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到2035年 混合动力成过渡时期重点技术突破点
来源:中国汽车工业信息网     作者:刘倩   发布时间:2020/11/05   浏览:()次


  10月27日,《节能与新能源汽车技术路线图》2.0版本正式更新发布。路线图研究领域进一步拓展,从总体框架为“1+7”结构拓展为“1+9”结构,将节能汽车与新能源汽车路线图一分为二,变成节能汽车路线图和纯电动与插电式混合动力汽车两个路线图,并新增智能制造与关键装备路线图。

  并具体提出了至 2035 年,传统能源动力乘用车将全面转化为混合动力,新能源汽车将成为主流,销量占比达50%以上,其中纯电动汽车将占新能源汽车的 95%以上,实现纯电驱动技术在家庭用车、公共用车、出租车、租赁服务用车以及短途商用车等领域的全面推广。

  从这方面也说明,由于各国排放政策发布及人们环保意识的提升,市场对于新能源车汽车的接受度逐日提高。为满足消费者诉求,车企通常将采取双重战略,首先,从过渡战略来说,优化现有的车用能源动力系统,先发展混合动力。其次从转型战略 来说,要开发新一代车用能源动力系统,发展新一代的BEV和FCV(燃料电池汽车)。

  虽然定位过渡战略,但混合动力汽车的核心技术实则存在着很多重点和难点。

  一、混合动力的发展对电池技术和供货企业提出了更高的要求

  混合动力汽车的电池在性能、可靠性、安全性等方面的要求和纯电动汽车不尽相同。一是纯电动汽车一般配置50度电以上,以保证400公里以上的续航;但混合动力汽车只有1-2度电,并且SOC使用区间只有30%-70%, 因此高能量密度电池才能保证更强的动力性能;二是,混合动力汽车电池要求有很高的功率性,一般要大于5000w/kg以满足快速充放电的需求。三是,混合动力汽车电池循环寿命要达到10000次以上,而BEV一般是1500次;四是,从电池开发和产品质量管控难度上,混合动力电池远远高于BEV电池;五是,混合动力汽车电池配置电量小,研发和制造成本更具挑战性,这也是大多电池企业都在优先开发纯电车汽车电池的原因。

  二、油电混合动力车的传动系统技术仍比较难突破

  再看国内的混合动力汽车,大部分采用的是插电混动车型,因为E-CVT的专利在丰田,非插电混合动力很难绕过这个技术做到更加省油。

  E-CVT是通过改变行星齿轮的组合方式,控制电机的转速,从而达到改变电机功率和扭矩的目的。

工况
齿轮
太阳齿轮
行星齿轮
行星齿轮盘
外齿圈
启动
主动正转
反转
被动正转
停转
怠速
被动正转
反转
主动正转
停转
电动起步
被动反转
正转
停转
正转
混动起步
被动正转
反转
主动正转
正转
加速
被动正转
反转
主动正转
正转
匀速
主动反转
正转
主动正转
正转
减速
被动反转
正转
停转
正转
倒车
被动正转
反转
停转
反转
E-CVT齿轮组在不同工况下的状态

  E-CVT在不同工况下,通过内部的行星齿轮结构组合方式的改变,从而改变搭配的齿比,来控制两个电机的转速,也就能改变电机的功率和扭矩。进而就能自动调整汽油机扭矩和功率的分割,调整汽油机和电机的转速关系。

  E-CVT能同时兼顾汽车的经济性和动力性,在发动机最佳转速范围内进行传动比匹配。E-CVT可以实现动力传动系统的综合控制,充分发挥发动机性能,发动机始终在最佳工况下工作,从而改善了发动机的燃烧过程,降低了废气的排放。

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