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从产品看趋势 2018年新能源技术亮点
2018年12月26日
虽然新能源汽车进入市场中这么多年,技术已经有了多次迭代,但消费者对于这一类产品的好感度提升并不明显,甚至有人发自内心的“抵触”这种已经被行业严格定义为“革命性”的汽车技术,2018年就要过去了,舆论的声音也成为了限制技术成长的一个潜在绊脚石。
作为一名时刻紧盯着新能源行业变化的编辑,在过去一年时间里这个领域有着很多眼见为实的技术成长,这些变化再让产品的可信服力和可靠性不断加强,这种迭代的变化或许不能第一时间被消费者所感知到,但至少会为我们奠定一些信心:如果10年以后全部都是新能源汽车了,也许并不是一件太糟糕的事。所以我们也将盘点当前在售以及准量产车型,从它们身上去找到一些眼见为实的“技术跃进”,同时也向大家交出一份年终的新能源技术答卷。
1 纯电动架构:荣威MARVEL X
趋势一:纯电动架构的刚性需求
代表车型:荣威MARVEL X
2018年,中国新能源汽车品牌在向中高端市场迈进,对比去年,微型和小型电动车市场已经不再是重点,反之领头的几家车企都在陆续推出价格接近30万元的中高端车型,满足市场空缺的同时,也就此推出完全针对电气化产品而研发的“整车平台架构”。
荣威MARVEL X在今年8月上市,这台产品是基于针对纯电车而进行全新研发的平台打造,这是一个很有说服力的信号,未来由此平台架构延伸出的产品也将是完全脱离“油改电”或者“油电兼容”平台的产品,集成化、可靠性以及满足电动车特殊的技术需求都将更加完善。
全新的平台架构能够有针对性的去创造电动车应有的优势,并且在成本进一步提高的同时,也将进一步把优势扩大,而之前的微型电动车制造成本受限,扩充优势也无从谈起。拿MARVEL X来讲,由于没有了发动机的存在,加上制造成本的提高(中高端电动车),从以往依赖发动机的真空助力刹车系统变成了电控刹车系统,而电控刹车系统相比传统真空助力刹车而言,只要软件方面调校得当,其从制动反应速度是要明显优于传统刹车的。在全新的MARVEL X上,这一优势被放大了出来。
同样还是受益于无需考虑“发动机”空间问题,集成化的电机系统在空间占用上也会更小,进一步让平台的优势突显了出来。例如MARVEL X采用的全框式前副车架,不仅具备更好的刚性设计,在被动安全性方面也有一定贡献。另外一套平台也将兼容两驱和四驱模式,由于四驱车型具备前后轴电机,所以这套前副车架会在中部增设铸铝结构,用以承托电机并进一步强化前副车架刚性。这些特殊的平台设计都是电动车与传统燃油车具备的差异点。
MARVEL X在后悬架结构上也作出了特殊优化,H型铸铝下控制臂常见于偏重高端或运动定位的进口/合资品牌车型,诸如阿尔法·罗密欧(Giorgio平台)、捷豹(iQ平台)和奥迪(第一代MLB平台)都会采用这样的结构设计,它可以为后悬架提供较高的强度和刚度,实现更好的支撑性与操控性表现。而扭矩输出更高的电动车,自然也更适用于这种后悬架设计。
电动车的前后端所要支撑的载荷不同,后副车架设计在强度上的要求要高于前副车架,故钢制管梁副车架能够满足承托电机的需求。并且由于两个电机在后轴上的原因,车的后副车架垂直向高度相对大一些,这也是与传统燃油车平台的区别之一,也证明着如果电动车平台不作出这样的优化,也无法发挥出应有的产品优势特性。再配合上在其它方面的强化,整车平台的重新打造将对于强化电动车能耗和性能都将起到帮助。
小结:2018年新能源市场中很多品牌都推出了新的平台架构,这也逐渐成为了在产品迭代过程中必经的一步。而“油改电”或者兼容多动力系统平台,虽然能够在短时间内帮助车企快速将新能源产品推向市场,可一旦面临技术迭代,兼容平台的瓶颈也将被显露出来,关于新平台的意义,下面的几个产品例子中也能够看到进一步的说明。
趋势二:PHEV系统督促自研小排量发动机
代表车型:吉利博瑞GE PHEV
新能源不仅仅是纯电动,中国市场在过去几年时间中,插电式混合动力车型也瓜分了很大一部分市场。2018年,中国品牌也在这个领域中拿出了很多新成绩,以吉利为例,小排量发动机+插电式混合动力系统已经有了一些初步成果,也将这一走向锁定为了目前该技术的发展轨迹。
吉利博瑞GE新能源就是基于吉利汽车在今年5月发布的iNTEC技术品牌下的智擎动力系统。目前在吉利汽车新能源规划中,围绕最顶层的iNTEC核心思路,处于中间位置的“智擎”新能源动力系统则代表着核心的技术方向。而最底层将由包含纯电动、混合动力、氢燃料电池和替代燃料四大动力系统技术路线为具体的研发手段。
四条动力系统技术路线全部将依靠吉利汽车自主研发来实现,并且将持续投入高额的研发费用。目前48V轻混合动力以及插电式混合动力技术目前已经实现了量产,除了已经在市场中推出的吉利博瑞GE新能源车型外,后续还将有多款基于智擎系统的产品推出,例如吉利帝豪GS PHEV等。而从目前的混合动力技术上,将以与沃尔沃合作开发的Drive-E 1.5T三缸发动机为核心,兼顾到不同的动力系统以及车型上。
在此之前,吉利提出了“蓝色吉利行动”计划,表示到2020年旗下销售产品90%以上为新能源车型。“智擎”新能源动力系统也将从四个动力系统方向帮助其实现这一目标。吉利也表示未来几年48V轻混合动力以及插电式混合动力车型将会是品牌研发和销售的重点。
『吉利帝豪GS PHEV以及FY11等车型或都将搭载最新的智擎动力系统』
关于智擎动力系统在研发和应用方面,吉利表示未来在具体产品上将与领克品牌在驱动系统方面“同宗同源”,彼此共享一部分技术。目前博瑞GE新能源和领克01新能源均采用了“智擎动力系统”,但各自会根据品牌和产品定位的不同,在车辆调教方面有一些差别。
『吉利与领克将共享智擎动力系统平台』
关于在研发方面,沃尔沃也将参与目前智擎动力系统P2.5插电式混合动力架构的开发。该套架构将由吉利汽车自主研发,相比于目前市场中主流的P2或P3架构,该P2.5架构拥有高传动效率、高顺畅性以及空间占有率小等优势。官方强调:“P2.5架构的所有控制策略和核心系统开发,均由吉利汽车独立自主研发完成, 拥有100%的知识产权,代表着在混动核心技术领域真正实现世界领先的中国方案。”
吉利汽车还展示了未来品牌产品将覆盖的动力系统模块,包括应用于传统燃油车的高排量发动机、1.5TD+7DCT的智擎混合动力系统、增程式混合动力系统以及小排量1.0L发动机。随着iNETC技术品牌的不断建立,还会有更多的技术成果落地,例如将智能化技术与动力系统结合,车辆控制器根据实时的道路状况来自动切换车辆的动力系统模式,实现更高的效率和更低的能耗成本。
小结:过去几年时间里很多车企都开始做所谓“技术品牌”的建立,从马自达的创驰蓝天、丰田的双擎,再到后来的本田i-MMD,将动力系统平台作为品牌的研发核心,已经成为了很多车企的技术目标。
而随着汽车向电气化转型的不断加快,丰田双擎系统如今也开始同时兼顾轻混动以及插电式混动,而最新一代的本田i-MMD更是兼容了轻混动、插电式混动、纯电动以及氢燃料电动系统。所以我们再来看吉利汽车的iNTEC技术品牌以及智擎动力系统的研发方向,与上述几家有一定相似之处,都是希望能够在核心技术端建立自己的市场优势,而这一次吉利汽车也将目标定位在了“世界领先的中国方案”,从已有成果来看,接下来的发展的确令人期待。
趋势三:大容量电池组以及能耗优化
代表车型:比亚迪唐
目前比亚迪新能源产品覆盖了插电式混合以及纯电动,在这两个领域今年比亚迪都带来了更多技术成果,第三代DM系统的发布以及纯电动续航里程的大幅提高,从其产品身上能有更多眼见为实的东西来论证着整个行业的进步。
和MARVEL X相同,比亚迪也在今年发布了针对新能源车型而研发的全新e平台,并基于该平台推出了唐DM、秦Pro、元EV360三款新产品,同样是因为了有了针对性的平台研发思路,基于e平台下的新产品相比上一代带来的进步在于整体续航里程的提升。
当很多人认为2018年中国新能源市场的续航门槛维持在了400km之后,比亚迪又在年末继续拉高了标准,根据工信部的信息显示,唐EV将推出EV600/550/500三个版本,虽然尾标代表的是“60km/h等速续航里程”,但EV600版本的NEDC综合续航能力也将突破500km。而这样技术进步离不开新平台为电池组提供了先天的优势条件。
2018新能源热门新增车型电池组容量 | |
车型 | 电池容量(单位:kWh) |
捷豹I-PACE(进口) | 81 |
特斯拉Model 3(进口) | 80 |
蔚来ES8 | 70 |
2018款宝马i3 | 33 |
腾势500 | 70 |
荣威MARVEL X | 52.5 |
比亚迪秦Pro EV500 | 56.5 |
轩逸·纯电 | 38 |
威马EX5 500 | 52.56 |
比亚迪唐EV | 82.5 |
e平台为产品创造了更大的电池组容量,也为一辆新能源汽车提供了先天优势,因为在设计阶段一旦电池封包成型之后,接下来车型的升级想再继续提高电池组容量的可能性并不高。所以在产品研发初始将电池组容量做的越大,对于后期产品升级越有利,只要下一步电池能量密度技术不断提高,在原有容量的基础上,车辆自然就会得到相对应的续航能力提升。这也是很多“油改电”车型无法突破的技术瓶颈。
在e平台推出的同时,比亚迪也针对上一代DM插电式混合动力系统进行了升级,第三代DM系统在BSG、能量流以及热管理方面进行了升级,强化了车辆平顺性、电耗以及空调系统等。
比亚迪在纯电以及插电式混合动力系统的研发投入上也有了一个平衡支点,并且两类动力系统也在这代产品上有了更明确的标签:纯电靠“续航”,插电靠“性能”。
DM3代系统对比DM2代官方参数提升对比 | |||
DM2代 | DM3代 | ||
动力性 | 总输出功率 | 371kW(504Ps) | 441kW(599Ps) |
总输出扭矩 | 820N·m | 950N·m | |
加速时间 | ≤4.9秒 | ≤4.3秒 | |
经济性 | 电耗 | ≤24.4kWh/100km | ≤22.5kWh/100km |
油耗 | ≤8.8L/100km | ≤7.5L/100km | |
综合油耗 | ≤1.8L/100km | ≤1.6L/100km |
也因为有两种新能源产品的市场同步推进策略,比亚迪对平台开发以及动力系统开发的重视程度也能够通过产品所展现。和吉利汽车相同,接下来对于小排量发动机的开发也将成为插电式混合动力系统的研发路线,技术发展存在共鸣,当有多个车企都在某一条路线上寻找突破时,那它显然将成为接下来市场产品的趋势。
但比亚迪也表示,坚持“性能”标签是过去的做法,而接下来也希望牺牲动力向“低能耗”方向发展,包括推出一些“性能更差一些”的车型,正如他们的原话所说:“目前比亚迪DM系列性能最弱的产品也将0-100km/h的加速水平提高到了5.9秒(秦Pro DM),以后会考虑推出更加兼顾能耗的产品。”
小结:比亚迪是国内进入新能源行业较早的车企,目前在纯电动和插电式混合动力方面都积累了充足的产品经验和技术迭代。而从2018年的新品中也能够看出,通过不断的技术积累给市场留下了富有竞争力的“产品标签”,同样,续航和能耗优化也将是接下来新能源汽车技术发展的重要路线,同时缺一不可,技术的互补和互助,在比亚迪的产品上也得到了验证。
海外品牌:模块化+集成化+低能耗
相比于中国品牌目前在新能源市场的产品进化节奏,海外品牌也在2018年也都拿出了阶段性的技术成果来告诉我们:汽车电气化到底应该具备什么样的革命性。反而也因为他们的加入,让过去一年中有了更多可对比的“成绩单”。
德系三强的电气化之战
奔驰、宝马还有奥迪在9月前后同时发布了下一代纯电动车产品,只不过相比于奔驰EQC还有奥迪e-tron来讲,宝马iNext还处于概念车阶段。而我第一时间想要了解的并不是它们拥有什么样的参数,而是和中国品牌相比,这些传统车企在电气化之路上有着什么特殊的考虑?而从平台到整个生产模式上,模块化和集成化成为了他们身上的共性。
在奔驰EQC与奥迪e-tron的亮点之一就是将动力电池组进行了模块化设计,简单来理解就是“可大可小”,在同平台之下,模块化的电池可以根据车型产品的不同来调整“容量大小”,同时在模块中加入冷却系统、BMS管理系统还有定制的框架结构,这对于生产效率、兼容性还有安全方面都能得到提升。
而集成化方面也同样是这两款产品所注重的,以e-tron为例,将电机、充电器、热管理系统做集成化设计,在最大程度减小体积和重量外,也将结合电气化平台实现更灵活的空间利用率。而关于集成化方面,目前很多电气化系统零部件供应商在针对纯电动电机系统或者插电式混合动力系统上,也以高集成度来获得技术优势,集成化在接下来的技术发展中会越发明显。
『奥迪e-tron的电池组也同样采用的是模块化设计』
日系继续向低能耗迈进一步
在对能耗的重视程度上,日系企业方面一直走在新能源技术的研发前列。从轻混合动力到燃料电池,目前插电式混合动力和增程式技术也已经进入到了日系车企的研发体系中。而从目前的状态来看,先将技术做好,在考虑如何植入到具体车型上,成为了日系车企“慢工出细活”的思路。
本田在今年带来了SPORT HYBRID i-MMD Plug-in插电式混合动力系统,也是在原i-MMD系统的基础之上进行了升级,并且让这套系统的状态更加接近于“纯电动驾驶”,很多人也将这套最新的系统比喻为“第三代i-MMD系统”,这套系统也将在2020年应用到具体的量产产品上。
同时和吉利汽车一样,本田也希望让自己的车型平台在设计之初就考虑到将具备兼容轻混合动力、插电式混合动力以及氢燃料动力的能力,同时并不排除未来还会推出纯电动版本,这是一套从一开始就锁定于电气化结构的整车平台。
而一直在轻混合动力THS系统努力的丰田在今年也带来了插电式混合动力产品,在原卡罗拉双擎的基础上采用了更大容量的电池组,容量约为10kWh左右,同时纯电续航里程也将达到50km以上。和本田相同,丰田也在不断向更低的车辆能耗方向发展,根据此前消息,丰田已经确定将在2020年在中国引进自研的纯电动车型。
通过日系车企一系列的技术动作,也能够感觉到是在对中国市场做有针对性的开发,由轻混合动力转向插电式混合动力技术也将更符合国内政策扶持。从已有的产品上看,日系企业始终在遵守“产品导向技术”的模式,拥有比较清晰的研发路线和节奏,也由此产生了在整个研发体系过程中,平台以及动力系统将是最大的核心,而不受市场需求的干扰。
总结:没有下半场,只有淘汰赛
有人说新能源市场是中国特有市场,但在2018年能够明显的看到海外车企在这个领域也有着极大的研发投入。此一时彼一时,没有人再敢怠慢汽车电气化发展的必然性,至今为止还未宣布有电气化战略的品牌已经屈指可数了,而对于已经在战局中的人来说,或许接下来就将进入到淘汰赛了。而围绕着平台化、动力系统、整车能耗以及模块集成化方面,也将成为接下来极为重要的技术关口,淘汰赛的胜负也将从这其中立判高下。
2018年是否过去了或许并不重要,重要的是竞争更强的2019年要来了。看到本文中的这些核心技术的进展,你是否也联想到了目前的新兴车企们呢?而对比上述这些明确的技术路线,它们手中还握着多少砝码?究竟谁会是淘汰赛第一波出局者呢?
内容来自汽车之家
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