Cheng-Wu Chen:插电式混合动力的发展和前景
  • 更新时间:2014/4/25 11:54:46
  • 来源:“2014中国汽车论坛”组委会

EDI公司副总裁Cheng-Wu Chen

非常感谢有这个机会跟各位一起分享一下插电式混合动力的经验,在这个之前大概介绍EDI公司,EDI公司是美国北加州公司,前身是加州大学混合动力实验室。我们老教授弗兰克做了很多的研究,2008年我们成立这个公司,把累计知识产权目前都准备产业化。
    首先谈谈插电混动系统。什么是PHEV,就是一个EV+HEV,必须有一个先前的条件,不管在EV或者HEV,以我们的角度,当它变正没有电的时候,这就是我们谈的PHEV车,现在的增程式,当你没有电的时候,靠发电机,这种东西在美国仍然叫BEVX。你利用电机,你在有电的时候就是电动车,没有电的时候就是混动车。好处是什么?为什么要插电混动,插电混动有几个好处。一个就是成本可以下降。
    第二个就是说没有里程,担心你跑不回家。
    第三个就是说利用现有的充电设施。也就是说插电混动,就是平常家庭用电来充电,这是插电混动做的,而不是快充的设施帮你充电。
    第四,当然要节油,这是我们做这个新能源车的最大的目的。插电混动和电动有什么不同?这个图可以看到之间的区别,可以看到电池角度来看,电动车当然有一个大电池,插电混动比较小儿科,混动更小。电机来看,电动车因为要维持性能,插电混动,当电动车的时候,性能也要好,所以电机也要大,所以不能用落混的形态。这三个例子可以告诉你,插电混动跟混动和电动之间的区别。
    我们分析一下成本,刚才说成本比较低,为什么呢?这个当然就是说是一个假设,假设我们现在开发一款乘用车,如果是现在leaf大家都知道是电动车,电池是24度,volt电池是16度,volt为比leaf重很多,如果是同样的重量,只要12度的电。我们再看混动车,prius只要1.3度电,功率型电池比较贵,一般是量型电池的2倍。同样这个插电混动是用半功率的电池,大概是1.2倍,所以以这个价来算,可以看到成本的简单分析,一个发动机大概是2度电的价钱,一度电算3000块钱,一个电机是3度电的价钱,这当然都是指产量的,这只是一个概念了,还有加其他东西,所以大概粗略估计一下一个混动是9度电的价钱。
    如果估计一下插电混动是20度电的价钱。如果是leaf是28度电的价钱,所以以这样来看可以知道,电动车是插电混动的贵40%,所以大概告诉你这之间的价钱关系。插电混动也不便宜,但是要这样看,以现有的电动车的一些限制,成本过高。第二,充电设施不容易取得。在这种条件下,插电混动是一条路可以走。
    节油分析来看,一个混动车,大概平均可以省30%的油,所以如果说是一个传统车,这一部分是70%,你用70%的油。插电混动目的就是说,如果你设计得好,假设你现在纯电里程是40英里,一半的70%,所以实际上用油是35%,如果设计得好,插电混动能够插入平常走的路程,可以看到这条线是往这里走,插电混动是90%,你要知道这车将来是做什么的,这非常重要。这是美国现在插电混动的,告诉插电混动的油耗是怎么样的,有两个重要部分,一个部分是这个,这个部分是在电动的情况下用的能量,这一部分是滚动下用的能量,所以就是说把电动时候节能效果跟滚动时候的节能效果都表示出来了,所以这个车来讲,我不知道到底是哪一部车子,你看到每百英里是34度电,也就是说耗电,在电动的时候,这个是在每百公里2.6,大概差不多。这个是告诉你这个插电混动的效果。
    这边介绍一下我们公司,其实我们公司,老教授做了很多的样式,我们做的样式多数都是插电混动的,这个代表插电,这个代表混动,这个代表无级变化器,我们公司有很长的历史做插电混动车的经验,这些都是样车,没有到产业化的程度。特别提的是这个车,这个是phev1,老教授改成phev1,2008年成立公司以后,就把插电滚动技术产业化,目前有很多项目,不管在美国或者是中国,都希望这些项目将来能够达到产业化目的。
    这个图很有意思,告诉你新能源车的成长。有纯电动车、PHEV还有混动车,最有意思是告诉你什么呢?混动车目前已经量超过了很多,插电混动是以32%的速度,EV超过32%,所以我想很重要的就是说,现在整个车的市场每年是大概4%的速度成长,意义看到所有新能源车的成长率都非常高,虽然目前占的比例还是非常小。也就是估计2020年的时候,可以在全世界的产量7%。这个当然就是说有两个因素,除了可能石油价格上升以外,另外就是电池价格也下降了,这是很有趣的图片告诉你,电池的进步情景。这是EV1的电池,所以看到电池经过这么多年,本身有很长足的进步,成本性能都有很大的进步。
    开发插电混动车,基本上就是需求最重要,要考虑到底这个车做什么用,这是最重要的,每天跑多少里程,希望达到什么样的节油率,工况是什么,这些都是很重要的,你希望的成本是什么。这是一个纯电里程的决定,美国一般车子,一般人使用车子80%的人每天大概只使用50英里,所以为什么这些决定纯电里程在40英里左右,同样如果中国的每天使用的里程比较短,可以定在30英里,这是很重要的一个东西。
    做混动结构非常重要,要决定什么样的结构适合你的用途。这个图代表新能源车的结构,可以从电动开始,电动车常常觉得说,如果动力不够的时候,加一个变速箱,电动车如果用减速器,可能起动是有力量,可是速度达不成,速度达不成,起动没有影响。但是又发现会用完电,但是就加一个发动机,就变成真诚式,为什么不利用这个发动机在高速时候比较好的。可能两个电机都在前舱或者后舱的时候,所以分开,一个放在前舱,一个放在后舱。同样可以往这两边走。其实这个结构千变万化,有很多不同选择,如何选一个适当的结构适合车的用途,这是非常重要的一件事情,不适合看别的东西,要根据自己的性能要求决定。
    目前做新能源车,不管是电动车或者是插电混动,碰到最大问题就是这些东西没有量,没有量成本就高。以中国来讲,中国政府大力推新能源车,这是一个非常好的机会,希望借政府力量把这个量再上来,将来有一个良性循环,经过两三年刺激以后,可以把量市场化出来。
    总结,插电混动是过渡到电动车很好的过渡东西,最后还是希望能够走到电动车,我特别刚才听到叶先生谈的,可以看到中国能源60%还是70%是靠煤炭,所以中国如果走电动车,值得考虑一下,走电动车需要电,结果靠煤炭发电,结果可能并不能达到你要的目的。所以如何能够利用混动、插电混动,单单是混动,也可以节油,但是如果能够变成插电混动,随时利用充电机会,更能够帮你去节油,同样能够达到减排的目的。