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​【汽车与环境】吉利汽车谢世滨:吉利汽车电动化的技术路线与产业进程

发布时间:2019-03-02 08:30:01 | 作者:三角梅树苗批发




2018年12月7日-8日,以“创新驱动、技术引领”为主题的2018第六届“汽车与环境”创新论坛在上海·安亭正式举办。本次论坛完整覆盖汽车行业技术领域的研讨,旨在进一步促进整车企业与零部件企业之间对技术发展趋势的探讨、加强汽车行业专家之间的交流互动、增强整车与零部件企业的交流、搭建合作平台,通过活动促进汽车零部件产业创新转型升级、打造更具竞争力的整零协同创新关系,助力实现向汽车强国的转变。

以下是吉利汽车研究总院执行副院长兼新能源研究院院长谢世滨在本次论坛上的发言:


吉利汽车研究总院执行副院长兼新能源研究院院长 谢世滨    


大家上午好,在今天的论坛上我将为大家分享的主题是“吉利汽车电动化的技术路线和产业进程”。演讲内容共分三个方面:一个是我们吉利汽车电动化发展之路;第二个是新能源技术的揭秘;第三个是产业化进程及其电动化。


吉利汽车电动化发展之路


吉利汽车从2006年开始进入新能源汽车领域,2010年吗,我们的两款纯电动一款插电混动获得了国家公告,两个工厂完成新能源生产准入;正所谓十年磨一剑,2015年,帝豪EV在广州车展上市,2018年,博瑞GE上市,而未来还会有更多的车型推出。


首先我先提及下我们的新能源动力系统“智擎”。当中既包括轻度混合、油电混合和插电混合系统,还涵盖有纯电,如曹操专车超过数亿公里稳定运行,而我们纯电续航领先450Km,2020年将会达到500 Km,此外我们的全新一代纯电动模块也在开发。此外,甲醇汽车方面吉利是最先产业化甚至批量化的。而燃料电池也是未来方向, 2025年我们将实现首款量产车型。  


新能源技术的揭秘


先来说下48V轻混系统,经过三年多的研发,在今年5月品牌日的时候,我们首款搭载48V-BSG轻混系统车型博瑞GE正式上市发售,这也是中国首款量产48V轻混系统车型。该车型NEDC循环下油耗降低15%;低速(0-40km/h)加速性能提升10%;整车NVH性能得到提升,发动机起动和发动机熄火时的振动有明显改善。


这是我们48V里面主要的核心部件(BSG电机、DCDC、48V锂电池系统),具体的技术细节我就不一一介绍了,在这里主要讲一下我们怎么在这里面实现匹配的。在车辆工作状态下,怠速启动、加速助力,甚至在高速滑行的时候把发动机停下来,还有电动巡航等,整个工况里面48V系统都能够起到作用。不过吉利第一代48V轻混系统未实现纯电行驶功能,但在48V P2/P3/P4等其他拓扑结构上会有相关应用。


再讲一下PHEV系统,今年5月28日,我们的首款搭载PHEV系统的混动车型博瑞GE也上市了,该车采用的是P2.5结构,实现了42.4%的节油率,以及22%的动力提升。此外,博瑞GE在B级车领域做到百公里油耗5.2L,百公里加速7.4s,这是一款完美的经济性跟动力性相结合的产品。


在这个系统里面,我们还创造性的做了一个智能地图能量管理系统。传统的思维大家都会提供一个模式,比如说今天要长途旅行了,可能想到的条件是先用电,用完以后油电混合。这些基本是由用户来判断路况,在行驶过程中手动切换。现在互联网思维发生的变化是智能化的,我们现在采用的模式是,当你设定好目的地以后,我们会智能化的规划,让你智能的去寻找在什么时候我采用什么样的工况,这不仅能节约能耗,驾驶体验感也很好。经过实测,该技术在特定工况下实现了至少7%的节油率。而这时是怎么实现的呢。首先第一个通过大数据,我们大量的利用了导航系统里面的数据规划,集成在我们系统里面。驾驶者可以根据导航信息,自动选择混动系统的工作模式(纯电、行车发电、并联驱动)。此外,基于实时路况信息,我们也对车辆的换档线和发动机启停进行了优化。还有一点是,我们根据导航信息,针对不同路况动态调整电量平衡点,并同步调整扭矩分配策略。


下面阐述下我们的智能充电管理系统,或许大家觉得现在很多车里都有没什么新鲜或者亮点,而我们采用的是多模式充电,当中便携式家用插座,方便随时随地有电即可即插即充;充电桩快速充电可以兼容不同功率的充电桩,实现1.5小时快充。该模式支持多媒体主机或手机APP预约,同时安全性也进行了充分保障,插枪即上锁,拔枪需要先解锁,解锁即断电。


还有一个希望跟大家分享的技术是智能空调,现阶段我们通过客户APP方式设定提前开启空调,未来车辆会根据你的设置情况,或者是当地的温度情况等,只要一上车,就能享受车内适宜的温度。未来的空调系统在车内会成为一个简单执行系统,而云端通过大数据给它一个量身定作的模式,这也是未来我们在智能空调上面做的改进。


再来看我们的智能双动力源备份系统,该系统的技术要点是在发动机系统失效,电控系统自动进入纯电驱动模式,高压电池给点击提供能量进行电驱动,高压电池给DCDC提供能量实现低压供电。此外,该系统在国内首创UDC模式,当高压电池系统失效时,电控系统自动进入UDC模式,由发动机通过奇数轴提供驱动力,偶数轴离合器结合,电机进入电压控制模式建立稳定高压,并使能DCDC,电机根据低压负载进行发电。很好的解决了在高压电池失效,没有低压发电机无法低压供电的问题。也即是说双动力源任一系统失效,即可自动切换至另一系统持续行驶,通过智能双动力源备份控制提升了系统的稳定性和安全性。该系统在领域内是非常大的技术突破,而且它没有增加额外其他任何的硬件成本。


在安全保障方面我也讲一下,电池的布置非常讲究,我一直不太支持把电池放在后备箱的方案,我们是坚定把电池放在最安全的位置。什么地方最安全?就是车两头之间最安全,也即是人最安全的地方就是电池最安全的地方。我们电池基本上都是两个车头之间,而为了解决人机功能方便性,通常布置于底盘后排座椅下方,在任何方向的碰撞中都能最大限度保护电池安全。第二个这个平台我们通过了德国SGS认证,保证我们最高等级。第三个是进水的问题,我们可以把车停放在半米的水沟里面,浸泡一小时以后还可以正常运行,对安全这块考虑的比较多。


而在电池设计轻量化方面,我们也下了很多功夫,这个就不多讲了。


常规的P1、P2大家都知道,今天我要跟大家分享的是我们的P2.5技术,看起来原理非常简单,但实现是非常难的,这个系统总共花了5年的时间研发。怎么体现呢?电机的效率比较高,通过我们偶数轴走的时候有一个传动比,这时候把电机调到跟发动机两个相匹配的区域,这时候效率会有很高的提升。通过我们的分析和实测,实测P2.5结构会比P2结构效率高约2%。P2.5还有一个好处是,其平行轴结构在空间上不受发动机限制,动力总成节油率可以达到40%。


此外,P2.5的高效舒适性也是值得一提的,相比P2 6DCT结构,它在高档位换挡时,更有利于发动机工作在高效区,换挡更为平顺。而在抵挡位换挡时,与P2相比,同一车速下,发动机转速低,噪声要低1-3dB。而在传动效率方面,我们跟欧洲的DCT还有日系的8AT、6AT实测我们是比较领先的,综合效率93.4%,最高效率97%。稳定可靠方面,日美厂家都是考虑24公里的耐久,而我们超过日美标准的46%。台架实验也是非常苛刻的,我们共完成了26项正机级别的功能性耐久验证,多达194项零部件级别的功能性验证,累积时长超过20万小时。而在极限道路测试方面,我们全方位工况覆盖四大洲,高频率极限工况试验17次,这是行业平均标准的2倍。硬件安全方面,我们现在是除了满足欧美车辆的自燃要求,还有吉利独有的翻车“拒绝”火灾。软件安全方面,P2.5满足了ISO-26262国际标准条件。


电动汽车产业进程及电气化


讲完部件再来提一下整车,帝豪EV纯电动轿车产业化开发主要是几个大的系统,智能温控电池热管理系统,这个在上市时应该是中国自主品牌第一家加上热管理系统的车辆。随着技术不断的进步,今天我们在市面上已经推出2.0,明年会推出3.0版本。而润滑油有效的保证了我们电池全天侯温度的均匀性,夏季和冬季有较好的体验,更大的好处就是能让电池寿命,电池环境好了以后寿命就很好。最近发布的数据看,车辆运行到20万公里以后衰减还非常好。昨天我们合作方把一个数据调出来给我看了一下,我们分析了一下,现在普遍的衰减能力都只衰减4%,这是个非常惊人的速度。这是一个非常了不起速度,20万公里只衰减了4%。


谈及吉利电动汽车的发展进程,第一阶段是系统电气化,第二阶段是往专业化的方向走。Gse今年3月份上市的,已经不是简单的新能源汽车往传统车上放了,已经有了新能源的设备。第三阶段是我们全新为电动车打造的平台,目前还在研发当中,2020年的时候会上市。


全新一代电动车开发最大的亮点有四个。第一个是三合一的电驱总成,其集成了电机控制器、电机、减速器于一体,大大节省了空间。且效率也会越来越高,成本也会降低,而未来三合一的产品是市场上的主流。


第二个合成就是三合一充电系统,充电机、DCDC和PDU的高度集成,避免了相互之间的导线连接,极大降低了整体成本和提高了工作稳定性。


第三个是车身一体化电池系统,这里面很大的区别就是当你是用传统车做的时候,你的传统车身强度和电子化强度是分别考虑的。而当一体化做这个事情的时候,实际上就把原来两个人做的事情合成了一个半,极大的降低了整个系统的轻量化程度。


第四个是热泵空调系统,这个大家都知道,纯电动车在冬季是痛点,因为他的转化只能通过电,这个转化效率是非常低的,通过热泵可以极大的提高制热能力,节省能耗,这也是未来新能源发展的重点。


接下来讲下纯电动模块高压架构,这个是对应或多个主流品牌,形成了自己的功能配置。下一代高压系统怎么做?实际上国际上有人在做,但吉利也有这个规划,我们建立了高压测试的台架,做好了做800V的准备,但这里面还有更大更多的挑战。零部件企业目前在800V方面的开发基本上还没有开始,希望有更多的合作方跟我们一起开发合作。


此外讲一下我们48V二代系统规划,未来P1、P2、P2.5、P3、P4都会有这布局。现阶段来说,通过P2.5、P3甚至P4是有望做到25%的,就是最佳性价比解决油耗的办法。现在业内都在考虑是走高压还是低压,据我们看48V系统是具备这个条件能够满足油耗的。


此外,后续车辆还会进入到OTA,就是我们远程软件更新。大家越来越会觉得汽车越来越聪明了,越来越对脾气。传统车是客户先去熟悉它,觉得很舒服,用一段时间最后功能各方面都失去了。但通过有这个OTA远程刷新以后是慢慢的进化,随着软件的更新功能会越来越强大。这个环境应该是利用了大数据的技术,会越来越让车辆更聪明。这就是未来吉利想做的,不管是新能源还是传统车会做得越来越智能,技术目前基本上能达成了。


下面是车用大功率、高比功率燃料电池,这个已经开始研究了,2025年会有量产车,这些我就不展开细节讲了。第二个是整车域控制器开发已经开始了,下一步智能驾驶必须做到整车域控制。再一个是高能量密度电池,可能这个技术路线跟整车是有点矛盾的,我们还会尽可能让轻量化做的更好。第四个是多信息融合电控节油技术,现在我们在做地图,应用导航系统或者应用管理系统,信息里面还有很多地方要跟他们沟通的,比如说现在还没有坡度、海拔、道路施工信息,路面平不平、好不好的信息还没有导入,未来可能会把这些加进去,这样会让我们刚才讲的智能化的控制系统更先进。


最后我讲一下我们是产业化。现在随着产业化的提升,我们也发现了供应能力的不足,也做了一些自主化的开发,这个是吉利自己全资子公司的效果图,未来会承接电池、电机电控一部分的制造,未来可能通过自制或跟供应商的合作有效推动技术包括成本方面的发展,这个厂房今年年底就会建好。


我的讲演到此结束,谢谢大家!

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