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林程:純電動汽車是我們國家的戰略取向

    林程:各位來賓,大家好!

    北京理工大學在從事電動汽車,尤其是純電動汽車領域的研究工作已經剛好20年,從92年開始,在這20年時間里面風風雨雨,得到了政府和行業的大力支持,也和相關企業以及相關研究院所進行了廣泛合作,也有一些心得。正好,今天有這么一個很好的機會,在此我們給大家做一個匯報,做一個交流。

    首先介紹一下電動汽車它是在節能減排戰略里面所處的這么一個地位。根據行業一般的共識,咱們要做到汽車的節能減排,一般是兩個主要途徑:第一個是在傳統動力系統上來進行這樣一個改進,比如說采用低排放的新型發動機,或者采用代用燃料;第二個是采用新型的動力系統,現在比較主流的是電動汽車技術,傳統的動力系統應該來說它還不能徹底地擺脫對化石能源的依賴,以及徹底解決環境問題。電動汽車我們可以看到希望,尤其是燃料電動汽車,它是面向未來的新的技術產品,相信二三十年以后有很大一部分電驅動機車將會采用燃料電池技術,混合電動汽車目的以后進入商品化階段。電動汽車可以利用電能這種新型能源,它是一個,可以說在終端是一個0排放的車輛。

    那么從我們國家的情況來看,純電動汽車可以是一個比較好的選擇,因為我們電動汽車早期有比較好的基礎,尤其是在電池、電機領域,在電動自行車等相關領域已經得到了比較大的發展,所以純電動汽車可以說是我們國家的戰略取向。

    這個是國家出臺的相關政策和文件,明確指出純電驅動是我們國家戰略轉型的一個主要方向。

    那么我們對電動汽車的技術要求做了一下對比,現在都說電動汽車的主要核心技術包括像電池、電機,尤其是電池技術可能會是制約電動汽車普及的幾個重要問題。那么我們分別對電池和電機系統做了幾個比較,從電池情況來看,我們國內的目前能夠批量生產的電池的比能量,單體比能量大概都在120WH/KG,它是在滿足一定的比功率的能力情況下,我們可以看到基本上可以滿足一些低速電動車的要求,尤其是可以小范圍地滿足一般低端的電動乘用車的要求,這是目前國內能夠實現量產動力電池的現狀;電機也是這樣,我們以電機的功率密度做了一個參考,我們可以看到現在中國汽車的零部件,特別是電池和電機的技術狀態已經可以入門做電動的乘用車,但是離正常的,和燃油車相比較的電動汽車還有一定的差距,這是目前的一個狀態。

    那么理工大學做了20多年的純電動汽車,尤其是在純電動商用車,包括公交、環衛,還有特種車輛在此方面做了大量研究,在90年代開始就推出了我國第一輛純電動的大客車,到了2005年也開展了至少是國內的大規模電動汽車的示范運行,和整車企業合作拿到了我們國家第一個電動汽車的汽車產品公告,2008年以后,北理工的平臺技術,特別是電動客車的平臺技術在奧運會、世博會以及亞運會核心區域得到了大力運用,現在北京市電動汽車的大力運用和很多整車的平臺都來源于北理工的技術。

    這個是這么多年在整車、關鍵零部件,還有標準體系,以及應用模式方面所取得的一些成績以及獲得的一些國家獎勵。

    這是一個概括的介紹。

    下面我們說一下電動汽車目前的技術現狀,重點介紹一下電動商用車的平臺技術。

    電動商用車現在作為一個入門車型,為什么是入門車型?因為電動商用車動電池和電機的要求對于電動乘用車要求低一些,所以說可以作為一個入門的車型來大力進行推廣。

    現在電動商用車應該擺脫傳統的電動汽車改裝思路,研制專門的電動商用車平臺體系。

    這個是對整車集成方面的一個改進,這是傳統的電動客車的一個體系,這個體系在2000年以前,得到了很廣的使用,特別是在法國還有一些國家,在公交和環衛車上,它主要采用鉛酸電池,采用這樣的直流電機,以及一些電輔助系統。

    經過這幾年的研發,能源系統由可更換的離子電池系統來做了更換,設置了專用的儀表,設置了專用了空調,還有電鍍助力系統等等,大家提高了整車效益。

    這個平臺經過改進以后,可以說現在百公里的油耗從原來的170度電現在大概是100度電到120度電左右就能夠完成這樣一個續時里程。

    另外,所有的系統都是由數字化網絡進行連接,包括ABS,還有低壓和燈光系統等等都是有不同的組線連接起來。

    這是里面的核心部分,高密度的車用永磁同步電機將得到大量運用,現在國內大部分電動大客車都采用了永磁同步電機,功率密度也達到了2.5kw/kg以上,另外電機響應的速度也變得非常快,滿足汽車動力學的特性要求。

    另外也研發出一體化多檔的AMT系統,我們知道AMT系統一直是汽車行業的老大難問題,我們一直都是大量引進國外的體系,那么AMT系統在電動車上用是北京理工大學首次做的,其實AMT在電動車上的運用會來得更簡單。下面是研發一體化電驅動的AMT系統,它是一個三檔的變速器。面是一個實施效果。這是電動汽車的另外一個核心部分就是動力電池成組技術,因為整車廠對電池不是太了解,所以我們學校在05年以來經過大量的研究和研發協助電池企業開發了這樣標準化的電池箱,這個電池箱系統必須具備防塵、防水、防火和熱管理,對車體絕緣關鍵技術,應該安裝獨立報經系統,比如煙塵報警器,另外對于支持快速更換的電池箱系統,應實現標準化和系統化設置。

    電動化部件也得到了很大進步,包括空調、轉向、真空泵以及相關電氣化部件。這里面值得一說的是電動的變頻空調技術,傳統汽車都是由發動機來帶動空調,根據我們統計,在北京市大城市里面,電動汽車經常會受到堵車以及意外的困擾,空調的能耗會占到整車能耗的1/3,所以降低空調能耗就是必須要做的一件事情,這個是采用電動渦漩式發動機,采用電頻控制,實現了能耗的降低,噪音也降低了5個分貝。

    另外,北京市也大力發展了電動環衛車技術,現在目前已經完成了2噸、8噸、16噸三位電動環衛車底盤,實現了系統環衛車型的電動化,具有零排放、低噪音和易操作的特點,另外也實現了和電動公交電池系統的互換。

    另外,這個也是北京理工大學和北汽福田共同研發的新能源轎車,這個目前正在做認證工作。

    下面講講推廣應用上的一個問題,我們長期以來一直被一個事件所困擾,就是電動汽車如何使用?從示范運行以來,全中國純電動汽車的銷售量可能還不到一萬臺,也是讓行業非常困擾的事情,究其原因大家都認為是電池,是瓶頸問題,比能量比較低,確實是這樣的,但是現階段你要想很快解決這個問題也是不大現實。

    這個是我們總結出的電動汽車應用的三大要素,整車、充電基礎設施和商業模式,我們覺得商業模式是第一位的,你只有把商業模式確定好了才能確定采用什么樣的充電基礎設施給它保存能量,通過這種定制的方式,才能夠實現車的技術和應用完美的結合。

    這個是我們做的一個對純電動公交車的商業模式做了一個對比,第一列是傳統汽車,可以看到五年情況下,傳統燃油車油費也是很高的,大概每百公里要30-40升油,所以看五年后燃油費是非常高的。

    北京市在2001年開始主持電動汽車示范運行,對充電站的布局和相關方案進行了研究。

    這個是北京市采用的電池快速更換的模式,8分鐘以內就可以把電池換下來。這樣的話我們一個充電站只要配1/3的備用電池就能夠滿足50臺車的示范運行,有效提高了整車的有效載荷。

    這個是一個統計監控系統,所有電動汽車現在目前已經有近千臺電動汽車上網聯網,對各個電動汽車的運行狀態進行監督。

    另外,北京市也出臺了多項,大概有30多項地方法規和標準,來保障電動汽車的運行。

    這個是50輛純電動客車在奧運村里面的運行情況,現在這些車已經在長安街上進行運行,50輛車迄今已經累計運行600萬公里,可以說是目前國內運行最遠的車隊,而且單車已經將近超過了20萬公里的情況,電池在今年年初已經實現了第一批更換,因為電池廠是保三年15萬公里,08年到現在已經超過了3年了,實現了電池的更換,新的電池將會承擔比原來的使用期更長,能力也在提高。

    北京市將在今年年底形成500輛純電動公交的運行,純電動環衛車將達到2000輛。

    乘用車我們也做了長期研究,電驅動的研發從未來的發展方向來講會轉為多電機獨立驅動的方式,多電機驅動將會靠整車的控制來實現左右車輪電機的協調控制。

    分布式驅動是國際上的熱點,可以使動力控制變成軟連接,使傳動簡化,而且對整車的安全性有好處,使用單連接獨立控制,可以方便地實現像ESP系統,有效實現底盤的電池化、主動化,
提高車的效能。

    另外,多連接驅動系統還可以實現雙電極的驅動電機耦合,可以比AMT更具有優勢,現在也是行業里面研究的熱點。

    總結一下,電動商用車應該來說是一個入門車型,北京理工大學和北京市政府的支持下,國家的支持下,經過20年的歷程完全了具有自主標準體系的這樣一個技術狀態,而且逐漸擴大了應用規模。乘用車是我們國家汽車工業的發展機遇,應該走出個自己的路線,我們要拿出自己的整車平臺,這樣的話才能夠展開國際競爭,爭取在政府支持下做大做強,避免傳統的引進、消化這樣一個老路,最后謝謝大家,謝謝!

來源:中國汽車工業信息網
添加時間:2012-09-10 15:20:37 

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