專(zhuān)訪(fǎng)河北工業(yè)大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院教授.博導(dǎo),新能源汽車(chē)研究中心主任 陳勇
雖然目前越來(lái)越多的品牌推出自己的混動(dòng)技術(shù),從設(shè)計(jì)理念上各有千秋,但最終目的是在內(nèi)燃機(jī)基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)節(jié)能增效。在混動(dòng)技術(shù)的發(fā)展過(guò)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(lái)方向看,混動(dòng)技術(shù)是不是能有長(zhǎng)期的生存空間,或者只是短期內(nèi)動(dòng)力解決方案,通過(guò)河北工業(yè)大學(xué)陳勇教授的采訪(fǎng),可以找到答案。
AF:為何現(xiàn)在越來(lái)越多的汽車(chē)品牌開(kāi)始推出混動(dòng)車(chē)型.除了雙積分的壓力還有沒(méi)有其他的考慮?
陳勇:混動(dòng)車(chē)型包括插電式PHEV車(chē)型和非插電式HEV車(chē)型。相對(duì)于純電車(chē)型,能有效消除續(xù)航里程短的焦慮。相對(duì)于燃油車(chē)型,混動(dòng)車(chē)型既滿(mǎn)足動(dòng)力的需求又具有省油、節(jié)能、低排放的優(yōu)勢(shì)。對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō),插電混動(dòng)車(chē)型不僅可以上綠牌,解決燃油車(chē)牌指標(biāo)搖號(hào)的問(wèn)題,而且還可以享受免購(gòu)置稅的優(yōu)惠,可以說(shuō)是現(xiàn)階段購(gòu)車(chē)的利好選擇。
2020年10月27日《節(jié)能與新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖2.0》發(fā)布,明確了乘用車(chē)低碳化、低油耗的技術(shù)發(fā)展路線(xiàn),指導(dǎo)著車(chē)企開(kāi)發(fā)低油耗混動(dòng)車(chē)型的方向,也是向純電動(dòng)車(chē)型發(fā)展過(guò)渡的技術(shù)積累。工信部也明確插電混動(dòng)車(chē)型為新能源車(chē)型,給予車(chē)企正積分,從政策層面鼓勵(lì)了混動(dòng)車(chē)型的研發(fā)。
AF:目前的混動(dòng)技術(shù)對(duì)節(jié)油的貢獻(xiàn)有多大,相比于國(guó)外,我國(guó)的混動(dòng)技術(shù)處于什么水平?
陳勇:根據(jù)中國(guó)乘用車(chē)的出行特征,續(xù)骯超過(guò)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(zhǎng)途用油的技術(shù)路線(xiàn),節(jié)油率可以達(dá)到80%以上。
我國(guó)混動(dòng)核心技術(shù)在整車(chē)與電池方面已屬于全球前列,已經(jīng)不需要談彎道超車(chē)。例如中國(guó)的電池是供應(yīng)全世界的,中國(guó)的高端品牌也可以跟國(guó)外最好的品牌進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng),這也是中國(guó)汽車(chē)前所未有的。整車(chē)以并聯(lián)和串聯(lián)純電型插電式為主流的符合中國(guó)國(guó)情的獨(dú)立自主的技術(shù)路線(xiàn)。如比亞迪雙模并聯(lián),上汽、廣汽的雙電機(jī)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(dòng)力的核心技術(shù)之一是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù)。目前國(guó)內(nèi)用于混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)效率為35%-37%,國(guó)際水平38%-41%,距離內(nèi)燃機(jī)的極限效率——柴油機(jī)大概55%,汽油機(jī)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(chē)的保有量不斷增加.混動(dòng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展方向和空間在哪里?
陳勇:混動(dòng)車(chē)型相比于純電汽車(chē)的一個(gè)非常重要的優(yōu)勢(shì)就是沒(méi)有里程焦慮,同時(shí)還可以在電動(dòng)化的基礎(chǔ)上集成智能化、網(wǎng)聯(lián)化功能?;靹?dòng)技術(shù)未來(lái)的發(fā)展要立足于動(dòng)力總成動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、可靠性等傳統(tǒng)性能的優(yōu)化升級(jí),并以此為基礎(chǔ),拓展智能網(wǎng)聯(lián)功能,建立“人-車(chē)-路-云”協(xié)同聯(lián)動(dòng)的智慧交通體系,對(duì)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(jià)值。
從技術(shù)特點(diǎn)來(lái)看,目前階段市場(chǎng)推出的48V系統(tǒng)主要為一代BSG技術(shù),電機(jī)的功率較小,不能提供足夠功率以改善發(fā)動(dòng)機(jī)工作區(qū)域。二代48V系統(tǒng)將電機(jī)設(shè)置在傳動(dòng)系端,對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行優(yōu)化集成。電機(jī)功率提高,能夠?qū)嵸|(zhì)的提供額外輔助動(dòng)力。在純電動(dòng)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(lái)的5年內(nèi)HEV汽車(chē)趨于上升。
AF:根據(jù)學(xué)會(huì)新能源路線(xiàn)圖的規(guī)劃.您認(rèn)為未來(lái)內(nèi)燃機(jī)車(chē)型混動(dòng)是否會(huì)成為標(biāo)配?
陳勇:逐步替代燃油車(chē)但不“禁燃”是學(xué)會(huì)新能源路線(xiàn)圖的規(guī)劃的一個(gè)核心觀點(diǎn),要看懂“2035年全面混動(dòng)化”愿景,首先應(yīng)明白混合動(dòng)力車(chē)的內(nèi)涵。
混合動(dòng)力是節(jié)能車(chē)中主流的技術(shù)解決方案,從概念上看混合動(dòng)力即車(chē)輛驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)聯(lián)合組成,同時(shí)具備燃油驅(qū)動(dòng)和電力驅(qū)動(dòng)。新能源車(chē),是指純電動(dòng)汽車(chē)、插電混合動(dòng)力、燃料電池汽車(chē)以及增程式電動(dòng)車(chē)。站在整個(gè)市場(chǎng)技術(shù)發(fā)展的角度,混合動(dòng)力視為節(jié)能車(chē)進(jìn)一步升級(jí)的必經(jīng)之路。
中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)路線(xiàn)的規(guī)劃中,全面混動(dòng)化是一個(gè)逐步實(shí)現(xiàn)的過(guò)程,即傳統(tǒng)汽車(chē)向節(jié)能化發(fā)展,節(jié)能汽車(chē)向混動(dòng)化發(fā)展。至2035年,所有節(jié)能車(chē)將升級(jí)為混合動(dòng)力車(chē)型。另一方面,需要指出的是,“全面混動(dòng)化”并不是強(qiáng)制目標(biāo),而是一個(gè)美好愿景。路線(xiàn)圖應(yīng)該看作一個(gè)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(dòng)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(dòng)機(jī)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(shí)也能提升發(fā)動(dòng)機(jī)的高效率區(qū)間,其動(dòng)力的響應(yīng)速度也會(huì)有所增加。目前的F1賽車(chē)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(dòng)機(jī):一般的四沖程發(fā)動(dòng)機(jī)的工作過(guò)程為進(jìn)氣、壓縮、做功、排氣,但六沖程發(fā)動(dòng)機(jī)在排氣沖程結(jié)束時(shí),會(huì)向灼熱的氣缸中噴水,使之變成高溫高壓的水蒸氣,推動(dòng)活塞繼續(xù)做功。
氫燃料發(fā)動(dòng)機(jī):氫氣不合有碳,燃燒后不產(chǎn)生CO2。氫氣可以通過(guò)太陽(yáng)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(jī)燃料時(shí),極易實(shí)現(xiàn)稀薄燃燒,排放污染物少,熱效率高。連續(xù)可變氣門(mén)角度:搭載CVVD技術(shù)的發(fā)動(dòng)機(jī)可以根據(jù)所選擇的駕駛模式調(diào)整氣缸閥門(mén)的打開(kāi)和關(guān)閉時(shí)間,從而實(shí)現(xiàn)更極端的阿特金森循環(huán)。