目前是2017年年底了,大家都在分析2018年中國新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)。而科技部《新能源汽車2018年重點(diǎn)專項(xiàng)申報(bào)指南》已經(jīng)發(fā)布,對(duì)企業(yè)而言很有指導(dǎo)意義。下面是筆者學(xué)習(xí)《申報(bào)指南》后,對(duì)2018度年純電動(dòng)力純電動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)分析,分享如下:
一、中國新能源汽車重大共性關(guān)鍵技術(shù)的主攻方向
《申報(bào)指南》列出2018年中國新能源汽車技術(shù)的主攻方向是:動(dòng)力電池與電池管理系統(tǒng);電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力;電子、電動(dòng)汽車智能化;燃料電池動(dòng)力系統(tǒng);插電/增程式混合動(dòng)力系統(tǒng);純電動(dòng)力系統(tǒng)。一共6個(gè)方向下,再細(xì)分24 個(gè)研究任務(wù)。
筆者理解:
①企業(yè)與政府規(guī)劃要保持一致,企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)(含技術(shù)攻關(guān))要在政府的頂層設(shè)計(jì)下開展;
②企業(yè)2018年具體的新能源汽車研究(開發(fā))項(xiàng)目必須在6個(gè)方向下、24個(gè)研究任務(wù)之中;
③企業(yè)具體技術(shù)研究和開發(fā)項(xiàng)目,理應(yīng)與中央政府年度計(jì)劃技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)起來。
二、2018年年純電動(dòng)力純電動(dòng)力系統(tǒng)研究任務(wù)
1.高性能純電動(dòng)運(yùn)動(dòng)型多功能汽車(SUV)開發(fā)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
(1)研究內(nèi)容:
掌握純電動(dòng)SUV整車集成技術(shù)、整車輕量化技術(shù)、整車安全性與電磁兼容性技術(shù)、整車環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)等整車關(guān)鍵技術(shù);研發(fā)一體化驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)、高防護(hù)全氣候動(dòng)力電池系統(tǒng)、智能化整車控制系統(tǒng)、總線電壓800伏左右的高壓電氣系統(tǒng)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向與回饋制動(dòng)系統(tǒng)、高能效比電動(dòng)冷暖一體化空調(diào)系統(tǒng)等關(guān)鍵子系統(tǒng);開發(fā)全新SUV電動(dòng)化底盤及整車。
(2)考核指標(biāo):
純電動(dòng)SUV(車長≥4.5m)整車電耗≤13kWh/100km(工況法),純電續(xù)駛里程≥400km(工況法);0-100km/h 加速時(shí)間≤6秒,最高車速≥150km/h;最大爬坡度≥45%;電制動(dòng)降低電能消耗比例≥25%歐洲城區(qū)工況(ECE工況);充電時(shí)間≤20分鐘(30%-80%SOC);車身與底盤結(jié)構(gòu)輕量化達(dá)10%以上(同比鋼結(jié)構(gòu)車型);安全性達(dá)到中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程(C-NCAP)五星要求;制定總線電壓800伏左右的高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。
(3)筆者解讀:
①傳統(tǒng)SUV乘用車在長城汽車的帶領(lǐng)下,自主品牌乘用車車揚(yáng)眉吐氣了一回。這個(gè)實(shí)例說明,中國汽車“彎道超車”是可以實(shí)現(xiàn)的。如果SUV車實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化,質(zhì)疑中國汽車“彎道超車”的聲音,會(huì)慢慢消失。
②制定總線電壓800伏左右的高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,壓力也是相當(dāng)大到。一個(gè)車道寬只有3米,要超車必須彎道。關(guān)鍵問題,彎道不是難度,難在能不能超車成功。
③安全性達(dá)到中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程(C-NCAP)五星要求,是超車成功的具體體現(xiàn)。
④純電續(xù)駛里程≥400km(工況法);0-100km/h加速時(shí)間≤6秒,最高車速≥150km/h;最大爬坡度≥45%,這指標(biāo)其指導(dǎo)意義,已經(jīng)很具體了。
2.N2/N3類高性能純電動(dòng)商用車動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
(1)研究內(nèi)容:
掌握純電動(dòng)商用車高效驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電池系統(tǒng)集成技術(shù)、整車智能化與控制技術(shù)、高壓集成控制技術(shù)、上裝系統(tǒng)智能控制技術(shù)、整車輕量化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù);開發(fā)模塊化、系列化的純電動(dòng)商用車智能化底盤,并應(yīng)用于運(yùn)輸類、作業(yè)類兩種車型;提升整車安全性、可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性;掌握整車的批量化生產(chǎn)工藝,形成規(guī)?;a(chǎn)能力。
(2)考核指標(biāo):
純電動(dòng)商用車整車0-50km/h加速時(shí)間≤15秒,30分鐘最高車速≥100km/h,最大爬坡度≥30%,電制動(dòng)降低電能消耗比例≥25%(GB/T 18386最新工況);整備質(zhì)量與同類燃油車相比不高出30%;N2運(yùn)輸類商用車全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)續(xù)駛里程≥250km(GB/T 18386最新工況),Ekg≤0.3kWh/(km·t);N3作業(yè)類商用車全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)連續(xù)作業(yè)時(shí)間≥8h;形成年生產(chǎn)能力≥5000臺(tái),實(shí)現(xiàn)千輛級(jí)銷售應(yīng)用。
(3)筆者解讀:
①純電動(dòng)公交車是走在中國汽車“彎道超車”最成功的實(shí)例。深圳市公交實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化,質(zhì)疑公交車電動(dòng)化聲音已經(jīng)消失。
②純電動(dòng)公交車全天候指標(biāo),得到進(jìn)一步提升,尤其在東北和新疆等地,對(duì)純電動(dòng)公交車的呼聲要求比較高。一句話,混合動(dòng)力公交車研發(fā)階段已經(jīng)完結(jié)。
③在中國純電動(dòng)公交車?yán)m(xù)駛里程≥250km(GB/T 18386最新工況),該指標(biāo)是一個(gè)綜合性指標(biāo),超過這個(gè)指標(biāo),按價(jià)值工程理論,就是多余功能了。
④純電動(dòng)商用車目前技術(shù)瓶頸是全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)。估計(jì)經(jīng)過這一次攻關(guān),這一指標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。
6.基于新型電力電子器件的高性能充電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
(1)研究內(nèi)容:
掌握基于新型電力電子器件的開發(fā)技術(shù)和雙向充放電拓?fù)浼翱刂萍夹g(shù),研制出基于新型電力電子器件的高性能單向和雙向充放電設(shè)備,突破新型大功率快速充放電系統(tǒng)的控制和安全技術(shù);掌握無線雙向充電關(guān)鍵技術(shù),無線充電系統(tǒng)的互操作性測試技術(shù)、充電頻率和電磁場對(duì)人體的影響分析及測試等技術(shù)。
(2)考核指標(biāo):
基于新型電力電子器件的充電機(jī)產(chǎn)品效率≥97%,滿載比功率≥1.5kW/kg;研發(fā)輸出功率為3.3kW、6.6kW、10kW和60kW等系列化無線充電系統(tǒng)產(chǎn)品,無線充電距離≥20cm,無線充電系統(tǒng)整體最大效率≥92%,無線充電系統(tǒng)對(duì)人體的電磁場接觸限值應(yīng)滿足國際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)國際導(dǎo)則等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。實(shí)現(xiàn)批量裝車不少于50輛。形成2項(xiàng)以上無線充電相關(guān)的互操作性、安全性評(píng)價(jià)等國家(或行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)(或國際標(biāo)準(zhǔn)提案)草案。
(3)筆者解讀:
①對(duì)單向設(shè)備提出高性能的要求,具體要求是產(chǎn)品效率≥97%,滿載比功率≥1.5kW/kg,比較難的是比功率的提升。
②對(duì)雙向充放電設(shè)備,提出了研發(fā)級(jí)攻關(guān)要求。雙向充放理論研究,有待進(jìn)一步拓展,規(guī)模性應(yīng)用有待進(jìn)一步準(zhǔn)備;
③對(duì)無線充電,提出3.3kW、6.6kW、10kW和60kW等系列產(chǎn)品要求。
總結(jié):純電動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)是中國新能源汽車主攻反向,是中國汽車彎道超車主要立足點(diǎn),如果中國在純電動(dòng)汽車取得成功,基本就可以說,中國新能源汽車技術(shù)路線取得成功。
一、中國新能源汽車重大共性關(guān)鍵技術(shù)的主攻方向
《申報(bào)指南》列出2018年中國新能源汽車技術(shù)的主攻方向是:動(dòng)力電池與電池管理系統(tǒng);電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力;電子、電動(dòng)汽車智能化;燃料電池動(dòng)力系統(tǒng);插電/增程式混合動(dòng)力系統(tǒng);純電動(dòng)力系統(tǒng)。一共6個(gè)方向下,再細(xì)分24 個(gè)研究任務(wù)。
筆者理解:
①企業(yè)與政府規(guī)劃要保持一致,企業(yè)經(jīng)營活動(dòng)(含技術(shù)攻關(guān))要在政府的頂層設(shè)計(jì)下開展;
②企業(yè)2018年具體的新能源汽車研究(開發(fā))項(xiàng)目必須在6個(gè)方向下、24個(gè)研究任務(wù)之中;
③企業(yè)具體技術(shù)研究和開發(fā)項(xiàng)目,理應(yīng)與中央政府年度計(jì)劃技術(shù)攻關(guān)項(xiàng)目對(duì)應(yīng)起來。
二、2018年年純電動(dòng)力純電動(dòng)力系統(tǒng)研究任務(wù)
1.高性能純電動(dòng)運(yùn)動(dòng)型多功能汽車(SUV)開發(fā)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
(1)研究內(nèi)容:
掌握純電動(dòng)SUV整車集成技術(shù)、整車輕量化技術(shù)、整車安全性與電磁兼容性技術(shù)、整車環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)等整車關(guān)鍵技術(shù);研發(fā)一體化驅(qū)動(dòng)與傳動(dòng)系統(tǒng)、高防護(hù)全氣候動(dòng)力電池系統(tǒng)、智能化整車控制系統(tǒng)、總線電壓800伏左右的高壓電氣系統(tǒng)、電動(dòng)轉(zhuǎn)向與回饋制動(dòng)系統(tǒng)、高能效比電動(dòng)冷暖一體化空調(diào)系統(tǒng)等關(guān)鍵子系統(tǒng);開發(fā)全新SUV電動(dòng)化底盤及整車。
(2)考核指標(biāo):
純電動(dòng)SUV(車長≥4.5m)整車電耗≤13kWh/100km(工況法),純電續(xù)駛里程≥400km(工況法);0-100km/h 加速時(shí)間≤6秒,最高車速≥150km/h;最大爬坡度≥45%;電制動(dòng)降低電能消耗比例≥25%歐洲城區(qū)工況(ECE工況);充電時(shí)間≤20分鐘(30%-80%SOC);車身與底盤結(jié)構(gòu)輕量化達(dá)10%以上(同比鋼結(jié)構(gòu)車型);安全性達(dá)到中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程(C-NCAP)五星要求;制定總線電壓800伏左右的高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范。
(3)筆者解讀:
①傳統(tǒng)SUV乘用車在長城汽車的帶領(lǐng)下,自主品牌乘用車車揚(yáng)眉吐氣了一回。這個(gè)實(shí)例說明,中國汽車“彎道超車”是可以實(shí)現(xiàn)的。如果SUV車實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化,質(zhì)疑中國汽車“彎道超車”的聲音,會(huì)慢慢消失。
②制定總線電壓800伏左右的高壓電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)規(guī)范,壓力也是相當(dāng)大到。一個(gè)車道寬只有3米,要超車必須彎道。關(guān)鍵問題,彎道不是難度,難在能不能超車成功。
③安全性達(dá)到中國新車評(píng)價(jià)規(guī)程(C-NCAP)五星要求,是超車成功的具體體現(xiàn)。
④純電續(xù)駛里程≥400km(工況法);0-100km/h加速時(shí)間≤6秒,最高車速≥150km/h;最大爬坡度≥45%,這指標(biāo)其指導(dǎo)意義,已經(jīng)很具體了。
2.N2/N3類高性能純電動(dòng)商用車動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
(1)研究內(nèi)容:
掌握純電動(dòng)商用車高效驅(qū)動(dòng)技術(shù)、電池系統(tǒng)集成技術(shù)、整車智能化與控制技術(shù)、高壓集成控制技術(shù)、上裝系統(tǒng)智能控制技術(shù)、整車輕量化技術(shù)等關(guān)鍵技術(shù);開發(fā)模塊化、系列化的純電動(dòng)商用車智能化底盤,并應(yīng)用于運(yùn)輸類、作業(yè)類兩種車型;提升整車安全性、可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性;掌握整車的批量化生產(chǎn)工藝,形成規(guī)?;a(chǎn)能力。
(2)考核指標(biāo):
純電動(dòng)商用車整車0-50km/h加速時(shí)間≤15秒,30分鐘最高車速≥100km/h,最大爬坡度≥30%,電制動(dòng)降低電能消耗比例≥25%(GB/T 18386最新工況);整備質(zhì)量與同類燃油車相比不高出30%;N2運(yùn)輸類商用車全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)續(xù)駛里程≥250km(GB/T 18386最新工況),Ekg≤0.3kWh/(km·t);N3作業(yè)類商用車全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)連續(xù)作業(yè)時(shí)間≥8h;形成年生產(chǎn)能力≥5000臺(tái),實(shí)現(xiàn)千輛級(jí)銷售應(yīng)用。
(3)筆者解讀:
①純電動(dòng)公交車是走在中國汽車“彎道超車”最成功的實(shí)例。深圳市公交實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)化,質(zhì)疑公交車電動(dòng)化聲音已經(jīng)消失。
②純電動(dòng)公交車全天候指標(biāo),得到進(jìn)一步提升,尤其在東北和新疆等地,對(duì)純電動(dòng)公交車的呼聲要求比較高。一句話,混合動(dòng)力公交車研發(fā)階段已經(jīng)完結(jié)。
③在中國純電動(dòng)公交車?yán)m(xù)駛里程≥250km(GB/T 18386最新工況),該指標(biāo)是一個(gè)綜合性指標(biāo),超過這個(gè)指標(biāo),按價(jià)值工程理論,就是多余功能了。
④純電動(dòng)商用車目前技術(shù)瓶頸是全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)。估計(jì)經(jīng)過這一次攻關(guān),這一指標(biāo)是可以實(shí)現(xiàn)的。
6.基于新型電力電子器件的高性能充電系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)(重大共性關(guān)鍵技術(shù)類)
(1)研究內(nèi)容:
掌握基于新型電力電子器件的開發(fā)技術(shù)和雙向充放電拓?fù)浼翱刂萍夹g(shù),研制出基于新型電力電子器件的高性能單向和雙向充放電設(shè)備,突破新型大功率快速充放電系統(tǒng)的控制和安全技術(shù);掌握無線雙向充電關(guān)鍵技術(shù),無線充電系統(tǒng)的互操作性測試技術(shù)、充電頻率和電磁場對(duì)人體的影響分析及測試等技術(shù)。
(2)考核指標(biāo):
基于新型電力電子器件的充電機(jī)產(chǎn)品效率≥97%,滿載比功率≥1.5kW/kg;研發(fā)輸出功率為3.3kW、6.6kW、10kW和60kW等系列化無線充電系統(tǒng)產(chǎn)品,無線充電距離≥20cm,無線充電系統(tǒng)整體最大效率≥92%,無線充電系統(tǒng)對(duì)人體的電磁場接觸限值應(yīng)滿足國際非電離輻射防護(hù)委員會(huì)(ICNIRP)國際導(dǎo)則等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)的要求。實(shí)現(xiàn)批量裝車不少于50輛。形成2項(xiàng)以上無線充電相關(guān)的互操作性、安全性評(píng)價(jià)等國家(或行業(yè))標(biāo)準(zhǔn)(或國際標(biāo)準(zhǔn)提案)草案。
(3)筆者解讀:
①對(duì)單向設(shè)備提出高性能的要求,具體要求是產(chǎn)品效率≥97%,滿載比功率≥1.5kW/kg,比較難的是比功率的提升。
②對(duì)雙向充放電設(shè)備,提出了研發(fā)級(jí)攻關(guān)要求。雙向充放理論研究,有待進(jìn)一步拓展,規(guī)模性應(yīng)用有待進(jìn)一步準(zhǔn)備;
③對(duì)無線充電,提出3.3kW、6.6kW、10kW和60kW等系列產(chǎn)品要求。
總結(jié):純電動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)是中國新能源汽車主攻反向,是中國汽車彎道超車主要立足點(diǎn),如果中國在純電動(dòng)汽車取得成功,基本就可以說,中國新能源汽車技術(shù)路線取得成功。