整零合作模式创新:新能源客车发展找到新路径
2015-08-19于占波
本刊记者 于占波 文/图
整零合作模式创新:新能源客车发展找到新路径
本刊记者于占波文/图
双方的联合不仅体现在产品开发初期,在产品实际应用过程中也会联合进行技术攻关。
Cooperation between the Whole Vehicle Manufacturers and Spare Part Suppliers—A New Way out for New Energy Vehicles
Aug. 19, 2015, reporter of
浙江湖州距江苏苏州约100 km,隔太湖相望,优越的地理位置成就了2家企业在新能源领域的深度合作。8月19日,在苏州金龙技术中心,苏州金龙新能源研究所所长张卫林与《商用汽车》杂志记者分享了苏州金龙与微宏动力的合作过往,我们深刻感受到2家企业在新能源汽车领域迅速发展阶段推陈出新,并在合作中彼此互推,这种深度融合与创新的整零合作模式对于二者本身及整个新能源客车行业都大有裨益。
缘起混合动力
苏州金龙并不是最早与微宏动力合作的客车企业,直到2013年双方才开始正式接触。与很多企业单纯采用微宏电池开发纯电动快充车型不同,苏州金龙最终确立了与微宏在插电式混合动力与纯电动两个层面的合作关系。
为什么插电式混合动力也采用快充电池,张卫林向记者解释道:目前国家对于插电式混合动力车型要求车辆使用寿命8年,节油率达到30%,这就对车上安装的电池提出了更高要求。它必须要完成对制动能量的回收,而制动能量是瞬时大电流,最大可达400 A,充放电倍率需要6C~7C,而磷酸铁锂电池通常只有0.3C,充放电倍率和循环寿命远远不能满足车辆要求,在这种情况下,企业通常会采用加装一组电容的技术方案。以1辆12 m客车计算,需要加装12块超级电容,每块超级电容价值约为5 000元,1组电容的成本需要6万元。在国家对新能源客车补贴逐步下调的情况下,这种技术方案显然无法满足车辆的成本要求。
苏州金龙找到了新的解决方案,张卫林发现微宏推出的快充电池恰好在充放电倍率和循环寿命一方面具有优势,它能回收瞬时1 000 A的电流,全充放电次数能达到上万次,这对于每天都需要进行几百次制动的混合动力公交车来说尤为重要。苏州金龙经过详细考查之后决定采用微宏快充电池用于混合动力车型,满足了车辆成本、使用寿命及节能的各项要求。据张卫林介绍,在2016年苏州金龙所做的产品规划中,所有混合动力的储能系统都将标配微宏快充电池。
定制化开发避免同质化
在微宏推广快充电池初期,其提出的10~15 min快速充电并没有很快被市场所接受,但由于多年实际运营当中的良好表现,国内客车企业开始纷纷采用微宏快充电池进行新能源客车的研发。由于采用相同的电池配套,很可能会导致产品同质化问题出现。对此,张卫林告诉记者,在目前几个主流客车厂家中,虽然新能源客车的配置大同小异,但在制动能量的回收、电机和发动机的配合方面都有自身的特点。更重要的是,苏州金龙还采取了与微宏联合开发的模式。
以苏州金龙最近与微宏正在进行的一个项目为例,由微宏提供电池模块,苏州金龙进行后期电池组装,但苏州金龙对电芯的冷却以及充放电倍率根据整车开发需要提出相应要求,这就相当于个性化定制,这种产品使用到其他厂家很难再适用。
双方的联合不仅体现在产品开发初期,在产品实际应用过程中也会联合进行技术攻关。据介绍,车辆运营中最担心就是电池过热的问题出现,双方的技术团队常常一起到车队跟车,对整车进行动力、经济性及电池温度的多种测试,排查各种问题并进行技术分工,由微宏负责电池的参数优化,苏州金龙负责调整整车控制系统,在保证动力性和经济性的前提下,控制电池温度。经过双方的联合改进之后,即使在夏季高温的情况下苏州金龙的车辆也没有出现电池过热的情况。
有效解决电池2大问题
据张卫林介绍,根据国家相关政策的调整,苏州金龙2016年的新能源产品规划已经完成,主要方向是降低整车成本,提高车辆使用寿命及安全性。
在成本控制方面,张卫林认为与微宏的合作过程中,双方在成本控制方面做得不错,能够满足系统和整车成本要求。据他透露,苏州金龙与微宏目前正在对混合动力客车产品开展液冷循环项目合作,电池组通过冷却液外部循环,更好地控制电池组温度。通常来讲,电池工作温度每升高10 ℃,其寿命会缩短一半,液冷循环技术将会让电池的安全、寿命都得到改善。之前,微宏在出口英国的产品中已经采用了该技术,苏州金龙则是国内首家采用这项先进技术的客车企业。据悉,在完成实验验证后,苏州金龙计划将液冷循环应用到所有混合动力车型上。
张卫林告诉记者,目前新能源客车进入市场的时间较短,企业在开发产品时应当首先明确在技术方面自身要达到什么目标。目前苏州金龙的首要着力点是解决电池普遍存在的2大问题——过充和过温。首先,苏州金龙通过电池和整车二级管理系统来有效解决过充问题,张卫林表示,从技术角度而言,2套系统可能存在冗余设计,必然会增加成本,但在安全方面企业要不惜代价。此外,在温度控制方面,苏州金龙所有的混合动力车型都采用了独立舱设计,在舱内专门配置一台小型空调为电池降温,这套装置外加保温系统的成本需要3万元。
针对电池寿命问题,苏州金龙与微宏合作推出电池保养解决方案。由于新能源客车的电池数量较多,每个电芯的使用状态存在一定差异,车辆使用一段时间后,技术人员将对电池进行维护,类似于传统车的换机油保养,这对电池的寿命和可靠性有很大帮助。通过这一技术,苏州金龙对压差、温差过大的车辆采取及时处理,避免后续问题的出现,截至目前电池成组损坏的情况为零,用户反馈良好。
合作充满想象空间
随着合作广度和深度的加大,苏州金龙与微宏的合作渐入佳境,双方已着眼于下一步的合作。
据悉,双方未来的深层次合作将是新能源客车的全能量管理。以插电式混合动力车型为例,通常整车控制系统会根据车辆行驶道路及载重情况,控制发动机和电池功率的输出,而电池自身的控制系统也会根据电池的状态进行能量管理,2个系统之间存在一些冲突,为此需要整车控制系统根据电池情况来协调发动机和电池的工作模式,苏州金龙与微宏将会在此方面探讨切实可行的解决方案。
此外,由于目前新能源客车主要采用传统客车底盘,整车空间有限。苏州金龙在积极开发专用底盘的同时,也将与微宏合作开发更具针对性的电池,有效利用车内空间。下阶段合作双方将讨论更多个性化定制的合作模式,微宏技术人员将根据自身电池的特点对苏州金龙的底盘、控制系统开发提出更多更好的解决方案,在整零合作中达成创新双赢。