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增程式電動車9個常見問答 Q&A

作者:dsmgreenpower


問題目錄

1. 新能源汽車中增程式電動車的前景如何?

2. 增程式電動車有哪些配置方式?

3. 在目前動力電池能量密度快速提高而成本不斷下降等熱點的沖擊下, 増程式電動車的技術路線發展機會是什么?

4. 達思靈新能源増程器具有哪些特點?

5. 達思靈新能源的増程器已經在哪些車上安裝使用了?

6. 增程式電動車開發過程是怎樣的?

7. 達思靈新能源的增程器有哪些主要控制功能和性能?

8. 增程式電動車項目是否存在較大的政策風險?

9. 對動力電池發展和充電設施建設發展的看法?

1、新能源汽車中增程式電動車的前景如何?

自2014年以來,國家和地方政府開始大力補貼新能源汽車電池成本,尤其是純電動汽車的大量補貼,使得國內涌現了一批優秀新能源汽車公司,而國際市場上以特斯拉為代表的高檔豪華純電動汽車市場更是發展迅速。這其中,新能源汽車的續駛里程和充電設施的可獲得性是市場發展的關鍵, 都需要政府大量補貼才能維持發展。

隨著新能源汽車市場的興起,政府對于純電動車的補貼開始逐年退坡,到2020年將結束補貼政策。這使得純電動車最大的劣勢—續駛里程短、價格過高、充電實施建設滯后三大問題尤為突顯,將使得消費者對購買純電動汽車望而卻步,失去商業化條件。

在這樣的政策背景下增程式電動汽車技術特點優勢將逐漸超越純電動汽車,做為純電 驅動新能源汽車成為新能源汽車商業化發展的首選(優先上牌、優先路權、可拿雙積分)。按照國家規定,新獲得的新能源汽車生產資質只能生產純電動汽車和增程式純電動汽車,在純電動汽車商業化環境日趨惡劣的情況下,增程式純電動車將成為新能源汽車廠的核心技術路線及產品。

2、增程式電動車有哪些配置路線?

增程式電動汽車動力系統配置路線主要由下面三個因素之間的相互比例來決定:

 ■ 增程器額定功率(Pre)

 ■ 驅動電機額定功率(Pmot)

 ■ 設計純電總續航里程(Rkm)

基于三個因素的不同配比,形成了增程式不同的配置路線

增程式電動車9個常見問答

注: 1、Pre 和Pmot 之間是功率對比系數。

    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、在目前動力電池能力密度快速提高而成本不斷下降等熱點的沖擊下,増程式電動車路線的發展機會是什么?

動力電池的發展是純電汽車發展的根本,以鋰離子電池為代表的新一代動力電池技術是目前純電動汽車發展的關鍵,也是起點。 而充電設施的建設雖然周期長、投入巨大、見效慢,但的確是純電汽車可商業化和可持續發展的基本保障。 目前國家政府在鋰電池的開發生產以及充電樁建設兩方面都給予了大力度的補貼和扶持,對于新能源汽車行業的發展意義重大。

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

另一方面,純電動汽車快充受電網容量限制無法普及,因此只能選擇充電樁慢充進行充電。而停車充電永遠是純電動汽車的缺陷,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,找一個帶充電樁的停車位并能夠長時間停在那里充電的機會可能很渺茫。這時,可以邊走邊充電的增程式電動車無疑是一個很好的選擇。

增程式電動車的增程式發電不是一定高排放。目前增程器主要是燒油,原因是燃油發動機技術成熟且價格便宜。使用替代燃料 - 甲醇發動機的增程器已經在開發和測試中,未來就是邊走邊充電的過程產生所產生的排放幾乎可以忽略不計,而氫燃料電池增程器最終會成為終極增程器實現零排放。

從技術的發展角度而言,增程式電動車技術是未來可以與純電動車和氫燃料電池車無縫對接的唯一技術。

4. 達思靈新能源増程器具有哪些特點?

達思靈新能源的增程器產品在新能源汽車市場的競爭力包括兩個方面:

A). 雙凸極直流發電機技術相比于永磁同步發電機有簡單、可靠、高效、低成本的特點, 使得應用在增程器開發上可獲得低成本但高效、可靠的產品。

i. 雙凸極直流發電機技術無需逆變器,因此發電機系統(發電機+控制器)體積小、可靠性高。

ii. 基于模塊化設計, 發電機/系統控制器可兼容不同功率的增程器,實現平臺化產品系列(相同電氣接口、相同通訊協議)。

iii. 圍繞著這一技術的應用已經有了多項發明專利,保證了的技術可持續開發性和市場領軍地位。

B). 平臺式模塊化系統集成技術使得發電機適應匹配于任何不同的發動機產品,具有增程器開發周期短,整車集成簡單快速,大大縮短整車的開發周期等諸多優勢。 系列產品成熟且穩定。

C). 圍繞增程發電系統的應用,開發了完善的系統在線參數標定、調試和監控輔助系統, 圍繞保修和售后要求有完善的支持功能。增程器系統都分別獲得了國家強檢并備案,都能滿足國V 的排放要求。

D). 來自北美的技術開發團隊引進北美的新能源汽車動力系統集成技術,以動力鋰電池集成成組技術為基礎、以混合動力系統集成技術為主導,所開發的增程發電系統兼顧發電效率、運行噪音和廢氣排放,優化整車使用工況下的性能,同時可以有效延長車載動力電池的工作壽命,在增程器集成開發領域,具有國際領先的開發水平和知識產權。

5. 達思靈新能源的増程器已經在哪些車上安裝使用了?

達思靈的增程器目前在多種車輛上進行了安裝測試,其中 SUV 已經進入公告測試流程。下表給出了幾種測試車的參數和性能。

增程式電動車9個常見問答

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增程式電動車9個常見問答

6. 增程式電動車開發過程一般是怎樣的?

增程式電動車開發有三種情況:純電動車后裝、純電動車加裝、全新開發純電動車。

A. 純電動車后裝

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,受空間限制大多時候都是只能加裝較小功率的增程器做補電用(補電增程),比如8kW 增程器。增程的直接效果不明顯,目標是臨時給電池補電或增加續駛里程50~80 公里。

這種情況因為增程器功率一般是驅動電機最大功率的 10~20%左右(相當于加裝一個車載充電機),一般不需上公告。

B. 純電動車加裝

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

o 純電動開發、測試

在留出空間安裝增程器的前提下將純電動車配置完成并進行相應的測試,記 錄各種性能指標,如: NEDC 單循環能耗,總續駛里程,最高時速、車重等。開發周期大約 3~5 個月。

o 安裝增程器進行第一階段標定、測試

在完成純電動配置和測試后再安裝增程器,進行最終的標定和測試。增程器的控制可以有增程器自主控制(開發周期短),也可以有整車 VCU 進行控制。主要標定性能包括:啟動增程器 SoC 設置、 噪聲管理所需要的增程器發電功率與車速對應的范圍、增程模式下 NEDC 單循環能耗和油耗,綜合續駛里程等測試。這個過程需要 4~8 個星期。

o 上公告

通過測試驗證在純電里程和綜合里程達到設計目標后就是進入新能源汽車上公告標準測試和排放測試,整個測試需要 8 個月左右的時間,包括OBD 測試等。

C. 全新開發純電動車

這種全新底盤開發新能源汽車項目,增程器的安裝位置根據整車結構優化需要而定,如BMW i3 就是安裝在后部。 多數情況下,這時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 進行控制。

其他開發過程同純電動加裝的過程。

7. 達思靈新能源的增程器有哪些主要控制功能和性能?

達思靈增程器系列產品支持增程器 GCU 自主控制和整車 VCU 控制。 在 GCU 自主控制模式下(模塊化),整車集成僅需要機械安裝和電氣插接即可,無需整車 VCU 系統調節、能夠自動與動力電池和整車控制器進行匹配(開發周期短)。

這時增程器控制系統自動提供以下的控制策略和性能(相關參數可以在線標定或遠程標定):

A. 系統起/停管理

 ■ 啟動控制考慮電池充電狀態 SoC、電池溫度、電池過載情況等

 ■ 停機控制考慮電池充電狀態 SoC、車速、耗電需求等

B. 發電電流管理

 ■ 三級發電電流平臺管理,包括零功率、半功率和額定功率。

 ■ 根據電池溫度決定采用功率跟隨和額定功率發電兩種模式,在電池溫度過低或過高情況實施保護。

C. 發電噪聲管理

 ■ 三級車速噪聲管理, 包括發動機怠速、發動機低噪音轉速、發動機額定轉速

 ■ ISG 啟動/發電控制器保證停車時發動機停止工作

D. 電池保護

 ■ 低溫啟動發電,在電池發電能力低時減輕電池的負擔,延長壽命

 ■ 過載啟動發電,在類似整車超載且低速爬坡工況時減輕電池的負擔,延長壽命

 ■ 高溫啟動發電,在過溫工作情況下減輕電池的負擔,延長壽命

8. 增程式電動車 項目 是否 存在較大的政策風險?

A. 增程式電動車項目確實受到過補貼政策的嚴重影響

在2015~2017 年期間,由于補貼的力度較大多數新能源車開發商都是以純電動開發為方向(周期短),以滿足補貼標準為目標(賺錢快),使得增程式電動車開發處于無人問津和停滯狀態。

B. 增程式電動車項目更適合沒有補貼政策的環境

 ■ 補貼減少或停止后,會有更多的新能源汽車開發商投資開發增程式電動車,目標是實現:綜合續駛里程長、不依賴充電設施、相對于續駛里程而言電池用量急劇減少,同時滿足新能源汽車要求,可獲得牌照優先權、路權和雙積分。

 ■ 增程式電動車技術路線已經獲得政府和市場的認可,比如:新申請獲得批準的新能源汽車廠只允許生產和銷售純電動汽車和增程式電動汽車; 新的汽車投資項目規范將增程式電動車獨立且明確歸類到新能源汽車中,將插電式混合動力車歸類到燃油車中, 進一步確定了增程式技術路線的地位。

 ■ 增程式電動車市場的發展是典型的市場驅動需求,完全不需要依賴政策補貼。

9. 對動力電池 發展和 充電 設施 建設發展 的看法?

A. 動力電池發展及對于新能源汽車發展影響重大

 ■ 動力電池目前以富錳鋰三元電池技術為主流,在技術沒有突破的情況下以犧牲電池壽命為代價提高電池的能量密度。 這是為滿足國家補貼標準(補貼標準中沒有規定循環壽命指標)而開發的典型例子,一旦補貼取消了很可能就難以持續發展。

 ■ 新型動力電池技術開發需要大量的資金和技術投入,短期內(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化機會。

B. 充電樁市場發展

 ■ 充電樁建設投資量巨大,達到一定的覆蓋率建設周期很長。

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

 ■ 在充電樁覆蓋率長時間不足的情況下,純電動汽車的“里程焦慮”問題是制約純電動車市場化商業化發展的主要瓶頸,而因停車位不足導致的充電樁使用率低的問題更會雪上加霜。

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