《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖(2.0版)》，我國汽車產(chǎn)業(yè)開啟了全面轉(zhuǎn)型電動(dòng)化之路。2.0版技術(shù)路線圖指出，到2035年，我國節(jié)能汽車與新能源汽車年銷量將各占一半，傳統(tǒng)能源動(dòng)力乘用車將全部轉(zhuǎn)為混合動(dòng)力，從而實(shí)現(xiàn)汽車產(chǎn)業(yè)的全面電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。
全面轉(zhuǎn)型電動(dòng)化路徑下，我國汽車動(dòng)力總成產(chǎn)業(yè)無疑面臨諸多挑戰(zhàn)。眼下來看，受制于安全、續(xù)航、成本、壽命以及基礎(chǔ)設(shè)施等多重瓶頸，純電動(dòng)汽車距離真正普及還需要一定的時(shí)間，同時(shí)，面向未來越發(fā)嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)及雙積分壓力，單純提升汽油機(jī)熱效率依舊難以達(dá)標(biāo)。那么，我國汽車動(dòng)力總成究竟該如何實(shí)現(xiàn)電氣化轉(zhuǎn)型？又該以怎樣的技術(shù)路線滿足市場需求？在電氣化轉(zhuǎn)型過程中，又會面臨哪些問題與挑戰(zhàn)？
多元化的動(dòng)力總成電氣化路徑
據(jù)了解，隨著汽車節(jié)能技術(shù)的持續(xù)提升，當(dāng)前我國乘用車新車平均油耗持續(xù)下降，已接近2020年百公里 5L的目標(biāo)值，目前已大量應(yīng)用高壓縮比(12-13)+米勒循環(huán)+變排量附件+低摩擦技術(shù)等先進(jìn)節(jié)能技術(shù)，汽油機(jī)熱效率逐漸靠近40%的國際先進(jìn)水平；自動(dòng)變速器占比已經(jīng)達(dá)到70%以上，7DCT和8AT相繼實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)；CVT方面，CVT180 、CVT250相繼量產(chǎn)。
但面向未來越發(fā)嚴(yán)苛的排放標(biāo)準(zhǔn)，單純提升汽油機(jī)熱效率依舊難以達(dá)標(biāo)。國家新能源汽車創(chuàng)新工程項(xiàng)目專家組組長王秉剛此前在接受蓋世汽車采訪時(shí)表示，鑒于我國國情，多元化的汽車技術(shù)和能源種類更為合適，要在發(fā)展汽車電動(dòng)化的同時(shí)，重視傳統(tǒng)汽車的轉(zhuǎn)型。因此，專家組一致認(rèn)為，今后15年中國傳統(tǒng)汽車要全面向混合動(dòng)力車型去轉(zhuǎn)變。
在此次峰會期間，作為車企代表，東風(fēng)汽車技術(shù)中心新能源動(dòng)力總成總工程師章國光表示，東風(fēng)汽車的節(jié)能技術(shù)路徑主要圍繞著“新四化”技術(shù)展開，包括電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化和輕量化，其中智能化的范圍要大于電動(dòng)化。電動(dòng)化主要是動(dòng)力方面的，包括純電動(dòng)、混合動(dòng)力、氫燃料電池等；智能化則集中在使用方面，是除了動(dòng)力以外的對電子等附件的管理。
“從車廠的角度來講，我們一直認(rèn)為電動(dòng)化是最基本的出發(fā)點(diǎn)，我們剛開始做了微混，后來又做輕混，發(fā)現(xiàn)油耗限值與實(shí)際的差距太大，僅僅通過這些手段已經(jīng)不足以應(yīng)對未來的挑戰(zhàn)。因此，我們必須要做混合動(dòng)力、插電混合動(dòng)力和純動(dòng)力，技術(shù)路線是并存的，不會是一個(gè)路線走到底?！痹谡聡饪磥?，2.0版技術(shù)路線圖提到的2035年愿景，從現(xiàn)狀來講是可行的方案，就看如何打開消費(fèi)市場以及產(chǎn)業(yè)鏈怎么做。
奇瑞捷豹路虎產(chǎn)品開發(fā)部動(dòng)力總成與新能源部高級經(jīng)理蔣恒飛則表示，作為傳統(tǒng)動(dòng)力總成的工程師，其一直在動(dòng)力總成的動(dòng)力性、燃油經(jīng)濟(jì)性和排放之間找平衡點(diǎn)。據(jù)介紹，為了開發(fā)出更貼合中國市場、更貼合用戶需求的車型，奇瑞捷豹路虎制定了動(dòng)力總成電氣化的發(fā)展策略，又稱xEV策略，這是一個(gè)涵蓋12V、48V的啟停系統(tǒng)、300V以上的插電混合動(dòng)力系統(tǒng)以及純電動(dòng)汽車的電氣化動(dòng)力體系。產(chǎn)品方面，從2020年開始捷豹路虎集團(tuán)要實(shí)現(xiàn)所有車型百分之百的電氣化。
一汽新能源電驅(qū)開發(fā)主任王斯博也介紹了紅旗電氣化的相關(guān)技術(shù)規(guī)劃。在他看來，新能源電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)未來將朝著集成化、高速化、高壓化的發(fā)展。紅旗的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也會向三合一的集成方向去做，后續(xù)輪轂電機(jī)還是以驅(qū)動(dòng)功能為載體去做一個(gè)集成，然后沿著高壓化、高速化、低噪音方向發(fā)展。在混動(dòng)技術(shù)路線上，目前主要是橫置雙電機(jī)和縱置單電機(jī)兩種方式，縱置發(fā)動(dòng)機(jī)以驅(qū)動(dòng)為主，電機(jī)是輔助，注重動(dòng)力性的同時(shí)兼顧經(jīng)濟(jì)性。在整車需求構(gòu)型層面，后續(xù)會有三電機(jī)后驅(qū)矢量控制的高性能跑車，同時(shí)前驅(qū)的技術(shù)路線也會打造專屬單電機(jī)或者雙電機(jī)兩檔平臺，而且在輪轂電機(jī)這塊兒也會有持續(xù)的技術(shù)鋪墊。
更高效的動(dòng)力總成電氣化關(guān)鍵技術(shù)
從上述代表車企各自的動(dòng)力總成電氣化發(fā)展路徑可以發(fā)現(xiàn)，每一家車企對于自己下一代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的規(guī)劃不盡相同，當(dāng)中有類似的部分，同時(shí)也存在諸多差異，這與各車企自身的定位、背景以及未來的發(fā)展規(guī)劃有關(guān)。而動(dòng)力總成電氣化過程中呈現(xiàn)的多元化的技術(shù)路線和能源種類，勢必會對相關(guān)供應(yīng)商提出新的需求和挑戰(zhàn)。
對此，博格華納中國總部先期工程總工程師龔熙坦言，“很難去概括多樣化的下一代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品是什么樣的，所以暫時(shí)只能用一個(gè)黑盒來表示，就像做數(shù)學(xué)題一樣，把不知道的東西抽象化，如通過必要的基本元素來分析下一代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)?！痹谒磥恚磥淼尿?qū)動(dòng)系統(tǒng)應(yīng)該具備扭矩、氣壓、熱力、軟件和集成等基本元素，因?yàn)闊o論什么樣的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，最終都要處理扭矩的問題；同時(shí)下一代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)并非僅限于純電動(dòng)汽車，其中仍有內(nèi)燃機(jī)參與，因此如何去處理氣壓也是一個(gè)非常重要的基本元素。
“一個(gè)供應(yīng)商能夠真正把上述所有元素功能都提供良好的解決方案，那么他就能真正更高效的實(shí)現(xiàn)下一代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，而這樣的供應(yīng)商必須具備全面的產(chǎn)品組合，對每個(gè)產(chǎn)品有深刻的認(rèn)識，還要有靈活的服務(wù)和可靠的交付，整個(gè)這樣一套下來才能真正滿足或者實(shí)現(xiàn)下一代的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，博格華納則具備這樣全面的能力?！饼徫跽f到。
據(jù)了解，博格華納通過收購德爾福科技，一方面鞏固了其在混合動(dòng)力和電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域的業(yè)務(wù)優(yōu)勢，另一方面則增強(qiáng)了其汽車電子和功率電子的業(yè)務(wù)規(guī)模、技術(shù)、人才和系統(tǒng)能力，更重要的是完善了其作為驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)供應(yīng)商所應(yīng)該擁有的面向未來的下一代動(dòng)力總成所需要的能力。
作為動(dòng)力總成電氣化全方位解決方案的提供商，上汽變速器開發(fā)了高轉(zhuǎn)速深度集成電橋。據(jù)上海汽車變速器有限公司前瞻技術(shù)總監(jiān)陸季波介紹，這是一款三合一的驅(qū)動(dòng)電橋，實(shí)現(xiàn)了高轉(zhuǎn)速、高速永磁同步電機(jī)以及高性能控制器MCU一體化的深度集成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高轉(zhuǎn)速可達(dá)16000rpm；減速器是借鑒德國大眾MEB要求來進(jìn)行設(shè)計(jì)開發(fā)的，峰值功率可以達(dá)到165KW，峰值扭矩是300Nm，車輪端的扭矩達(dá)到3900Nm；同時(shí)該驅(qū)動(dòng)電機(jī)還分高、低功率不同版本，減速器可以使用不一樣的速比，可以用于SUV、轎車等等各種各樣的車型。
華為技術(shù)有限公司數(shù)字能源產(chǎn)品線車載電源領(lǐng)域副總裁彭鵬則提出了自己對下一代電驅(qū)動(dòng)電力電子架構(gòu)的思考?！爸挥凶灾髡莆蘸诵募夹g(shù)，才能在下一個(gè)汽車百年中占據(jù)先機(jī)，華為希望通過對下一代電驅(qū)動(dòng)電力電子架構(gòu)等技術(shù)的研發(fā)，在未來引領(lǐng)整個(gè)行業(yè)趨勢，最終把數(shù)字世界帶入每一輛車?！?/p>
今年9月，在北京車展期間，華為推出多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)DriveONE，為業(yè)界首個(gè)超融合電源與解決方案，可提供開放平臺與跨代技術(shù)，助力車企造好車。據(jù)介紹，“O”為Open Platform(開放平臺)，包括軟件平臺AutoSar架構(gòu)、硬件平臺 CCA架構(gòu)、數(shù)字化開發(fā)平臺PDDP；“N”為New Generation(跨代技術(shù))，包括第一代多部件方案、第二代融合方案、第三代動(dòng)力域方案；“E”則是Excellent Experience(卓越體驗(yàn))，致力于融合極簡、安全可靠、AI云智等。
實(shí)際上，“ONE”還有另外一層含義，即把產(chǎn)品做到融合極簡，“動(dòng)力域走向高度集中化，將使整車布置演進(jìn)更簡單；而融合架構(gòu)下創(chuàng)新的功能安全設(shè)計(jì)，可以使得從部件到系統(tǒng)的融合更高集成度，更安全；從單機(jī)模擬到場景驗(yàn)證更智能、更安全。”彭鵬表示。
極具潛力的動(dòng)力總成電氣化市場前景
在2.0版技術(shù)路線圖的指導(dǎo)下，車企及零部件供應(yīng)商轉(zhuǎn)戰(zhàn)電氣化的決心可見一斑。對于動(dòng)力總成而言，盡管電氣化路途中會存在多種挑戰(zhàn)，但是這一極具發(fā)展?jié)摿Φ氖袌鋈匀恢档盟腥诵南蛲?/p>
蓋世汽車研究院總監(jiān)盧晏分析指出，2018-2020年，中國整個(gè)乘用車市場經(jīng)歷了將近2年多的衰退，但電氣化乘用車的銷量一直處于增長期。“把新能源汽車和混合動(dòng)力汽車拆分來看，今年前幾個(gè)月新能源汽車市場雖然出現(xiàn)了一定下滑，但是目前來看，還是處于保持比較良好的增長態(tài)勢；混合動(dòng)力汽車這幾年的增長率基本上在50%以上，前幾年甚至都是在百分之百以上，混動(dòng)在沒有政策鼓勵(lì)的情況下能保持這么高速的發(fā)展非常不易?！?/p>
最新銷量數(shù)據(jù)顯示，2020年10月，新能源乘用車批發(fā)銷量突破14.4萬輛，同比增長119.8%，環(huán)比9月增長15.9%。隨著新能源汽車市場的回暖態(tài)勢明顯，整個(gè)乘用車市場開始復(fù)蘇?！拔覀兛戳苏麄€(gè)保險(xiǎn)數(shù)據(jù)、終端銷量，從7月份開始整個(gè)市場的增速都是在百分之百以上，這反映出新能源市場拉動(dòng)了整體銷量的增長?！绷硗?，在市場滲透率上，盧晏說到，目前電氣化的滲透率已經(jīng)達(dá)到了9%左右，整體的滲透率預(yù)計(jì)能夠突破9.5%。
長期堅(jiān)持混合動(dòng)力系統(tǒng)研發(fā)的國家新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新中心段志輝依舊表達(dá)了其對混合動(dòng)力市場的樂觀看法。“隨著2.0版技術(shù)路線圖的發(fā)布，我們預(yù)期混合動(dòng)力在短期內(nèi)會有比較大的發(fā)展。混合動(dòng)力車到2025年要占到燃油車的20%，這個(gè)市場空間非常大，國內(nèi)企業(yè)要選擇好正確的混合動(dòng)力技術(shù)路線，奮起直追。”據(jù)了解，當(dāng)下國內(nèi)外的混合動(dòng)力系統(tǒng)多達(dá)90多種，其中較為主流的有動(dòng)力分流、串并聯(lián)和P2或者P2.5三種，這三種技術(shù)各有長處，同時(shí)也各有弊端?！捌髽I(yè)在大力發(fā)展混合動(dòng)力技術(shù)的時(shí)候，別被一種錯(cuò)誤的概念誤導(dǎo)而選擇了一個(gè)不太好的路線?！倍沃据x呼吁到。
