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【盖世直播】马元海:小排量低排放紧凑型汽油机增程器的研究

来源:采集侠  发表时间:2018-02-22 14:03  点击次数:


汽车与环境 ,增程器

云汇环保科技南通有限公司常务副总经理 马元海

今天主要向大家汇报一下,我们在小排量、低排放紧凑型汽油机增程器方面的情况。我的汇报主要有以下几个部分,增程器的概念、增程式汽车适用的车型以及我们的增程器研究的进展。

在动力电池技术有重大突破之前,增程器被认为是非常有意义的一个过渡的解决方案,现在的确受到越来越多的重视,实际上以我们在国内的调研情况来看,这个需求的上升还是比较快快的。增程式汽车的工作模式中,第一种模式就是纯电动的模式,动力电池提供动力;第二个工作模式是增程式的工作模式,动力电池不足的情况下,由发动机给整车提供动力。增程式电动汽车实际上是有自己明显的特征的,因此我们也想在业界和学界弱弱的呼吁一下,把增程式汽车动力列为一种汽车的形式,给予这种技术应有的重视和地位,把增程式汽车也列为电动汽车的一种。

这也非常感谢郭孔辉院士的图表解释,我在这里引用一下。在合理的指标的情况下,车速是100公里每小时,续航里程在150公里,这个时候可能电动汽车和传统汽车的差距不是那么大,这个指标下电动汽车是可以用,但是续航里程是150公里,还是满足不了有些人的续航里程的需求的,因此还得提高。假设提高到100公里的车速,300公里的续航里程,这样的情况下,电动汽车就劣势更加明显了,这个时候可能要靠政府补贴来去做,但是一个技术靠政府补贴的发展是不可持续的。假如你再去提高指标,那车重就更重了,电动汽车就陷入了恶性循环了,这样的话,纯电动汽车加增程器,这是一个非常务实的解决方案。

增程器汽车的优点,从一般消费者的角度来看,“里程焦虑”的问题就解决了,也敢使用空调了。电动汽车在夏天工作的时候,我不相信他舍得开空调,里程和舒适性比较,他宁愿要里程,不要舒适性。还有增程式汽车的优点,电池寿命长了,节能又环保了。这里专家的观点,杨裕生院士总结了十条,他认为:增程式汽车是现阶段最佳的解决方案。我更欣赏最后一条,就是政府补贴负担轻了,有可能很容易过渡到无补贴的状态。如果仅仅靠政府补贴发展,那持续性肯定是很差的。如果我们这项技术可以达到减轻政府负担,并且达到很实用程度的话,为什么不选择它呢?我觉得增程式汽车是值得鼓励发展的一个车型。

增程式动力机还是比较多的,有活塞式内燃机、燃气轮机,还有燃料电池,都可以作为增程式的动力。从目前的情况来看,还是活塞式的内燃机是增程式动力一个最佳的选择。开发高效率、小排量、低排放、紧凑型发动是方向。围绕这个发动机,同样还是跟传统的内燃机一样面临的一些问题,比如冷却系统、进气系统、电控系统、发电机、悬置装置等等。

下面介绍增程式汽车的适用车型。根据杨院士的观点,第一个,从目前电池的状况来看,电动汽车比较适合的就是微小型车辆。实际上在这里,我个人认为,我们国家的电动汽车设计的跟玩具似的,我们国产的电动汽车就是普通人的玩具,特斯拉人称是有钱人的玩具。如果把电动汽车都开发的像玩具似的,我觉得这个产业也是有问题的。第二个,是大、中型的纯电动汽车,这是增程式是主要的车型。这上面的两步是为下面的第三步打好基础,在相当长的历史时期,才能达到新一代纯电动汽车,这个时候电池技术真正的发展到非常高的水平,可以满足车辆全天候、多工况使用的条件。这个历史时期我自己认为,不是三年五年,十年八年,我认为至少得30年。

微小型汽车,从我的看法,实际上也可以用增程器的,我们已经计划开发更加小型的增程器,但是我不想把这个增程器放到玩具车上去,实际上是对增程器的浪费。大中型车型无疑是主要的市场。

国家的补贴政策,诟病也很多,有点拔苗助长的意思,但是在现阶段或许是必须的,但是可能不一定是科学的,或者合适的。这是2016年的补贴政策,2017年到底怎么样还不知道,2016年的补贴也没有往下发,所以给业内造成了很大的困惑,实际上这也是这个行业本身自己有一些不好的行为方式造成的。我觉得从产品的可持续发展来说,我们用纯电动的技术,可以达到获得补贴的最低里程,可靠的达到这个里程,然后再用增程器再来提高车辆的竞争力,为什么不这么做呢?我觉得这是一个很好的途径。

举两个车的例子,增程式汽车比较引领的两个车型,一个是宝马i3,还有一个是沃蓝达。这两个产品在发动机也是高大上的东西,宝马i3用的是0.65升的小发动机,从车型来说,主要是偏重于电驱动,发动机是解决一个“里程焦虑”的续航里程的问题。像沃蓝达发动机用的是1.5升的缸内直喷的发动机,这个动力,作为一个传统汽车的整车的动力,都是绰绰有余的,它的电池的续航里程较短,加上发动机的工作,续航里程可以达到600度公里,完全可以跟传统汽车相媲美。

下面介绍我们自己的工作,我们公司的顶层公司是上海云汇环保科技有限公司,它跟昆明贵研催化剂有限责任公司合资组成上海贵研环保技术有限公司,这是国内合资。他跟韩国蓝星合资,组成苏州蓝星,这是国际合资。它是做发动机设计咨询,还有发动机研发,还有发动机生产。中间的云汇环保科技南通有限公司是它的直属子公司。这个公司主要是做新能源的增程器、燃料电池,还有车辆后处理系统的技术和产品。

增程器不是一个简单的技术,有人觉得增程器不就是一个发电机组放在车上吗?不是那么简单,虽然是小曲,但是要把这个小曲唱好也不是那么容易的。这其中用了前沿的发动机技术,电控、燃烧方面的,还有增压、NVH,还要开发小型化的高效率的发电机,还有发电机的控制技术。

我们研发的历程。从2014年年初,实际上2013年的下半年就开始了。2014年开始动手之后三四年走过艰苦的历程,2016年我们可以达到小批量生产的能力。这个过程中我们不仅仅研究发动机,也研究发电机,包括Inverter,还有EMS系统。我们预计将来增程式汽车的车型会很多,但是每个车型的量不是很大的市场,所以我们必须要掌握我们自己的EMS系统,我们要有系统标定的能力。如果把标定都委托给国际化的大公司,我相信我们和客户都承担不起。

我们在发动机开发过程当中,实际上我们在策划初期,就想考虑得周全些,要解决经济性,还有工作的稳定性,还有噪声方面的问题。我们采用长冲程的设计。这个过程当中,我们应用很多CAE方面的技术,在设计的过程当中,就能够获得比较好的结果。还有比如高平衡率的曲轴,还有采用静音的正时链和铝的前端盖,等等。整车上采用适当的消声器,还有悬置软垫等等,NVH是能够很好满足的。我们对比一款竞品发动机,我们的性能特性远比它好,整体比油耗,经济性也远超竞标机型。

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