从2013年开始,国际法规组织开始起草EVS-GTR电动车安全法规,当时一汽作为国内专家组长,参与了该项法规起草,我本人也是参与其中。历经五年,该国际法规颁布实施。同时国家标准-电动车安全法规要求,也已经起草完毕,应该在今年会发。在行业方面里,上午董会长也讲到了,我们汽车工程协会也联合行业内充电设施企业,电池企业,整个企业起草了关于电动车安全指南。

另外是在整个充电策略,以及充电过程中的安全,据不完全统计,在2018年,有44%的起火事件是在充电过程中发生的,这个比例还是比较大的。所以对于充电安全来说应该是一个非常非常重要的话题。所以我认为至少从三方面做工作,第一是要建立全体系的安全流程,这里包括从顶层危害分析设计,到安全目标,到安全需求,以及总成的安全,然后是对于总成安全的验证,整车安全的验证,以及生产制造,售后组织的安全保障。还有对于运营安全的监控,应该实行这种全体性流程的安全机制。第二是我们建立三级的安全防控机制,从本体安全,这里包括电池本体,包括充电设施,包括电气连接等等,另外要做到控制安全,就是从控制策略上要做到安全的设计。第三是要在数字化上做防控,我们可以通过大数据平台,通过国家远程监控平台,来保证整个新能源汽车充电是在一个安全监控环境下进行的。

最后一个就是关于电池充电时的安全,因为大家知道电池在充电过程中,由于极化反应会出现电池内阻过大,温度过高这种情况,大功率充电的时候,不能仅仅提高充电倍率,我们还要考虑充电的时序,采用不同的充电方式来保障充电的安全。

我们认为充电是连接新能源汽车与智慧社会,智能交通的一个重要纽带,新能源汽车发展离不开充电技术的革新与突破,我想只要通过我们大家互相的努力,我们新能源汽车产业一定能越做越好,谢谢大家。返回搜狐,查看更多

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