增程式電動(dòng)車9個(gè)常見問答

問題目錄

1. 新能源汽車中增程式電動(dòng)車的前景如何?

2. 增程式電動(dòng)車有哪些配置方式?

3. 在目前動(dòng)力電池能量密度快速提高而成本不斷下降等熱點(diǎn)的沖擊下, 増程式電動(dòng)車的技術(shù)路線發(fā)展機(jī)會(huì)是什么?

4. 達(dá)思靈新能源増程器具有哪些特點(diǎn)?

5. 達(dá)思靈新能源的増程器已經(jīng)在哪些車上安裝使用了?

6. 增程式電動(dòng)車開發(fā)過程是怎樣的?

7. 達(dá)思靈新能源的增程器有哪些主要控制功能和性能?

8. 增程式電動(dòng)車項(xiàng)目是否存在較大的政策風(fēng)險(xiǎn)?

9. 對(duì)動(dòng)力電池發(fā)展和充電設(shè)施建設(shè)發(fā)展的看法?

1、新能源汽車中增程式電動(dòng)車的前景如何?

自2014年以來,國家和地方政府開始大力補(bǔ)貼新能源汽車電池成本,尤其是純電動(dòng)汽車的大量補(bǔ)貼,使得國內(nèi)涌現(xiàn)了一批優(yōu)秀新能源汽車公司,而國際市場(chǎng)上以特斯拉為代表的高檔豪華純電動(dòng)汽車市場(chǎng)更是發(fā)展迅速。這其中,新能源汽車的續(xù)駛里程和充電設(shè)施的可獲得性是市場(chǎng)發(fā)展的關(guān)鍵, 都需要政府大量補(bǔ)貼才能維持發(fā)展。

隨著新能源汽車市場(chǎng)的興起,政府對(duì)于純電動(dòng)車的補(bǔ)貼開始逐年退坡,到2020年將結(jié)束補(bǔ)貼政策。這使得純電動(dòng)車最大的劣勢(shì)—續(xù)駛里程短、價(jià)格過高、充電實(shí)施建設(shè)滯后三大問題尤為突顯,將使得消費(fèi)者對(duì)購買純電動(dòng)汽車望而卻步,失去商業(yè)化條件。

在這樣的政策背景下增程式電動(dòng)汽車技術(shù)特點(diǎn)優(yōu)勢(shì)將逐漸超越純電動(dòng)汽車,做為純電 驅(qū)動(dòng)新能源汽車成為新能源汽車商業(yè)化發(fā)展的首選(優(yōu)先上牌、優(yōu)先路權(quán)、可拿雙積分)。按照國家規(guī)定,新獲得的新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)只能生產(chǎn)純電動(dòng)汽車和增程式純電動(dòng)汽車,在純電動(dòng)汽車商業(yè)化環(huán)境日趨惡劣的情況下,增程式純電動(dòng)車將成為新能源汽車廠的核心技術(shù)路線及產(chǎn)品。

2、增程式電動(dòng)車有哪些配置路線?

增程式電動(dòng)汽車動(dòng)力系統(tǒng)配置路線主要由下面三個(gè)因素之間的相互比例來決定:

 ■增程器額定功率(Pre)

 ■驅(qū)動(dòng)電機(jī)額定功率(Pmot)

 ■設(shè)計(jì)純電總續(xù)航里程(Rkm)

基于三個(gè)因素的不同配比,形成了增程式不同的配置路線

注: 1、Pre 和Pmot 之間是功率對(duì)比系數(shù)。

    2、影響不同配置選擇的主要因素是整車成本及空間限制。

3、在目前動(dòng)力電池能力密度快速提高而成本不斷下降等熱點(diǎn)的沖擊下,増程式電動(dòng)車路線的發(fā)展機(jī)會(huì)是什么?

動(dòng)力電池的發(fā)展是純電汽車發(fā)展的根本,以鋰離子電池為代表的新一代動(dòng)力電池技術(shù)是目前純電動(dòng)汽車發(fā)展的關(guān)鍵,也是起點(diǎn)。 而充電設(shè)施的建設(shè)雖然周期長、投入巨大、見效慢,但的確是純電汽車可商業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的基本保障。 目前國家政府在鋰電池的開發(fā)生產(chǎn)以及充電樁建設(shè)兩方面都給予了大力度的補(bǔ)貼和扶持,對(duì)于新能源汽車行業(yè)的發(fā)展意義重大。

但是,目前鋰離子電池在提高能量密度的技術(shù)方向主要是采用富錳鋰的三元材料,在技術(shù)上沒有實(shí)質(zhì)性的突破,大部分都是以犧牲循環(huán)壽命為主要代價(jià)換取高能量密度,電池價(jià)格的下降也是在擠壓生產(chǎn)商利潤的條件下才能實(shí)現(xiàn)。 目前世界上已知的新型鋰電池技術(shù)依次包括鋰硫電池、鋰空氣電池和固態(tài)鋰電池等,代表了動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展的主流。 這些新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化周期可能會(huì)很長,可以期待 10 年后有商業(yè)化使用的可能,甚至還可能需要更長的時(shí)間。 但是新能源汽車的發(fā)展不能等待這些技術(shù)的發(fā)展和成熟,且無論是成本及時(shí)間等達(dá)到具有產(chǎn)業(yè)化的條件都具有太多存在的未知風(fēng)險(xiǎn)。(比如 7-8 年前出現(xiàn)的納米鋰電池就沒有成功商業(yè)化,最后美國A123 倒閉賣給中國萬向)。 這時(shí),增程式純電動(dòng)汽車就成為了新能源汽車發(fā)展過程中的必不可少的路徑之一。

另一方面,純電動(dòng)汽車快充受電網(wǎng)容量限制無法普及,因此只能選擇充電樁慢充進(jìn)行充電。而停車充電永遠(yuǎn)是純電動(dòng)汽車的缺陷,這不是電池能量密度提高就改變的。更不可忽略的是中國停車位資源極度缺乏,找一個(gè)帶充電樁的停車位并能夠長時(shí)間停在那里充電的機(jī)會(huì)可能很渺茫。這時(shí),可以邊走邊充電的增程式電動(dòng)車無疑是一個(gè)很好的選擇。

增程式電動(dòng)車的增程式發(fā)電不是一定高排放。目前增程器主要是燒油,原因是燃油發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)成熟且價(jià)格便宜。使用替代燃料 - 甲醇發(fā)動(dòng)機(jī)的增程器已經(jīng)在開發(fā)和測(cè)試中,未來就是邊走邊充電的過程產(chǎn)生所產(chǎn)生的排放幾乎可以忽略不計(jì),而氫燃料電池增程器最終會(huì)成為終極增程器實(shí)現(xiàn)零排放。

從技術(shù)的發(fā)展角度而言,增程式電動(dòng)車技術(shù)是未來可以與純電動(dòng)車和氫燃料電池車無縫對(duì)接的唯一技術(shù)。

4. 達(dá)思靈新能源増程器具有哪些特點(diǎn)?

達(dá)思靈新能源的增程器產(chǎn)品在新能源汽車市場(chǎng)的競(jìng)爭(zhēng)力包括兩個(gè)方面:

A). 雙凸極直流發(fā)電機(jī)技術(shù)相比于永磁同步發(fā)電機(jī)有簡單、可靠、高效、低成本的特點(diǎn), 使得應(yīng)用在增程器開發(fā)上可獲得低成本但高效、可靠的產(chǎn)品。

i. 雙凸極直流發(fā)電機(jī)技術(shù)無需逆變器,因此發(fā)電機(jī)系統(tǒng)(發(fā)電機(jī)+控制器)體積小、可靠性高。

ii. 基于模塊化設(shè)計(jì), 發(fā)電機(jī)/系統(tǒng)控制器可兼容不同功率的增程器,實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化產(chǎn)品系列(相同電氣接口、相同通訊協(xié)議)。

iii. 圍繞著這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了多項(xiàng)發(fā)明專利,保證了的技術(shù)可持續(xù)開發(fā)性和市場(chǎng)領(lǐng)軍地位。

B). 平臺(tái)式模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)使得發(fā)電機(jī)適應(yīng)匹配于任何不同的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)品,具有增程器開發(fā)周期短,整車集成簡單快速,大大縮短整車的開發(fā)周期等諸多優(yōu)勢(shì)。 系列產(chǎn)品成熟且穩(wěn)定。

C). 圍繞增程發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用,開發(fā)了完善的系統(tǒng)在線參數(shù)標(biāo)定、調(diào)試和監(jiān)控輔助系統(tǒng), 圍繞保修和售后要求有完善的支持功能。增程器系統(tǒng)都分別獲得了國家強(qiáng)檢并備案,都能滿足國V 的排放要求。

D). 來自北美的技術(shù)開發(fā)團(tuán)隊(duì)引進(jìn)北美的新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)集成技術(shù),以動(dòng)力鋰電池集成成組技術(shù)為基礎(chǔ)、以混合動(dòng)力系統(tǒng)集成技術(shù)為主導(dǎo),所開發(fā)的增程發(fā)電系統(tǒng)兼顧發(fā)電效率、運(yùn)行噪音和廢氣排放,優(yōu)化整車使用工況下的性能,同時(shí)可以有效延長車載動(dòng)力電池的工作壽命,在增程器集成開發(fā)領(lǐng)域,具有國際領(lǐng)先的開發(fā)水平和知識(shí)產(chǎn)權(quán)。

5. 達(dá)思靈新能源的増程器已經(jīng)在哪些車上安裝使用了?

達(dá)思靈的增程器目前在多種車輛上進(jìn)行了安裝測(cè)試,其中 SUV 已經(jīng)進(jìn)入公告測(cè)試流程。下表給出了幾種測(cè)試車的參數(shù)和性能。

6. 增程式電動(dòng)車開發(fā)過程一般是怎樣的?

增程式電動(dòng)車開發(fā)有三種情況:純電動(dòng)車后裝、純電動(dòng)車加裝、全新開發(fā)純電動(dòng)車。

A. 純電動(dòng)車后裝

這種情況一般不改變整車布局,而是找可用的額外空間加裝增程器。這時(shí),受空間限制大多時(shí)候都是只能加裝較小功率的增程器做補(bǔ)電用(補(bǔ)電增程),比如8kW 增程器。增程的直接效果不明顯,目標(biāo)是臨時(shí)給電池補(bǔ)電或增加續(xù)駛里程50～80 公里。

這種情況因?yàn)樵龀唐鞴β室话闶球?qū)動(dòng)電機(jī)最大功率的 10～20%左右(相當(dāng)于加裝一個(gè)車載充電機(jī)),一般不需上公告。

B. 純電動(dòng)車加裝

這是采用傳統(tǒng)燃油底盤開發(fā)新車的情況(需要上公告),底盤開發(fā)時(shí)就選擇好合適功率的增程器并留好相應(yīng)的空間(一般在前倉),開發(fā)過程一般分三步:

o 純電動(dòng)開發(fā)、測(cè)試

在留出空間安裝增程器的前提下將純電動(dòng)車配置完成并進(jìn)行相應(yīng)的測(cè)試,記 錄各種性能指標(biāo),如: NEDC 單循環(huán)能耗,總續(xù)駛里程,最高時(shí)速、車重等。開發(fā)周期大約 3～5 個(gè)月。

o 安裝增程器進(jìn)行第一階段標(biāo)定、測(cè)試

在完成純電動(dòng)配置和測(cè)試后再安裝增程器,進(jìn)行最終的標(biāo)定和測(cè)試。增程器的控制可以有增程器自主控制(開發(fā)周期短),也可以有整車 VCU 進(jìn)行控制。主要標(biāo)定性能包括:啟動(dòng)增程器 SoC 設(shè)置、 噪聲管理所需要的增程器發(fā)電功率與車速對(duì)應(yīng)的范圍、增程模式下 NEDC 單循環(huán)能耗和油耗,綜合續(xù)駛里程等測(cè)試。這個(gè)過程需要 4～8 個(gè)星期。

o 上公告

通過測(cè)試驗(yàn)證在純電里程和綜合里程達(dá)到設(shè)計(jì)目標(biāo)后就是進(jìn)入新能源汽車上公告標(biāo)準(zhǔn)測(cè)試和排放測(cè)試,整個(gè)測(cè)試需要 8 個(gè)月左右的時(shí)間,包括OBD 測(cè)試等。

C. 全新開發(fā)純電動(dòng)車

這種全新底盤開發(fā)新能源汽車項(xiàng)目,增程器的安裝位置根據(jù)整車結(jié)構(gòu)優(yōu)化需要而定,如BMW i3 就是安裝在后部。 多數(shù)情況下,這時(shí)需要特殊定制增程器, 且增程器的控制主要由整車控制器VCU 進(jìn)行控制。

其他開發(fā)過程同純電動(dòng)加裝的過程。

7. 達(dá)思靈新能源的增程器有哪些主要控制功能和性能?

達(dá)思靈增程器系列產(chǎn)品支持增程器 GCU 自主控制和整車 VCU 控制。 在 GCU 自主控制模式下(模塊化),整車集成僅需要機(jī)械安裝和電氣插接即可,無需整車 VCU 系統(tǒng)調(diào)節(jié)、能夠自動(dòng)與動(dòng)力電池和整車控制器進(jìn)行匹配(開發(fā)周期短)。

這時(shí)增程器控制系統(tǒng)自動(dòng)提供以下的控制策略和性能(相關(guān)參數(shù)可以在線標(biāo)定或遠(yuǎn)程標(biāo)定):

A. 系統(tǒng)起/停管理

 ■啟動(dòng)控制考慮電池充電狀態(tài) SoC、電池溫度、電池過載情況等

 ■停機(jī)控制考慮電池充電狀態(tài) SoC、車速、耗電需求等

B. 發(fā)電電流管理

 ■三級(jí)發(fā)電電流平臺(tái)管理,包括零功率、半功率和額定功率。

 ■根據(jù)電池溫度決定采用功率跟隨和額定功率發(fā)電兩種模式,在電池溫度過低或過高情況實(shí)施保護(hù)。

C. 發(fā)電噪聲管理

 ■三級(jí)車速噪聲管理, 包括發(fā)動(dòng)機(jī)怠速、發(fā)動(dòng)機(jī)低噪音轉(zhuǎn)速、發(fā)動(dòng)機(jī)額定轉(zhuǎn)速

 ■ISG 啟動(dòng)/發(fā)電控制器保證停車時(shí)發(fā)動(dòng)機(jī)停止工作

D. 電池保護(hù)

 ■低溫啟動(dòng)發(fā)電,在電池發(fā)電能力低時(shí)減輕電池的負(fù)擔(dān),延長壽命

 ■過載啟動(dòng)發(fā)電,在類似整車超載且低速爬坡工況時(shí)減輕電池的負(fù)擔(dān),延長壽命

 ■高溫啟動(dòng)發(fā)電,在過溫工作情況下減輕電池的負(fù)擔(dān),延長壽命

8. 增程式電動(dòng)車 項(xiàng)目 是否 存在較大的政策風(fēng)險(xiǎn)?

A. 增程式電動(dòng)車項(xiàng)目確實(shí)受到過補(bǔ)貼政策的嚴(yán)重影響

在2015～2017 年期間,由于補(bǔ)貼的力度較大多數(shù)新能源車開發(fā)商都是以純電動(dòng)開發(fā)為方向(周期短),以滿足補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)為目標(biāo)(賺錢快),使得增程式電動(dòng)車開發(fā)處于無人問津和停滯狀態(tài)。

B. 增程式電動(dòng)車項(xiàng)目更適合沒有補(bǔ)貼政策的環(huán)境

 ■補(bǔ)貼減少或停止后,會(huì)有更多的新能源汽車開發(fā)商投資開發(fā)增程式電動(dòng)車,目標(biāo)是實(shí)現(xiàn):綜合續(xù)駛里程長、不依賴充電設(shè)施、相對(duì)于續(xù)駛里程而言電池用量急劇減少,同時(shí)滿足新能源汽車要求,可獲得牌照優(yōu)先權(quán)、路權(quán)和雙積分。

 ■增程式電動(dòng)車技術(shù)路線已經(jīng)獲得政府和市場(chǎng)的認(rèn)可,比如:新申請(qǐng)獲得批準(zhǔn)的新能源汽車廠只允許生產(chǎn)和銷售純電動(dòng)汽車和增程式電動(dòng)汽車; 新的汽車投資項(xiàng)目規(guī)范將增程式電動(dòng)車獨(dú)立且明確歸類到新能源汽車中,將插電式混合動(dòng)力車歸類到燃油車中, 進(jìn)一步確定了增程式技術(shù)路線的地位。

 ■增程式電動(dòng)車市場(chǎng)的發(fā)展是典型的市場(chǎng)驅(qū)動(dòng)需求,完全不需要依賴政策補(bǔ)貼。

9. 對(duì)動(dòng)力電池 發(fā)展和 充電 設(shè)施 建設(shè)發(fā)展 的看法?

A. 動(dòng)力電池發(fā)展及對(duì)于新能源汽車發(fā)展影響重大

 ■動(dòng)力電池目前以富錳鋰三元電池技術(shù)為主流,在技術(shù)沒有突破的情況下以犧牲電池壽命為代價(jià)提高電池的能量密度。 這是為滿足國家補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)(補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)中沒有規(guī)定循環(huán)壽命指標(biāo))而開發(fā)的典型例子,一旦補(bǔ)貼取消了很可能就難以持續(xù)發(fā)展。

 ■新型動(dòng)力電池技術(shù)開發(fā)需要大量的資金和技術(shù)投入,短期內(nèi)(5～10 年)可能看不到高能量密度、低成本且長壽命的鋰電池的有商業(yè)化機(jī)會(huì)。

B. 充電樁市場(chǎng)發(fā)展

 ■充電樁建設(shè)投資量巨大,達(dá)到一定的覆蓋率建設(shè)周期很長。

 ■在中國的國情下(沒有足夠停車位),充電樁的使用率會(huì)受到質(zhì)疑,因此充電樁的覆蓋率不等于使用率。

 ■在充電樁覆蓋率長時(shí)間不足的情況下,純電動(dòng)汽車的“里程焦慮”問題是制約純電動(dòng)車市場(chǎng)化商業(yè)化發(fā)展的主要瓶頸,而因停車位不足導(dǎo)致的充電樁使用率低的問題更會(huì)雪上加霜。