專訪河北工業(yè)大學(xué)機械工程學(xué)院教授.博導(dǎo),新能源汽車研究中心主任 陳勇
雖然目前越來越多的品牌推出自己的混動技術(shù),從設(shè)計理念上各有千秋,但最終目的是在內(nèi)燃機基礎(chǔ)上實現(xiàn)節(jié)能增效。在混動技術(shù)的發(fā)展過程中卻一直伴隨著不同的聲音,那么從目前的發(fā)展和未來方向看,混動技術(shù)是不是能有長期的生存空間,或者只是短期內(nèi)動力解決方案,通過河北工業(yè)大學(xué)陳勇教授的采訪,可以找到答案。
AF:為何現(xiàn)在越來越多的汽車品牌開始推出混動車型.除了雙積分的壓力還有沒有其他的考慮?
陳勇:混動車型包括插電式PHEV車型和非插電式HEV車型。相對于純電車型,能有效消除續(xù)航里程短的焦慮。相對于燃油車型,混動車型既滿足動力的需求又具有省油、節(jié)能、低排放的優(yōu)勢。對于用戶來說,插電混動車型不僅可以上綠牌,解決燃油車牌指標(biāo)搖號的問題,而且還可以享受免購置稅的優(yōu)惠,可以說是現(xiàn)階段購車的利好選擇。
2020年10月27日《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》發(fā)布,明確了乘用車低碳化、低油耗的技術(shù)發(fā)展路線,指導(dǎo)著車企開發(fā)低油耗混動車型的方向,也是向純電動車型發(fā)展過渡的技術(shù)積累。工信部也明確插電混動車型為新能源車型,給予車企正積分,從政策層面鼓勵了混動車型的研發(fā)。
AF:目前的混動技術(shù)對節(jié)油的貢獻(xiàn)有多大,相比于國外,我國的混動技術(shù)處于什么水平?
陳勇:根據(jù)中國乘用車的出行特征,續(xù)骯超過50公里的純電PHEV(區(qū)別于純電20公里續(xù)骯的普銳斯)短途用電、長途用油的技術(shù)路線,節(jié)油率可以達(dá)到80%以上。
我國混動核心技術(shù)在整車與電池方面已屬于全球前列,已經(jīng)不需要談彎道超車。例如中國的電池是供應(yīng)全世界的,中國的高端品牌也可以跟國外最好的品牌進(jìn)行競爭,這也是中國汽車前所未有的。整車以并聯(lián)和串聯(lián)純電型插電式為主流的符合中國國情的獨立自主的技術(shù)路線。如比亞迪雙模并聯(lián),上汽、廣汽的雙電機串并聯(lián),還有比亞迪四驅(qū)電橋構(gòu)型,科力遠(yuǎn)的功率分流。
混合動力的核心技術(shù)之一是發(fā)動機技術(shù)。目前國內(nèi)用于混合動力發(fā)動機效率為35%-37%,國際水平38%-41%,距離內(nèi)燃機的極限效率——柴油機大概55%,汽油機45%-50%還有很大空間。主要的技術(shù)路徑包括提高壓縮比、稀薄燃燒增壓和稀薄燃燒的壓燃。
AF:隨著純電汽車的保有量不斷增加.混動技術(shù)未來的發(fā)展方向和空間在哪里?
陳勇:混動車型相比于純電汽車的一個非常重要的優(yōu)勢就是沒有里程焦慮,同時還可以在電動化的基礎(chǔ)上集成智能化、網(wǎng)聯(lián)化功能?;靹蛹夹g(shù)未來的發(fā)展要立足于動力總成動力性、經(jīng)濟性、可靠性等傳統(tǒng)性能的優(yōu)化升級,并以此為基礎(chǔ),拓展智能網(wǎng)聯(lián)功能,建立“人-車-路-云”協(xié)同聯(lián)動的智慧交通體系,對提高交通系統(tǒng)效率、節(jié)省資源利用、減少環(huán)境污染、減少事故發(fā)生和改善交通管理等都具有非常重要的意義和價值。
從技術(shù)特點來看,目前階段市場推出的48V系統(tǒng)主要為一代BSG技術(shù),電機的功率較小,不能提供足夠功率以改善發(fā)動機工作區(qū)域。二代48V系統(tǒng)將電機設(shè)置在傳動系端,對系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化集成。電機功率提高,能夠?qū)嵸|(zhì)的提供額外輔助動力。在純電動的安全性、電池包壽命、里程限制、充電便利性等多因素的影響下,在未來的5年內(nèi)HEV汽車趨于上升。
AF:根據(jù)學(xué)會新能源路線圖的規(guī)劃.您認(rèn)為未來內(nèi)燃機車型混動是否會成為標(biāo)配?
陳勇:逐步替代燃油車但不“禁燃”是學(xué)會新能源路線圖的規(guī)劃的一個核心觀點,要看懂“2035年全面混動化”愿景,首先應(yīng)明白混合動力車的內(nèi)涵。
混合動力是節(jié)能車中主流的技術(shù)解決方案,從概念上看混合動力即車輛驅(qū)動系統(tǒng)由兩個或多個能同時運轉(zhuǎn)的單個驅(qū)動系統(tǒng)聯(lián)合組成,同時具備燃油驅(qū)動和電力驅(qū)動。新能源車,是指純電動汽車、插電混合動力、燃料電池汽車以及增程式電動車。站在整個市場技術(shù)發(fā)展的角度,混合動力視為節(jié)能車進(jìn)一步升級的必經(jīng)之路。
中國汽車工程學(xué)會路線的規(guī)劃中,全面混動化是一個逐步實現(xiàn)的過程,即傳統(tǒng)汽車向節(jié)能化發(fā)展,節(jié)能汽車向混動化發(fā)展。至2035年,所有節(jié)能車將升級為混合動力車型。另一方面,需要指出的是,“全面混動化”并不是強制目標(biāo),而是一個美好愿景。路線圖應(yīng)該看作一個努力方向,具體發(fā)展還要看各方產(chǎn)業(yè)的配合,完成2035年全面混動化目標(biāo)還是存在一定的難度。
陳勇:電子渦輪+均質(zhì)壓燃:均質(zhì)壓燃發(fā)動機在加入電子渦輪技術(shù)后,不僅能更靈活地調(diào)整進(jìn)氣壓力和溫度,同時也能提升發(fā)動機的高效率區(qū)間,其動力的響應(yīng)速度也會有所增加。目前的F1賽車正是采用了相似的技術(shù),其最高熱效率接近50%。
六沖程發(fā)動機:一般的四沖程發(fā)動機的工作過程為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣,但六沖程發(fā)動機在排氣沖程結(jié)束時,會向灼熱的氣缸中噴水,使之變成高溫高壓的水蒸氣,推動活塞繼續(xù)做功。
氫燃料發(fā)動機:氫氣不合有碳,燃燒后不產(chǎn)生CO2。氫氣可以通過太陽能、風(fēng)能等可再生能源獲得,被認(rèn)為是理想的能源或能源載體。氫氣作為內(nèi)燃機燃料時,極易實現(xiàn)稀薄燃燒,排放污染物少,熱效率高。連續(xù)可變氣門角度:搭載CVVD技術(shù)的發(fā)動機可以根據(jù)所選擇的駕駛模式調(diào)整氣缸閥門的打開和關(guān)閉時間,從而實現(xiàn)更極端的阿特金森循環(huán)。