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跳到圈外看汽车 视界更开阔

  • 2020-11-07 09:19
  • 来源:电车资源 EV江湖 沈承鹏

摘要:增程式纯电驱动技术,何以受到军界如此高规格的重视?

近日,笔者参加了一个由军事科学院防化研究院主办的研讨会,内容是探讨增程式纯电驱动技术的发展和应用。原本以为是个常态化活动,没想到被与会者名单吓了一大跳。出席会议的既有北航、北理工、西南交大等地方院校,更有国防科技大学、陆军工程大学、装甲兵工程学院、海军工程大学、海军潜艇学院、陆军研究院、海军研究院、空军研究院、火箭军研究院、军科院系统工程研究院和中国航天、中国船舶、中国兵器等企业代表。指导单位中也有一批重量级:国防科技工业局、军委后勤保障部、军委装备发展部、军委科学技术委员会等。这使笔者大感意外,作为在汽车圈子里争议还很大、并不被主流企业、大牌专家看好的增程式纯电驱动技术,何以受到军界如此高规格的重视?

增程式纯电驱动技术适合军队需要

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几位军事车辆、舰船研究单位和企业嘉宾的演讲,使我了解到一个被汽车圈里大多数人忽略的事实:增程式纯电驱动技术比纯电动和燃油车辆更适合军队需要。

概括起来,现代化军队对车辆、舰船的要求有四:一,满足不断增长的动力需求;二、高效率、低油耗、长续驶里程;三、高隐蔽性、低红外特征;四,强适应性、强生存能力。

兵马未动,粮草先行,自古以来就是军事行动的准则。现代战争形态的进化,新式装备、新式武器的大量增加,都提高了对车辆、船舶功率、动力(包括电能)的需求,巨量增加了战场能源的消耗。同时,作战部队机动半径大,远离保障基地,后勤补给困难,对战斗和辅助车辆、舰船的续驶里程、生存能力、可维护性都提出了更高要求。燃油车的黑烟、噪声和红外特征,一直是各国军队隐蔽行进和作战的天敌。从理论上说,纯电动可以很好地解决此问题,但离开电网就趴窝、超长时间充电的致命伤又使其无胜任之能。随着超重型车辆的载荷不断增加,车辆轴数不断增加,传统单一燃油发动机越来越难以满足单车的大功率需求。

而增程式纯电驱动技术独有优势。增程式电动汽车是在纯电动汽车的基础上,增加一套经过匹配的由较小功率的内燃机和高性能发电机、控制器和变流装置组成的系统(简称增程器)。增程器在电脑控制下,根据电池荷电量的变化适时启动发电,给电池组补充电能,电池组给电动机提供电能驱动车辆运行。其特点是增程器只管发电,不参加车辆驱动,可以始终工作在最佳状态、间歇式工作,因此可以降低功率、缩小体积、简化结构,同时提高了经济性、可靠性、安全性、隐蔽性,车辆具有更长的续驶里程。

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增程式纯电驱动技术应用到军队车辆,特别是特种车辆上更显优势:多动力源、分布式驱动使动力分布均匀充沛;驱动电机低速大扭矩的特性使车辆加速快;电池单独供电时红外特征低、零排放、低噪声、无黑烟,车辆能够静默行驶;增程器与动力电池等动力源并联可应用于供电,又解决了野战电能保障问题。

中国航天某所历时十余年开发的特种车辆测试结果表明,采用增程式纯电驱动技术后,相比传统机械驱动底盘,在动力方面0—60公里加速时间缩短70%,最高车速提升50%,5%坡道测速提升60%,综合行驶工况下百公里油耗降低30%,车辆各项综合使用性能均有显著提升。该所的结论是:现代战争形态下,作战能源的高效利用已成为现代军事能源变革的重要方向,高效增程式纯电驱动技术将成为战场能源优化的重要方向。

增程式电动汽车的另一大特点,是不改变当前军用油料保障供应体系,这对于增程式纯电驱动技术在军用领域的推广极具价值。

百花齐放才是春

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11月2日,国务院办公厅印发了《新能源汽车产业发展规划》(2021—2035年)(简称《规划》),确定了发展新能源汽车的四条基本原则:市场主导、创新驱动、协调推进、开放发展。从这几条原则我们可以看出,《规划》对过去十余年我国新能源汽车的政策和实践进行了认真反思、总结、修改和完善。

其中市场主导一段:”充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,强化企业在技术路线选择、生产服务体系建设等方面的主体地位;更好发挥政府在战略规划引导、标准法规制定、质量安全监管、市场秩序维护、绿色消费引导等方面作用,为产业发展营造良好环境。”三句话包含了三重意思。

第一,今后要以市场为主导。以前我国新能源汽车走的是政策指引,补贴主导的路。高额补贴下,不可避免出了一些问题,有些企业、有些技术、有些产品走偏了,最遗憾的是C端市场没有真正发展起来。《规划》强调充分发挥市场在资源配置中的决定性作用,有很大的纠偏扶正意义。

第二,企业在技术路线的选择方面要居主体地位。以前的做法是政府指定技术路线,不准企业越雷池一步,并将技术路线分级分等,企业选择的技术不同,得到的补贴不同,不按规定的技术路线走就得不到补贴。这一做法,使我们在某些技术领域实现了突飞猛进,在某些技术上领域停滞不前,现在又需回头补课。今后,企业可以根据自己的特长、根据自己对未来的判断去做决定,归根结底是把选择权还给了市场,这与第一条原则“市场主导”相吻合。

第三,规定了政府的职能:战略规划引导、标准法规制定、质量安全监管、市场秩序维护、绿色消费引导。这实际上是给政府的活动画了框框,避免再出现政府越俎代庖的事,而且规定了政府的工作方向:为产业发展营造良好环境。

《规划》如果能够顺利实施,中国新能源汽车产业将在十年奋斗的基础上,迎来百花齐放的春天。

增程式电动汽车应有自己的位置

尺有所短,寸有所长。做为新能源汽车的核心技术路线,纯电动、插电式、燃料电池三大技术各有优缺点。

纯电动汽车只用电不烧油、零排放无污染,能够最好满足国家减少化石能源消耗,降低大气污染的战略需求。但续驶里程短,充电时间长,需要电网支持,需要大规模基础设施配套的短板,决定了其更适合城市中短途出行。燃料电池汽车正相反,续驶里程长、载重能力强、加氢时间短的特点,使其更适用长途中重载运输。增程式纯电驱动技术是在纯电动和燃油车基础上发展起来的,集合了双方优点,避免了二者不足。它烧油,但大幅降低了油耗,减少了排放;它用电驱动汽车,但不需要电网和充电基础设施支撑;它需要电池,但用量不大。三大技术路线的关系是互补,而不是相互排斥、相互替代。

在三大技术之外,还有混合动力、燃气动力、醇类动力等多种具有节能减排,降低污染功能的技术。这些技术也都各有长短,各有用武之地。

当前,汽车圈内对增程式纯电驱动技术还没有太深的认识,很多人将它与混合动力视作同类。对它最大的批评是:在电动汽车上叠加了一套燃油车动力总成,增加了技术复杂性、增加了重量、增加了能耗、增加了成本,没有技术含量,没有创新。而增程式汽车也确实没有发展起来,国人印象最深的可能就是区区一辆理想汽车了。

这是站在汽车圈里看增程式汽车的结果,如果跳到圈外可能就是另一番情景了。增程式纯电驱动技术早在第一次世界大战时就崭露了头角。据史料载,一战时参战国海军就有了潜艇,其中英国数量最多,德国潜艇最优秀。德国U23型潜艇的最大下潜深度为48米,水下航速近10节,巡航速度4节。艇上蓄电池可供潜艇水下航行1小时,蓄电池能量耗尽后浮出水面用柴油机充电。1914年9月23日,德国海军U9号潜艇在比利时奥斯坦德港附近阵位上,一小时之内用鱼雷连续击沉三艘排水量均为12000吨的英国皇家海军巡洋舰,轰动了世界。第二次世界大战时几乎决定太平洋战争胜负的潜艇大战,交战各国使用的潜艇动力也都无一不是增程式纯电驱动技术,不过那时潜艇的下潜深度、潜航时间、续航里程都有了极大提高。当今,各海军强国拼抢的舰船推进技术的制高点是全电推进技术:用内燃机发电,用电力驱动舰船航行和武器应用,这又是增程式纯电驱动技术的最新发展,与内燃机驱动技术形成了代差。没有人说,全电推进技术是在电动船上叠加了一套燃油车动力总成,没有人说全电推进没有技术含量,没有创新。

站在圈内看汽车,看到的只是传统汽车、传统技术在传统市场上的应用场景,即使是新能源汽车、新兴技术也被习惯地纳入传统市场去衡量、去考察、去判断其生死。跳到圈外看汽车,视野就豁然开朗了。即以增程式纯电驱动技术为例,对汽车产业而言,它还属新技术、新产品,但在其他领域可是“老”者了,我们不应该因为其“新”或者因为其与某些技术、某些产品有相似之处就贬低他、排斥它。我们应该熟系它、研究它,看看他在我们这个行业有没有用武之地,有没有发扬光大的可能。其实刚上市不久的理想汽车的热销,就说明了它还是有一定市场的。

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中国工程院院士、军事科学院特聘首席专家杨裕生,列出了增程式纯电驱动技术可以重点拓展的五个领域。军事装备动力增程化、农业机械动力增程化、运输船只动力增程化、紧凑型共享乘用车(从出租车开始)动力增程化、商用车动力增程化。

看来,增程式纯电驱动技术的市场是广阔的。

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