本刊記者 于占波 文/圖
整零合作模式創(chuàng)新:新能源客車發(fā)展找到新路徑
本刊記者于占波文/圖
雙方的聯(lián)合不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)初期,在產(chǎn)品實際應用過程中也會聯(lián)合進行技術攻關。
Cooperation between the Whole Vehicle Manufacturers and Spare Part Suppliers—A New Way out for New Energy Vehicles
Aug. 19, 2015, reporter of
浙江湖州距江蘇蘇州約100 km,隔太湖相望,優(yōu)越的地理位置成就了2家企業(yè)在新能源領域的深度合作。8月19日,在蘇州金龍技術中心,蘇州金龍新能源研究所所長張衛(wèi)林與《商用汽車》雜志記者分享了蘇州金龍與微宏動力的合作過往,我們深刻感受到2家企業(yè)在新能源汽車領域迅速發(fā)展階段推陳出新,并在合作中彼此互推,這種深度融合與創(chuàng)新的整零合作模式對于二者本身及整個新能源客車行業(yè)都大有裨益。
蘇州金龍并不是最早與微宏動力合作的客車企業(yè),直到2013年雙方才開始正式接觸。與很多企業(yè)單純采用微宏電池開發(fā)純電動快充車型不同,蘇州金龍最終確立了與微宏在插電式混合動力與純電動兩個層面的合作關系。
為什么插電式混合動力也采用快充電池,張衛(wèi)林向記者解釋道:目前國家對于插電式混合動力車型要求車輛使用壽命8年,節(jié)油率達到30%,這就對車上安裝的電池提出了更高要求。它必須要完成對制動能量的回收,而制動能量是瞬時大電流,最大可達400 A,充放電倍率需要6C~7C,而磷酸鐵鋰電池通常只有0.3C,充放電倍率和循環(huán)壽命遠遠不能滿足車輛要求,在這種情況下,企業(yè)通常會采用加裝一組電容的技術方案。以1輛12 m客車計算,需要加裝12塊超級電容,每塊超級電容價值約為5 000元,1組電容的成本需要6萬元。在國家對新能源客車補貼逐步下調的情況下,這種技術方案顯然無法滿足車輛的成本要求。
蘇州金龍找到了新的解決方案,張衛(wèi)林發(fā)現(xiàn)微宏推出的快充電池恰好在充放電倍率和循環(huán)壽命一方面具有優(yōu)勢,它能回收瞬時1 000 A的電流,全充放電次數(shù)能達到上萬次,這對于每天都需要進行幾百次制動的混合動力公交車來說尤為重要。蘇州金龍經(jīng)過詳細考查之后決定采用微宏快充電池用于混合動力車型,滿足了車輛成本、使用壽命及節(jié)能的各項要求。據(jù)張衛(wèi)林介紹,在2016年蘇州金龍所做的產(chǎn)品規(guī)劃中,所有混合動力的儲能系統(tǒng)都將標配微宏快充電池。
在微宏推廣快充電池初期,其提出的10~15 min快速充電并沒有很快被市場所接受,但由于多年實際運營當中的良好表現(xiàn),國內(nèi)客車企業(yè)開始紛紛采用微宏快充電池進行新能源客車的研發(fā)。由于采用相同的電池配套,很可能會導致產(chǎn)品同質化問題出現(xiàn)。對此,張衛(wèi)林告訴記者,在目前幾個主流客車廠家中,雖然新能源客車的配置大同小異,但在制動能量的回收、電機和發(fā)動機的配合方面都有自身的特點。更重要的是,蘇州金龍還采取了與微宏聯(lián)合開發(fā)的模式。
以蘇州金龍最近與微宏正在進行的一個項目為例,由微宏提供電池模塊,蘇州金龍進行后期電池組裝,但蘇州金龍對電芯的冷卻以及充放電倍率根據(jù)整車開發(fā)需要提出相應要求,這就相當于個性化定制,這種產(chǎn)品使用到其他廠家很難再適用。
雙方的聯(lián)合不僅體現(xiàn)在產(chǎn)品開發(fā)初期,在產(chǎn)品實際應用過程中也會聯(lián)合進行技術攻關。據(jù)介紹,車輛運營中最擔心就是電池過熱的問題出現(xiàn),雙方的技術團隊常常一起到車隊跟車,對整車進行動力、經(jīng)濟性及電池溫度的多種測試,排查各種問題并進行技術分工,由微宏負責電池的參數(shù)優(yōu)化,蘇州金龍負責調整整車控制系統(tǒng),在保證動力性和經(jīng)濟性的前提下,控制電池溫度。經(jīng)過雙方的聯(lián)合改進之后,即使在夏季高溫的情況下蘇州金龍的車輛也沒有出現(xiàn)電池過熱的情況。
據(jù)張衛(wèi)林介紹,根據(jù)國家相關政策的調整,蘇州金龍2016年的新能源產(chǎn)品規(guī)劃已經(jīng)完成,主要方向是降低整車成本,提高車輛使用壽命及安全性。
在成本控制方面,張衛(wèi)林認為與微宏的合作過程中,雙方在成本控制方面做得不錯,能夠滿足系統(tǒng)和整車成本要求。據(jù)他透露,蘇州金龍與微宏目前正在對混合動力客車產(chǎn)品開展液冷循環(huán)項目合作,電池組通過冷卻液外部循環(huán),更好地控制電池組溫度。通常來講,電池工作溫度每升高10 ℃,其壽命會縮短一半,液冷循環(huán)技術將會讓電池的安全、壽命都得到改善。之前,微宏在出口英國的產(chǎn)品中已經(jīng)采用了該技術,蘇州金龍則是國內(nèi)首家采用這項先進技術的客車企業(yè)。據(jù)悉,在完成實驗驗證后,蘇州金龍計劃將液冷循環(huán)應用到所有混合動力車型上。
張衛(wèi)林告訴記者,目前新能源客車進入市場的時間較短,企業(yè)在開發(fā)產(chǎn)品時應當首先明確在技術方面自身要達到什么目標。目前蘇州金龍的首要著力點是解決電池普遍存在的2大問題——過充和過溫。首先,蘇州金龍通過電池和整車二級管理系統(tǒng)來有效解決過充問題,張衛(wèi)林表示,從技術角度而言,2套系統(tǒng)可能存在冗余設計,必然會增加成本,但在安全方面企業(yè)要不惜代價。此外,在溫度控制方面,蘇州金龍所有的混合動力車型都采用了獨立艙設計,在艙內(nèi)專門配置一臺小型空調為電池降溫,這套裝置外加保溫系統(tǒng)的成本需要3萬元。
針對電池壽命問題,蘇州金龍與微宏合作推出電池保養(yǎng)解決方案。由于新能源客車的電池數(shù)量較多,每個電芯的使用狀態(tài)存在一定差異,車輛使用一段時間后,技術人員將對電池進行維護,類似于傳統(tǒng)車的換機油保養(yǎng),這對電池的壽命和可靠性有很大幫助。通過這一技術,蘇州金龍對壓差、溫差過大的車輛采取及時處理,避免后續(xù)問題的出現(xiàn),截至目前電池成組損壞的情況為零,用戶反饋良好。
隨著合作廣度和深度的加大,蘇州金龍與微宏的合作漸入佳境,雙方已著眼于下一步的合作。
據(jù)悉,雙方未來的深層次合作將是新能源客車的全能量管理。以插電式混合動力車型為例,通常整車控制系統(tǒng)會根據(jù)車輛行駛道路及載重情況,控制發(fā)動機和電池功率的輸出,而電池自身的控制系統(tǒng)也會根據(jù)電池的狀態(tài)進行能量管理,2個系統(tǒng)之間存在一些沖突,為此需要整車控制系統(tǒng)根據(jù)電池情況來協(xié)調發(fā)動機和電池的工作模式,蘇州金龍與微宏將會在此方面探討切實可行的解決方案。
此外,由于目前新能源客車主要采用傳統(tǒng)客車底盤,整車空間有限。蘇州金龍在積極開發(fā)專用底盤的同時,也將與微宏合作開發(fā)更具針對性的電池,有效利用車內(nèi)空間。下階段合作雙方將討論更多個性化定制的合作模式,微宏技術人員將根據(jù)自身電池的特點對蘇州金龍的底盤、控制系統(tǒng)開發(fā)提出更多更好的解決方案,在整零合作中達成創(chuàng)新雙贏。