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(nèi)涌現(xiàn)了一批優(yōu)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(fā)展迅速。這其中,新能源汽車的續(xù)駛里程和充電設(shè)施的可獲得性是市場發(fā)展的關(guān)鍵, 都需要政府大量補貼才能維持發(fā)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(jié)束補貼政策。這使得純電動車最大的劣勢—續(xù)駛里程短、價格過高、充電實施建設(shè)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(yè)化條件。

       在這樣的政策背景下增程式電動汽車技術(shù)特點優(yōu)勢將逐漸超越純電動汽車,做為純電 驅(qū)動新能源汽車成為新能源汽車商業(yè)化發(fā)展的首選(優(yōu)先上牌、優(yōu)先路權(quán)、可拿雙積分)。按照國家規(guī)定,新獲得的新能源汽車生產(chǎn)資質(zhì)只能生產(chǎn)純電動汽車和增程式純電動汽車,在純電動汽車商業(yè)化環(huán)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(shù)路線及產(chǎn)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(tǒng)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(qū)動電機額定功率(Pmot)

       ■ 設(shè)計純電總續(xù)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

       注: (1)、Pre 和Pmot 之間是功率對比系數(shù)。

            (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(fā)展機會是什么?

       動力電池的發(fā)展是純電汽車發(fā)展的根本,以鋰離子電池為代表的新一代動力電池技術(shù)是目前純電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵,也是起點。 而充電設(shè)施的建設(shè)雖然周期長、投入巨大、見效慢,但的確是純電汽車可商業(yè)化和可持續(xù)發(fā)展的基本保障。 目前國家政府在鋰電池的開發(fā)生產(chǎn)以及充電樁建設(shè)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(yè)的發(fā)展意義重大。

       但是,目前鋰離子電池在提高能量密度的技術(shù)方向主要是采用富錳鋰的三元材料,在技術(shù)上沒有實質(zhì)性的突破,大部分都是以犧牲循環(huán)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(chǎn)商利潤的條件下才能實現(xiàn)。 目前世界上已知的新型鋰電池技術(shù)依次包括鋰硫電池、鋰空氣電池和固態(tài)鋰電池等,代表了動力電池技術(shù)發(fā)展的主流。 這些新技術(shù)的產(chǎn)業(yè)化和商業(yè)化周期可能會很長,可以期待 10 年后有商業(yè)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(fā)展不能等待這些技術(shù)的發(fā)展和成熟,且無論是成本及時間等達到具有產(chǎn)業(yè)化的條件都具有太多存在的未知風險。(比如 7-8 年前出現(xiàn)的納米鋰電池就沒有成功商業(yè)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(fā)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(wǎng)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(fā)電不是一定高排放。目前增程器主要是燒油,原因是燃油發(fā)動機技術(shù)成熟且價格便宜。使用替代燃料 - 甲醇發(fā)動機的增程器已經(jīng)在開發(fā)和測試中,未來就是邊走邊充電的過程產(chǎn)生所產(chǎn)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(xiàn)零排放。

       從技術(shù)的發(fā)展角度而言,增程式電動車技術(shù)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(shù)。

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(chǎn)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(fā)電機技術(shù)相比于永磁同步發(fā)電機有簡單、可靠、高效、低成本的特點, 使得應(yīng)用在增程器開發(fā)上可獲得低成本但高效、可靠的產(chǎn)品。

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

       ii. 基于模塊化設(shè)計, 發(fā)電機/系統(tǒng)控制器可兼容不同功率的增程器,實現(xiàn)平臺化產(chǎn)品系列(相同電氣接口、相同通訊協(xié)議)。

       iii. 圍繞著這一技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了多項發(fā)明專利,保證了的技術(shù)可持續(xù)開發(fā)性和市場領(lǐng)軍地位。

       B). 平臺式模塊化系統(tǒng)集成技術(shù)使得發(fā)電機適應(yīng)匹配于任何不同的發(fā)動機產(chǎn)品,具有增程器開發(fā)周期短,整車集成簡單快速,大大縮短整車的開發(fā)周期等諸多優(yōu)勢。 系列產(chǎn)品成熟且穩(wěn)定。

       C). 圍繞增程發(fā)電系統(tǒng)的應(yīng)用,開發(fā)了完善的系統(tǒng)在線參數(shù)標定、調(diào)試和監(jiān)控輔助系統(tǒng), 圍繞保修和售后要求有完善的支持功能。增程器系統(tǒng)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(shù)開發(fā)團隊引進北美的新能源汽車動力系統(tǒng)集成技術(shù),以動力鋰電池集成成組技術(shù)為基礎(chǔ)、以混合動力系統(tǒng)集成技術(shù)為主導(dǎo),所開發(fā)的增程發(fā)電系統(tǒng)兼顧發(fā)電效率、運行噪音和廢氣排放,優(yōu)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(fā)領(lǐng)域,具有國際領(lǐng)先的開發(fā)水平和知識產(chǎn)權(quán)。

5. 達思靈新能源的増程器已經(jīng)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(jīng)進入公告測試流程。下表給出了幾種測試車的參數(shù)和性能。

6. 增程式電動車開發(fā)過程一般是怎樣的?

       增程式電動車開發(fā)有三種情況:純電動車后裝、純電動車加裝、全新開發(fā)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(xù)駛里程50～80 公里。

       這種情況因為增程器功率一般是驅(qū)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(tǒng)燃油底盤開發(fā)新車的情況(需要上公告),底盤開發(fā)時就選擇好合適功率的增程器并留好相應(yīng)的空間(一般在前倉),開發(fā)過程一般分三步:

       o 純電動開發(fā)、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(yīng)的測試,記 錄各種性能指標,如: NEDC 單循環(huán)能耗,總續(xù)駛里程,最高時速、車重等。開發(fā)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(fā)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(shè)置、 噪聲管理所需要的增程器發(fā)電功率與車速對應(yīng)的范圍、增程模式下 NEDC 單循環(huán)能耗和油耗,綜合續(xù)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(shè)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(fā)純電動車

      這種全新底盤開發(fā)新能源汽車項目,增程器的安裝位置根據(jù)整車結(jié)構(gòu)優(yōu)化需要而定,如BMW i3 就是安裝在后部。 多數(shù)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(fā)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(chǎn)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(tǒng)調(diào)節(jié)、能夠自動與動力電池和整車控制器進行匹配(開發(fā)周期短)。

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

       A. 系統(tǒng)起/停管理

       ■ 啟動控制考慮電池充電狀態(tài) SoC、電池溫度、電池過載情況等

       ■ 停機控制考慮電池充電狀態(tài) SoC、車速、耗電需求等

       B. 發(fā)電電流管理

       ■ 三級發(fā)電電流平臺管理,包括零功率、半功率和額定功率。

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

       C. 發(fā)電噪聲管理

       ■ 三級車速噪聲管理, 包括發(fā)動機怠速、發(fā)動機低噪音轉(zhuǎn)速、發(fā)動機額定轉(zhuǎn)速

       ■ ISG 啟動/發(fā)電控制器保證停車時發(fā)動機停止工作

      D. 電池保護

       ■ 低溫啟動發(fā)電,在電池發(fā)電能力低時減輕電池的負擔,延長壽命

       ■ 過載啟動發(fā)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(fā)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(shù)新能源車開發(fā)商都是以純電動開發(fā)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(fā)處于無人問津和停滯狀態(tài)。

       B. 增程式電動車項目更適合沒有補貼政策的環(huán)境

        ■ 補貼減少或停止后,會有更多的新能源汽車開發(fā)商投資開發(fā)增程式電動車,目標是實現(xiàn):綜合續(xù)駛里程長、不依賴充電設(shè)施、相對于續(xù)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(yōu)先權(quán)、路權(quán)和雙積分。

        ■ 增程式電動車技術(shù)路線已經(jīng)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(chǎn)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(guī)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(shù)路線的地位。

        ■ 增程式電動車市場的發(fā)展是典型的市場驅(qū)動需求,完全不需要依賴政策補貼。

9. 對動力電池 發(fā)展和 充電 設(shè)施 建設(shè)發(fā)展 的看法?

       A. 動力電池發(fā)展及對于新能源汽車發(fā)展影響重大

       ■ 動力電池目前以富錳鋰三元電池技術(shù)為主流,在技術(shù)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(guī)定循環(huán)壽命指標)而開發(fā)的典型例子,一旦補貼取消了很可能就難以持續(xù)發(fā)展。

       ■ 新型動力電池技術(shù)開發(fā)需要大量的資金和技術(shù)投入,短期內(nèi)(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(yè)化機會。

       B. 充電樁市場發(fā)展

       ■ 充電樁建設(shè)投資量巨大,達到一定的覆蓋率建設(shè)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(zhì)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(yè)化發(fā)展的主要瓶頸,而因停車位不足導(dǎo)致的充電樁使用率低的問題更會雪上加霜。