由中國汽車技術(shù)研究中心有限公司、中國汽車工程學(xué)會、中國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車報(bào)社共同主辦,天津經(jīng)濟(jì)技術(shù)開發(fā)區(qū)管理委員會特別支持,日本汽車工業(yè)協(xié)會、德國汽車工業(yè)協(xié)會、中國汽車動力電池產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新聯(lián)盟、新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟聯(lián)合協(xié)辦的第二十屆中國汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展(泰達(dá))國際論壇(以下簡稱“泰達(dá)汽車論壇”)于2024年8月29日至9月1日在天津?yàn)I海新區(qū)舉辦。本屆論壇以“風(fēng)雨同舟二十載 攜手并肩向未來”為年度主題,邀請重磅嘉賓展開深入研討。
在9月1日“節(jié)能與新能源方向?qū)n}分論壇二:20年創(chuàng)新突破,能源動力技術(shù)如何再升級?”中,奇瑞集團(tuán)、蕪湖埃科泰克動力總成有限公司副總經(jīng)理張志福發(fā)表題為 “更高效、更節(jié)能、持續(xù)升級混合動力技術(shù)”的演講。
奇瑞集團(tuán)、蕪湖??铺┛藙恿偝捎邢薰靖笨偨?jīng)理 張志福
以下為演講實(shí)錄:
各位專家,各位老師,上午好!
我先介紹一下??铺┛?。埃科泰克是奇瑞集團(tuán)的全資子公司,目前主要是致力于做傳統(tǒng)的燃油動力還有現(xiàn)在的混動動力。我們現(xiàn)在也有混動專用變速箱以及電驅(qū),這些都是在公司業(yè)務(wù)范圍。
我的報(bào)告是三個方面,一個是奇瑞發(fā)動機(jī)的研發(fā)之路,一個是鯤鵬混動C-DM系統(tǒng),另外說一下未來的技術(shù)路線規(guī)劃。
這兩天說的比較多的就是月度滲透率已經(jīng)超過50%,但是大家深入的看一下,會發(fā)現(xiàn)有75%仍然是需要傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)。這其中一部分應(yīng)該是混動專用的高效發(fā)動機(jī),這是一個比較大的變化,大家需要透過現(xiàn)象看本質(zhì)。
根據(jù)一些機(jī)構(gòu)預(yù)測,到2030年在全球范圍內(nèi),可能還會有70%的車會用到傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)。這里就引出目前國內(nèi)學(xué)術(shù)界或者技術(shù)界一個觀點(diǎn),三分天下的觀點(diǎn),也就是油混、插混和純電三分天下,這是對未來的技術(shù)和市場的判斷。
對于奇瑞來說,我們當(dāng)然是贊成這個觀點(diǎn)的。但是在現(xiàn)階段,對于奇瑞來說,我們認(rèn)為當(dāng)前的三分天下是燃油、混動和純電。這是考慮到具體的實(shí)際,因?yàn)榇蠹叶贾榔嫒鹗浅隹谑且恢北容^多的,銷量一半都是出口。那么海外的這個市場,在純?nèi)加偷倪@個需求量比較大。
基于這樣的一個市場分析判斷,我們認(rèn)為對于奇瑞來說要堅(jiān)持的長期主義,就是我們?nèi)匀灰獔?jiān)持去做發(fā)動機(jī),這里面包括傳統(tǒng)的燃油發(fā)動機(jī),以及當(dāng)前比較熱門的混合動力發(fā)動機(jī)。
從03年6月份到現(xiàn)在共21年,我們一直在聚焦做發(fā)動機(jī)。從第一代到現(xiàn)在第五代,前面四代可以看到都是燃油的發(fā)動機(jī),到第五代做的是混動專用的發(fā)動機(jī),熱效率已經(jīng)到44.5%。值得注意的是在04、05年就已經(jīng)開始做缸內(nèi)直噴的發(fā)動機(jī)的技術(shù),也在國內(nèi)做的比較早的。目前市場第五代的混動專業(yè)的發(fā)動機(jī)主流技術(shù)路線就要用到缸內(nèi)直噴,也是為什么我們能夠比較快做出來,然后效果做的也比較好。這是我們多年的技術(shù)積累和正向開發(fā)的一個結(jié)果。
我們做混動專用發(fā)動機(jī)和普通的燃油發(fā)動機(jī),主要的區(qū)別是開發(fā)目標(biāo)有變化的,對于傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)來是各方面的要求比較均衡,對混動發(fā)動機(jī)對油耗和NVH方面的要求是比較高。對于柴油機(jī)如果做混動化,面臨的油耗挑戰(zhàn)還好,但是對NVH方面挑戰(zhàn)是非常巨大的,尤其是在乘用車上對舒適性要求是非常苛刻。由于有電機(jī)電池的介入,對扭矩功率的要求是適當(dāng)降低的,更多的考慮點(diǎn)著眼于降低油耗,體現(xiàn)整個系統(tǒng)效率。
混動專用發(fā)動機(jī)比較主流的是這個技術(shù)路線比較同質(zhì)化的,大家都是走深度循環(huán)路線。從整個架構(gòu)來說,核心的當(dāng)然是燃燒系統(tǒng),一是要把發(fā)動機(jī)做得更加的緊湊,二是讓整個系統(tǒng)效率比較高。在燃燒系統(tǒng)里當(dāng)然最核心的是提升滾流比。跟傳統(tǒng)的發(fā)動機(jī)還是有很大的區(qū)別。引入EGR,終歸是希望在氣缸里形成比較高的滾流比,架構(gòu)上用的長沖程的架構(gòu),最終可以讓湍動能提升33%,讓EGR能夠提升將近27%、28%的樣子。未來可能也會更高,這是我們努力的一個方向。
在EGR的布置上,我們也做了大量的研究,催前取氣好處比較多,我們應(yīng)該是比較早選擇這條路線的,但是現(xiàn)在市面產(chǎn)品來看,有越來越多催前取氣的友商。另外,我們通過混合閥來擴(kuò)大高EGR的高效區(qū),EGR高效區(qū)越大,油耗就越低。同時,采用了一些可變的技術(shù),可以進(jìn)一步的降低客戶常用工況的油耗,發(fā)動機(jī)最高熱效率達(dá)到44.5%。
剛才說的是發(fā)動機(jī),發(fā)動機(jī)是奇瑞堅(jiān)持長期主義的典型的代表。堅(jiān)持發(fā)動機(jī)自研,自制的技術(shù)路線,并不表示我們排斥和拒絕擁抱市場的變化。奇瑞在創(chuàng)新方面,也一直是走在前面的。混動的技術(shù)很早就開始做了。2015年是國家技術(shù)中心就在奇瑞成立的,2003、2004在與國外設(shè)計(jì)聯(lián)合開發(fā)發(fā)動機(jī)。
考慮到市場的需求,第三代的混動系統(tǒng)包括一檔的DHT150和三檔的DHT165,使用了自研的核心發(fā)動機(jī)和混動專業(yè)變速箱,取名鯤鵬超能混動C-DM,在2023年上市。
技術(shù)路線方面,已經(jīng)在預(yù)研第四代,并且很快就會投放市場,大家也可以看到,這個組合里面發(fā)動機(jī)有自然吸氣的,有帶T的,也有帶渦輪增壓缸內(nèi)直噴的,排量有1.5的,有2.0的,系列都比較全。DHT這一塊,產(chǎn)品里有120、160,以及200以上的DHT。
在混動的構(gòu)型上面我們用不同的發(fā)動機(jī)匹配不同的DHT,配備不同的電池可以實(shí)現(xiàn)HEV和PHEV不同的技術(shù)路線。
第三代混動專業(yè)變速箱的開發(fā)過程中,其構(gòu)型做了大量的尋優(yōu),最終確定了這個構(gòu)型。三檔DHT是一個9模11速,實(shí)現(xiàn)不同的混動模式。然后一檔的DHT也是當(dāng)前市場上比較主流的結(jié)構(gòu)。
電機(jī)方面我們用的是x-pin方案,也實(shí)現(xiàn)了高效雙90。MCU冷卻比較重要,我們用的就是雙面水冷。電機(jī)冷卻用的超廣角的油冷設(shè)計(jì),可以高效降溫。
C-DM混動通過不同的控制策略可以實(shí)現(xiàn)不同驅(qū)動模式包括純電、單電機(jī)、雙電機(jī)的模式,串聯(lián)增程,并聯(lián)驅(qū)動以及高速發(fā)動機(jī)直驅(qū)等等,都可以通過這個系統(tǒng)來實(shí)現(xiàn)。在能量管理方面,我們目前用的也是市場上比較主流的,基于能量預(yù)測管理的策略。
三檔變速產(chǎn)品重點(diǎn)是針對對動力性要求比較高的整車,用三檔變速箱最高車速可以做到220km/h以上,可以滿足德國這些高速不限速國家的需求,同時油耗也可以兼顧。一檔變速箱關(guān)注經(jīng)濟(jì)性,動力性也是得到一定兼顧,現(xiàn)在可以做到180km/h以上最高的車速。這樣能夠滿足大部分市場的需求。這兩個動力總成目前已經(jīng)應(yīng)用在集團(tuán)20多款車上,一檔的DHT的典型車型就是風(fēng)云A8,饋電狀態(tài)下油耗做到4.2L。最近大家在市面上可以看到很多評測饋電油耗結(jié)果,風(fēng)云A8都是排第一的。三檔DHT這一塊,典型的車就是我們瑤光CDM,包括我們最近上市的捷途的旅行者,也是用的三檔DHT,它的饋電油耗也是做得非常好,5.4L每百公里。
最后說一下奇瑞未來技術(shù)路線規(guī)劃。我們認(rèn)為發(fā)動機(jī)作為最核心的動力源,系統(tǒng)能耗最關(guān)鍵的可能還是取決于發(fā)動機(jī),因?yàn)殡姍C(jī)效率很高,發(fā)動機(jī)的特別是汽油機(jī)的熱效率,友商發(fā)布的最高效率在46%左右,還沒有到50%,這一塊還有很長的路要走。我們認(rèn)為發(fā)動機(jī)還有很多的工作要做,這可能是我們短期和中期內(nèi)需要花大力氣做的事。另外,我們聚焦發(fā)動機(jī),目前應(yīng)該可以做到增壓加低壓效率44%左右,那么未來的話,希望最高熱效率可以做到48%左右。
以上就是我想跟大家分享的混合動力技術(shù),以及在我們奇瑞集團(tuán)的具體實(shí)踐,有些東西可能各家想法不一樣,只是代表一家之言,供各位專家老師參考。謝謝大家!