萬潤吳鵬飛:電動客車驅(qū)動電機的選型分析與展望
目前,電驅(qū)動成為我國新能源客車發(fā)展的主流趨勢。根據(jù)整車發(fā)展需求和市場趨勢看,電驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展趨勢是高效化、輕量化和總成化,同時行業(yè)對電驅(qū)產(chǎn)品的安全性、可靠性、耐久性提出了更高要求。
成立于2012年的福建萬潤新能源科技有限公司(簡稱“福建萬潤”),是一家主要以新能源汽車動力系統(tǒng)總成為主營業(yè)務(wù)的企業(yè),在我國新能源客車電驅(qū)市場占有一席之地。借新能源客車“電驅(qū)的趨勢”專題采訪之機,客車網(wǎng)專訪到了福建萬潤產(chǎn)品總監(jiān)吳鵬飛。針對現(xiàn)有電驅(qū)動型式、市場應(yīng)用情況及技術(shù)發(fā)展趨勢等方面,吳鵬飛談了自己的一些看法與思考,現(xiàn)分享如下。
電驅(qū)動選型分析
當(dāng)前國內(nèi)新能源客車應(yīng)用的電驅(qū)動根據(jù)驅(qū)動結(jié)構(gòu)可分為直驅(qū)、帶變速器(AMT)、帶變速器(DAT)、帶減速器、電驅(qū)橋、輪邊電機幾種形式。
1、直驅(qū)電機,是目前新能源客車上使用最廣泛的方案。優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單,可靠性高且便于維護;但單電機驅(qū)動對電機的扭矩需求大,相應(yīng)的電機體積重量大,不利于輕量化,動力性特別是爬坡性能一般。
2、帶AMT變速器的電機,動力性能好,減少電機電控成本,整體成本較直驅(qū)低,輕量化效果明顯,但換擋過程存在動力中斷,系統(tǒng)可靠性較直驅(qū)略差。
3、帶DAT變速器的電機,動力性、系統(tǒng)成本、輕量化方面大致同帶AMT變速器的電機相同,電耗低于直驅(qū)系統(tǒng)和AMT系統(tǒng),可實現(xiàn)動力不中斷的升降檔;干摩擦控制方式更可靠,摩擦件壽命長。但系統(tǒng)可靠性較直驅(qū)略差。
4、帶減速器電機,優(yōu)點是電機高速化,整體成本較直驅(qū)和帶變速器方案都低;系統(tǒng)體積重量減小,利于輕量化。但是在客車領(lǐng)域?qū)儆谛路桨?,性能及可靠性未?jīng)市場驗證,電耗高于直驅(qū)。
5、電驅(qū)橋電機,優(yōu)點是取消傳動軸,利于輕量化;集成大速比減速器,電機扭矩需求下降,整體成本降低。但是簧下質(zhì)量較高,影響整車舒適性;在輕客領(lǐng)域已顯示出較好的市場前景,在大中型客車領(lǐng)域?qū)儆谛路桨福阅芗翱煽啃晕唇?jīng)市場驗證。
6、輪邊電機是電機裝在車輪邊上單獨驅(qū)動該車輪,兩側(cè)分別是一臺電機+減速器,取消了主減速器和差速器,綜合電耗比較好,利于整車布置。但差速控制難度大,目前未有理想方案完全解決;簧下質(zhì)量較高,影響整車舒適性。
萬潤電驅(qū)動的研發(fā)技術(shù)
吳鵬飛表示,新能源汽車歷經(jīng)國內(nèi)外近十年的運用實踐,技術(shù)界、產(chǎn)業(yè)界已回歸共識:新能源汽車適配變速器后,可提高續(xù)駛里程、提高爬坡能力、延長電池壽命。2017年開始,金龍、金旅、中通、南京金龍等國內(nèi)主流客車廠均推出了帶自動變速器的純電動客車車型,新能源汽車專用的少檔位變速器成為供給側(cè)技術(shù)升級的重點、熱點領(lǐng)域。
萬潤也于2017年推出獨立自主研發(fā)的干摩擦外控式自動變速器(DAT)系列產(chǎn)品。 該產(chǎn)品相對AMT變速器而言,換擋過程無動力中斷,換擋平順、切換時間短、成功率高,能帶來更好的駕駛操控感和乘坐舒適性;同時,輕量化效果顯著,較直驅(qū)減重35%~40%左右,可提升車輛動力;基于DAT在電制動過程合理切換檔位,具備高制動能量回收,較直驅(qū)節(jié)能5%~10%。
目前,萬潤DAT產(chǎn)品已和6家整車企業(yè)合作,共8個系列車型,在10個省市投放運營,產(chǎn)品久經(jīng)市場考驗。
同時,在直驅(qū)電機方面,萬潤具備電機、電控、四合一、VCU的研發(fā)、制造能力,為整車提供全套系統(tǒng)解決方案,并擁有豐富的產(chǎn)品組合,可滿足客戶的多樣化需求,適配全系列客車。此外,萬潤研發(fā)的基于前方安全時距的智慧節(jié)能系統(tǒng)(IECS),優(yōu)化轉(zhuǎn)矩,避免駕駛過程不必要的加減速,平均節(jié)能率達(dá)4.7%左右。
萬潤電驅(qū)動的應(yīng)用與發(fā)展
如今,萬潤產(chǎn)品覆蓋純電動客車、混合動力客車、純電動專用車、純電動乘用車等領(lǐng)域,萬潤產(chǎn)品在福建省市場占有率高達(dá)90%以上,全國各省市均有較好的市場推廣應(yīng)用成績。
其中,客車領(lǐng)域已與廈門金龍、廈門金旅、南京金龍、中通客車、申龍客車等國內(nèi)一線客車企業(yè)合作;專用車領(lǐng)域供應(yīng)東風(fēng)汽車、陜西通家、福汽新龍馬、宇通重工等車企;乘用車領(lǐng)域深受東南汽車、吉利汽車及華晨中華等車企青睞。
吳鵬飛認(rèn)為,從2009年“十城千輛”工程開始,國家一直在大力推廣新能源汽車,隨著補貼逐年退坡,新能源汽車市場正從政策驅(qū)動過渡到市場驅(qū)動,行業(yè)競爭日益加劇。在國家提倡節(jié)能減排的大環(huán)境下,未來車輛的發(fā)展趨勢是逐步取消燃油車,全面使用新能源汽車。
萬潤作為一家動力系統(tǒng)總成研發(fā)制造企業(yè),將進一步為新能源汽車做好配套支持工作。在萬潤看來,我國新能源客車電驅(qū)動技術(shù)未來發(fā)展趨勢是:高功率密度:高功率密度的電機電控能實現(xiàn)輕量化,節(jié)省安裝空間;高效率: 更高效率能帶來更高續(xù)航,減少電池用量,降低成本;高集成度:電機、電控、減速器/變速器一體化;低成本化;良好NVH和EMC特性。這正是萬潤努力的方向。
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