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赵忠民:高寒地区新能源汽车技术探索与思考

作者:电动汽车资源网 岳绍雪  1 2018-01-17
一汽客车有限公司战略规划管理主任师赵忠民指出,虽然关于纯电动客车的国家标准逐步在完善,但没有一部是针对高寒地区的低温环境下的技术标准。

1月16日,2018首届中国( 成都)新能源汽车高峰论坛在成都盛大开幕。在下午的第四届中国新能源汽车行业总工技术峰会上,一汽客车有限公司战略规划管理主任师赵忠民指出,虽然关于纯电动客车的国家标准逐步在完善,但没有一部是针对高寒地区的低温环境下的技术标准。

赵忠民:高寒地区新能源汽车技术探索与思考

此外,他针对作为整车企业如何对待补贴,未来纯电动汽车是否会完全被燃料电池车替代等问题表达了自己的观点。他认为,国家政策的目的实际上是在鼓励推动技术进步,在降低产品成本同时,要提升产品质量,不断提高电动汽车的技术水平,对于补贴政策,大家其实都在同一起跑线上,是公平竞争的。此外,他表示,在相当长一段时间内,纯电动汽车不可能被燃料电池车完全替代。

以下为赵忠民演讲全文(略有删减):

一、高寒地区的定义

据赵忠民介绍,2016年开始,在一汽和吉林省汽车电子协会共同推动下,与全国各地的专家和整车企业,成立了高寒地区新能源汽车产业联盟,推动新能源汽车在北方地区的推广和应用。为此,联盟还制定了一系列相关团体标准,为新能源汽车在北方地区的应用做准备,他们把高寒地区定义为“年最低温度达到零下35度的地区”。 实际上,在北方运行新能源汽车,特别是纯电动汽车遇到问题的地区,都可以划到高寒地区,而这些地区也基本上符合“低温度达到零下35度”的定义,开发整车时要以此为标准。

二、高寒地区新能源客车发展情况

2014年7月21日,国务院正式发布《关于加快新能源汽车推广应用指导意见》,从国家层面,明确了对新能源汽车的补贴政策,坚决破除地方保护主义,推动公共服务领域率先推广应用,加强技术创新和产品质量监管,加快充电设施建设,进一步的完善政策体系,积极引导企业创新商业模式。

此外,各地方政府积极推进指导意见要求,根据各地发展需求完善制定相关管理办法。重点围绕破除地方保护主义,推广党政机关采购、充电设施奖励、免征车辆购置税、加强新能源汽车试点等五大措施;重点围绕推动技术、总体规划、实施方案、政府补贴、推广方案等方面进行了政策支持。

法规及标准支撑方面,国家标准主要包括《电动客车安全技术条件》、GB7258-2017、GB13094等,通过标准化的法规来规范新能源客车的发展。赵忠民表示,从国家标准方面对新能源汽车进行约束和规范,也是对整车及零部件企业的鞭策促进,让整车及零部件企业能够开发制造更好、更安全的产品,重视质量,服务于广大用户。

赵忠民同时也指出,虽然关于纯电动客车的国家标准逐步在完善,但没有一部是针对高寒地区的低温环境下的技术标准。因此在2016年,一汽和吉林省汽车电子协会组织业内同行、高校、科研院所及检测机构等率先成立了高寒地区新能源汽车产业联盟 、宽温动力电池产业技术创新联盟 ,2017年12月联合发布《T/GHDQ 1-2017 高寒地区乘用车技术条件》、《T/GHDQ 2-2017 高寒地区纯电动客车技术条件》、《T/GHDQ 3-2017 高寒地区锂离子动力电池技术条件》、《T/GHDQ -4 2017 高寒地区镍氢动力电池技术条件》等征求意见。

从高寒地区新能源客车推广应用情况来看,赵忠民表示,低温地区新能源客车的应用是从混合动力开始的,随着电池技术的进步,纯电动车开始尝试性的应用,走的是农村包围城市的方式,从二三线城市的应用到省会中心城市过渡,经历了从混合动力到纯电动的技术路线的转换。随着电池耐低温性能的提高,低温地区用户使用新能源客车由原来的观望、犹豫到主动选择,因为从整车使用及维护成本上来看,纯电动客车有着明显的优势,以一台12米纯电动为例,每天充电费用40-50元就可以满足一天的运营,而同类燃油车油费要近300元,一般整车企业对新能源动力总成质保8年,维护费用很低,所以很多民营公交企业由观望到主动购买使用,市场逐步打开。

三、高寒地区新能源客车遇到的主要问题及处理方案

高寒地区新能源汽车的投入使用也遇到了很多的问题,赵忠民介绍,在高寒地区使用新能源汽车,整车厂和用户都存在安全性的忧虑,还有续驶里程短、充电时间长等问题,这对于整车企业和用户来说,都是很棘手的问题。

要解决这些问题,整车厂会选择耐低温的电池,同时电池保温和电池充电预热的方式来解决。电池厂会开发、提高其他低温动力电池体系性能,同时优化电池、电池包加热技术来解决,还得保证在低温的情况下能使用8年,挑战很大。赵忠民表示,在这个过程中,需要整车企业和电池厂,包括用户共同努力,共同探索解决,加强定期的保养、维护更换及梯次利用。

暖风空调方面遇到问题比较多,传统电动冷暖空调在低温条件下无法工作,PTC电热空调将耗费大量的电量,本来低温续驶里程就不足,会进一步降低续驶里程;此外,电动除霜及暖风也会耗去整车的电量,传统燃油暖风油耗高,用户冬季运营成本不好控制,同时影响排放。赵忠民表示,这就需要开发热效率高的电动空调,或高效率的暖风系统,跳出传统取暖的概念,一汽客车在这方面做了很多的尝试及试验,基本了解决了低温下取暖问题,得到用户的认可。

电动空压机方面,目前有活塞式、滑片式、单螺杆式、涡漩式、双螺杆式等多种型式,不同的型式存在成本、可靠性、油品乳化等问题。要解决低温环境下油品乳化问题,赵忠民表示可采取以下措施:要采用符合低温要求的电动空压机;可以采用二合一油泵一体机,一个电机带转向油泵和空压机;减少DC/AC,和一台电机,降低成本,降低重量;气泵随转向油泵空转,即使在寒冷冬季也能保持气泵温度60℃以上,使水蒸气无法凝结,杜绝润滑油乳化;气泵安装有温控阀,温度较低时润滑油进行内部小循环,使气泵升温迅速,尽量降低热量流失;采用温控电子风扇,温度低时不启动,保持热量不流失。另外在北方应用一定要防止管路结冰影响制动,可以在空压机出气口加卸荷阀的方式解决。

四、高寒地区新能源技术路线探讨

高寒地区新能源技术的路线方面,新能源发展技术路线图已经明确产品开发的方向,从纯电动过渡到燃料电池需要有一个过程,而在北方低温地区需要一个过渡过程,就是电电复合:电池+超级电容及EV增程。现阶段纯电动客车采用电机直驱或加AMT,制动能量回收效率低,整车行驶平顺性不高;此外,受电池低温充放电效能制约,低温情况下大电流回收也受影响。所以需要利用复合电源的优势,动力性、制动能量回收效能及整车行驶平顺性显著提高;锂离子动力电池与超级电容结合充分发挥超级电容削峰填谷作用;明显提高电源系统效率、循环寿命;同时提高电池的寿命。

“镍氢电池的安全性是第一的”赵忠民表示,用最合理的电池来达到镍氢快充,成本也能控制下来。

赵忠民认为,增程式纯电动公交车成本要低,可靠性和商业化程度要高,技术成熟性也比较好。应对市内工况,尤其是拥挤的城市工况是一种较好的形式。而且增程式电动公交车容易实现模块化、系列化。同时,增程式纯电动公交车还将解决车用冷暖空调的能量消耗,车内取暖,在北方发展潜力巨大,是解决北方低温环境下保证正常运营的一种可借鉴的过渡车型。特别是对于今后没有补贴的情况下,这两种车型将在特定区域市场有着特定的应用前景。

五、关于新能源汽车的几点思考

最后,赵忠民针对作为整车企业如何对待补贴,未来纯电动汽车是否会完全被燃料电池车替代等问题表达了自己的观点。他认为,国家政策的目的实际上是在推动技术进步,降低成本,提高电动汽车的技术水平,大家其实都在同一起跑线上进行公平竞争。此外,他表示,在一段时间内,纯电动汽车不可能被燃料电池车完全替代。希望各企业走正确的路,做正确的事,脚踏实地做好中国新能源汽车发展的事业!(文/电动汽车资源网 岳绍雪)

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