夏海军:多样性背景下的新能源传动技术
  • 更新时间:2019/4/24 16:37:57
  • 来源:论坛组委会

2019年4月16日-18日,备受瞩目的2019中国汽车论坛在上海嘉定隆重召开。本届论坛主题为“创新、开放、绿色——聚焦汽车产业变革与机遇”。本次论坛由闭门峰会、大会论坛、11个主题论坛和2个同期活动组成。其中,在4月17日下午举办的“产业新阶段,汽车零部件企业发展机遇”主题论坛上,蜂巢易创科技有限公司副总工程师夏海军发表了题为“多样性背景下的新能源传动技术”的主题演讲。以下为演讲实录:
 
蜂巢易创科技有限公司副总工程师 夏海军
 
夏海军:非常感谢师秘书长的介绍,各位嘉宾,大家下午好,下面我给大家分享一下多元化背景的新能源传动技术。首先介绍一下我们新公司蜂巢易创,蜂巢易创科技有限公司是长城汽车的全资子公司,下辖有4家子公司,涵盖动力系统、传动系统、电驱动系统、以及智能转向系统,可以为客户提供系统化的解决方案,目前有1.5万余人,年产值200亿,我们美洲、欧洲、亚洲布局,有7大研发中心,提供专业的系统解决方案。我们在华北、和华东4大生产工厂,其中扬州工厂正在建设当中,在明年这个工厂会生产我们新一代的发动机、变速器、电驱动和智能转向产品,到2025恩年蜂巢易创各产宾的产能总体会达到580万辆,同时进一步开拓市场,并与客户合资建厂。
    二,多元化的汽车架构,我们都知道目前有四种动力架构,除了传统的燃油动力,还有油电混动,还有纯电动,还有氢动力,这几种动力到底哪种动力更适合我们未来的架构?这里面引入一种量化的分方法,就是把我们客户关注的一些关键机能和整车的零部件做关联分析,强相关和弱相关做一定的分值,分数越高的代表架构越复杂,分值越低代表架构越易于模块化的开发。
    传统的汽油动力,随着现代石油资源的逐渐紧缺和大气污染的问题,能耗和排放是亟待解决的问题,所以发动机和变速器的燃效、车身底盘的轻量化,这是非常关注的机能也是非常强相关的部品。柴油机除了能耗的问题,尤其是淡氧化物的排放,也是非常关注的机能。油电混动车,通过电动化的参与辅助驱动,可以实现发动机在高效区的工作,啊除了电池以外,高性能的续航需要发动机和电池的协同匹配,这是一个非常关键的课题,对于插电混动,通过外接插电可以实现纯电动行使,除了混电的课题之外,又增加了电池的成本,因为电池的成本和性能,所以车辆的成本也是一个新的挑战。
    对增程式电动车,是通过发动机的发电来实现电动化的行使,它的重要的课题就是如何用发动机高效的发电来实现高性能的行使,纯电动汽车完全摆脱了发动机的驱动,完全用电动化来行使,它需要零用大量的电池。但是我们都知道,基于目前电池的性能,在续航里程充电、车辆的成本方面,是一个巨大的挑战课题。
    对于氢燃料电池汽车,是通过氢燃料反应堆来发电直接电动化行使,但是氢燃料汽车是很长的产业链,制氢、运氢到加氢,这个产业链是刚刚开始,氢燃料电池汽车,它能够实现零排放,也没有续航里程的焦虑,充电时间也比较短,但是产业链是初试阶段,它的成本也是一个挑战的课题。
    我们把这几种架构放在一起来看,我们可以发现油电混动,包括纯电动、插电式混动和非插电式混动的分数是最高的,也就代表了这种架构它关键机能和零部件之间的关联度越复杂,模块化的难度也越大。氢燃料汽车更易于模块化设计,它更简单。
    我们在分分别做总结,传统的汽油机和柴油机是可以延续现有的成熟技术,满足法规的要求,还需要进一步减少损耗、提高燃效和清凉化,目前电动化的手限的背景下,仍然有相当大的市场,对于三种混动架构,它是发动机和电动技术的结合的产物,可以各取曲所长,可以满足我们当前法规的各项要求,茶点混动可以做到更好的性能,对于非茶点的油电混动性价比最优,但是它需要做高度的系统集成化,这方面要做到突破。纯电动是当今逐步推广的环保节能汽车,架构相对简单,是电动化、智能化的必然趋势,但是首先与电池技术和基础设施及主要适用于公共拥车和短途的市内拥车,当前属于快速发展的阶段。氢燃料这种机构是最简单,最易于模块化设计,是绿色环保汽车的最佳方案,但是目前氢产业还处于初试阶段,大量普及需要一定的时间。
    中国是一个幅员辽阔的国家,从南方到北方,不同的温度,从零下30度到40度,有各种各样的复杂的路况,全球也是一样,多样性的环境,必然会带来多样性的需求,我们有不同的汽车企业,它又有自己不同的技术路线,所以这样会必然导致各种架构,多样的产品同时存在。
    但是我们的目标是一样的,就是要达到绿色智能的环保汽车。左边的图是2050年以前车辆动力架构的预测,我们从这张预测上可以看到两个趋势,第一个就是传统的内燃机技术,仍然有很强的生命力,虽然在2020年可能是拐点,完全的内燃机动力是逐渐下降的,但是混动技术仍然有很强的生命力。另外一个就是电动化,我们可以看到到2030恩年,甚至到2050年,可以90%都是电动化的汽车。
    在多元化的背景下,作为传动系统,我们的对策,不仅仅是传统的变速箱,不管是手动还是自动,还有四驱的分动器需有混动的变速箱,还有专业的DST,还有电动化的电驱动桥。
    蜂巢易创的电驱动技术和产品,我们重点围绕着小型化、轻量化、集成化、平台化高效率、高NA性能高换挡性能可靠性和低成本来研发我们的技术。NAH技术方面,我们通过优化轴距的布局,宏观的齿轮参数和微观的修行,到总成的联合优化以及整车的匹配优化,来确保产品的竞速性的NAH。高效率的换挡执行机构,优化换挡策略,用高可靠性的同步控制器设计来实现高性能的换挡,在小型、轻量化方面,我们主打三合一的集成设计,降低重量,减少零部件降低成本,同时在工艺化进行一优化,采用焊接时的插座,做到轻量化和成本的降低。其
    高效率技术方面,通过参数的优化和结构的优化,才外低年度的润滑油和更少的油量。电机方面,我们采用电线的绕组。实验验证方面,投入各种软硬件设备,实现在开发阶段各个模块的仿真设计,到零部件的单体实验、总成实验和整车实验,确保整个开发过程的产品质量。
    标定技术方面,我们有一个强大的非常有经验的国际化的团队,从常规控制到诊断标定、功能各方面的标定。生产技术方面,我们拥有高效的环保工厂,通过引进欧洲最先进的自动化肝功设备实现高精度的生产。生产管理方面,我们用PMC这种生产过程的管理技术实现质量和数据的批次全追随。总成下线,做下线检测。
    我们已经量产的针对AOO级的纯电动汽车的电驱动总成,采用三合一的集成设计,高效的高绕组电机,NHA性能表现非常好。这是一个针对BC级的插电混动和纯电动的三合一的产品,高效率NHA性能以外,可以实现高平台化,同时实现混动和纯电动,在一个平台上做变形开发,实现高压和48伏系统。
    这个是我们基于高性能车的纯电动和氢燃料电池的电驱动总成,采用三合一的,最高转速达到16000转。这个是我们模块化的专用混动变速器系统,电机和变速器分体式设计,实现匹配不同的电机,实现混动和插电式混动的A级车和B级车,可以实现在中低速用纯电动行使,同时串联发电电动化行使,在中高速有两个当,满足中高速的爬坡和高速巡航工况,确保发动机在最佳的工作区工作。
    这是为商用皮卡车开发的新一代电驱动技术,它采用同轴的集成设计,高刚性,高可靠性。
在多元化背景下的传统产品,需要传统的变速箱,混动变速向等多种形式公存及小型化、轻量化、平台华、高效率、高性能,高可靠性、低成本是传动技术的永恒目标,随着电池氢燃料的技术的逐渐突破,未来的汽车产品一定会更环保,更节能、更安全,谢谢大家。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)