电动专用车底盘和整车关键技术突破及产品定型 | |
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当前，大气污染和PM2.5治理是人们最为关心的话题，区域雾霾已经严重影响了我国的国际形象和可持续发展。在会上，北京理工大学电动车辆国家工程实验室林程教授展示一组北京市环境保护监测中心的图表，图表数据显示，北京PM2.5中31.1%来自机动车尾气，占比最高，因此，推广应用电动车辆十分必要。 林程教授认为，传统动力系统不能彻底解决能源与环境问题，燃料电池汽车是面向未来应用的新技术产品，混合动力汽车已进入商品化阶段，但节能减排效果对发动机技术水平依赖较大、成本仍然较高，唯有纯电动汽车才是现阶段最佳的途径。纯电动汽车是可利用像水电、核电等多种电能、能量转换效率最高的零排放车辆，也是混合动力和燃料电池汽车的基础技术。 而在所有汽车品种中，包括商用车在内的专用车是纯电动汽车最佳的突破口。2015年1~11月，商用车产销308.87万辆和310.54万辆，同比下降10.53%和9.71%，但是纯电动商用车却生产9.01万辆，同比增长11倍，插电式混合动力商用车生产1.89万辆，同比增长90%。  中国重汽成都王牌纯电动轻卡 以纯电动客车能源系统的演化为例，纯电动汽车目前在技术上已经实现了长足进步。能量源耦合方式多种多样，很多企业相继研发出了使用电池+电容组合的超级电容增程型车和电电混合型车，使用电池+发动机组合的Plug-in型混动车和增程型电动车以及使用能量型电池+功率型电池组合的燃料电池车和金属空气电池车。与此同时，电能补充方式也发生了演化，整车插电式由慢充、快充(电容车)演化为慢充+快充，整车换电式由电池包整箱更换演化为更换部分电池材料。电机驱动系统电机、传动系统和控制器三部分也在技术层面取得了很大的进步(如图2)。尤其是大功率高效稀土永磁同步电机驱动技术的出现，攻克了功率密度与效率、高品质的弱磁控制、稳压电容过热、控制电源稳定性和两侧电机动态跟踪性能等问题。 除此之外，轮边电驱动技术、新型双电机驱动机电耦合系统、整车网络化控制技术、高效电动化附件技术、快充电池组液体浸没冷却技术和电池快充技术等技术的涌现，也让新能源汽车在技术上得到了升华。值得一提的是，重庆恒通电动客车采用钛酸锂快充电池，一次充电10分钟以内完成，电池全充放电循环次数达1.5万次以上，使用寿命长达6~8年，这较以往有了很大的突破。 林程介绍说，北京理工大学早在2008年起就提出了纯电动与用车动力系统平台构型概念，最早搭载了高效永磁同步电机、集成了一体化动力驱动不传动系统、可更换锂离子动力电池系统、车载总线网络及控制系统、高效电动化附件系统，并预留了适用于多种专用车需求的改装空间和电气接口，可以应用于多种类型的物流、环卫车辆及其他专用车。 根据专用车特有的“能量分配系数”，提出纯电动专用车作业与行驶能量分配方法和“工作挡”概念。 北京理工大学按照平台-电动化底盘-整车的思路，已经开发出三大系列37种纯电动专用车底盘和整车产品，被入选为国家新能源汽车推荐目录，并在北京、山东、四川、江苏等地得到应用。第一种是1类纯电动与用车动力系统平台及整车集成技术，整车采用单电机驱动和中置后驱的布置形式，电动助力转向单元及电动空调系统布置在驾驶室下方，以便于以机械结构和通风接口相连接，充分利用底盘前部空间同时便于维护。 第二种是N2类纯电动与用车动力系统平台及整车集成技术，采用中置后驱方式布置，电机布置在驾驶室后方的车架中间位置，电池箱的位置较明显，为电池快速更换提供了便利，对于电动汽车的不同应用模式具有很强的适应性。 第三种是N3类纯电动与用车动力系统平台及整车集成技术，采用中置后驱的布置方式，将电池系统分成两部分布置，一部分布置在车架外侧，另一部分布置在驾驶室后车架上部的空间，除驱动系统和电池的布置外，其他部件或电器的布置方式与电动轻型车底盘的布置方式一致。 在充电设施领域，电动公交车新型换电设备出现也弥补了充电桩占地过大的问题。新型的占地设备占地小，重量轻，易土建，换电时间短，对车辆要求低，并且快充型纯电动公交车商业模式已经得到市场的检验。基于新型快充锂电工作特性，全充全放最大工况续驶里程超150km，整车最大持续充电电流可达500A(最高为4C)，每次充电时间约8-15分钟,每天可循环充电3次即可满足运营要求，提高车辆的适应性。折合车辆寿命8-10年，相对于传统方案具有明显优势，在北京等城市已经实现规模化应用。 新能源汽车尤其电动汽车是我国汽车工业发展的机遇和必由之路。林程教授认为，纯电动专用车有自身的技术特点和应用模式，只有配合适当的商业模式才能扬长避短，快速发展。目前我国纯电动汽车已进入高速发展阶段，已实现了系列化电动专用车底盘和整车的关键技术突破和产品定型，丰富了纯电动汽车的产品体系，新型充换电基础设施得到了应用。随着城市发展和电子商务的迅猛发展，将给电动环卫、物流车的发展提供了重要机遇。 |