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2021百人会云论坛|李建秋:营运车的未来在于电动化、重卡换电和液氢电池

2021-4-15 14:26| 发布者: wdb| 查看: 169| 评论: 0|原作者: [db:作者]|来自: [db:来源]

摘要: 2020年新燃料车子市场在疫情负担下体现依然活泼,实现年销136 7万辆,创历史新高。回顾2020,展望2021,以“新进行格局与车子资产变革”为专题的2021华夏电动车子百人会论坛在1月15-17日于北京举办。

  2020年新燃料车子市场在疫情负担下体现依然活泼,实现年销136.7万辆,创历史新高。回顾2020,展望2021,以“新进行格局与车子资产变革”为专题的2021华夏电动车子百人会论坛在1月15-17日于北京举办。

清华大学机动车与运载学院院长 李建秋

  运动现场,清华大学机动车与运载学院院长 李建秋发表了演讲,最重要的看法如是:

  1、分布式驱动与聚集驱动电动化是未来的趋向。

  2、针对重卡的换电体系,重卡换电体系关于续航短的重载机动车更有意义。

  3、针对咱们国度物流的主力,长途重载营运车范畴,相比理想的解决方案是氢能源电池能源体系。

  4、 氢能能源电池技艺在营运车尤其重卡上面利用,依然面对两个挑战,一种挑战是来源于储氢方面的挑战,储氢体系的密度和储氢体系的本钱。二是能源电池的挑战,它的耐久性和功率密度,和能源电池的本钱。

  5、到2025年,氢能能源电池技艺在重卡上的使用根本能实现。

  之下为演讲实录:

  尊敬的各位行家,各位线上的友人们,大伙下午好!

  十分高兴有这种机会能够做一种营运车,尤其是在电动化方面的研发进展,咱争取依照主办人的请求,15分钟把这种汇报讲完。

  咱将推荐三个方面的最重要的内容。

  起首,电动化第一种对象便是怎么在电动化这一块儿做出咱们的特点,最重要的是相比分布式驱动与聚集驱动的优势和未来的进行方向。

  第二块,针对重卡的换电体系,纯电换电体系做一种容易的推荐。

  第三块,针对咱们国度物流的主力,长途重载营运车范畴,相比理想的解决方案是甚么,咱们也做一种剖析。

  起首看第一部分,电动、电动,起首是电机驱动,可是电机怎么驱动,重型机动车相比重,有分布式驱动,也有聚集驱动,分布式驱动又分了四种,轮毂电机,不带减速器的,也有轮毂电机带减速器的,另有轮边电机的方案。

  日前全世界范畴内来说,这五种方案都有人在探讨,况且都有人在做相干的产物,进行仍是十分丰富的。

  从前惯例机械的能源常常是梯形的驱动构造,启动机、变速箱、传动轴,两个驱动桥,电动化今后,也有效这样贯通桥的形式,这样全个体系的本钱能够低少许,可是咱们更追求创新、效能更高的做法。

  是以,咱们就对国家内部外做了好多的剖析,大伙可行见到,有轮毂电机干脆驱动的,也有带轮边减速器的,咱们平常说的电动轮的方案,也有两极减速,轮边驱动的方案,例如说ZF-AVE130,这是构造参数,全个桥的重量。

  也有干脆把电机经过传动轴传到轮边的方案,轮边仍是惯例的构造,电机取代本来中央桥的位子,这种此刻也有不少的方案。

  最平凡的是这类方案,惯例的聚集驱动的方案,可是大伙可行见到,电机输出端到最终的轮边,概括效能大概是80%几。

  咱们以为这种效能偏低了,况且惯例的机械传动无特别大的灵活性。

  是以改良的方向是甚么呢?便是简单化传动体系,同一时间应用电驱来提升效能,减少重量,节省体积,这边面也有不同的配置,例如说Axle Tech,它们做的是双电机的方案。

  也有由于梯形的能源传动形式必需要用上齿轮,锥齿轮,能不行把锥齿轮去掉呢?快速阶段它的效能非是很高,因而就显露了同轴安排的方案。

  另有直接用电动轮的方案,咱们也对国家内部外电动轮的方案做了综述,这边提议两种相比有特点的,或许说代表将来真实的电动桥进行的方向。

  一个是聚集驱动的方案,便是上面的这张图,左右各有两个小的电机,这种电机的转速可行高少许,经过轮边减速,轮边跟惯例的机械,包括悬架,制动皆是一样的。日前依据咱们电机的水准,这种桥壳,把电机放到桥壳内部,这种桥壳的大小跟惯例的驱动桥的大小重量也全相当。

  自然另有一个更革命的做法,便是下方这张图,干脆把这种电机也做在轮毂内部,变成轮毂电机驱动的电动桥,可是就要占用原有的体积,全个体系必需从新设置。这样的方案能不行可以呢?咱们马上来探寻这样的方案。咱们做了一种电动轮的原型,参数是这样的。

  假如咱们做到了一级减速,传动效能是相比高的,同一时间重量也相比轻,全个本钱在批量状况下,也能降得相比低,是以咱们以为,将来没准轮边驱动,或许是轮毂驱动的电动桥,把这种桥的效能提升,将来可能会是一个进行的方向和趋向。

  这种咱们做了一种样车,这是桥的照片,全个当中的承载桥,加上两边的电机和减速器大概是800公斤的重量,跟惯例聚集驱动的优势仍是很显著的,一是重量轻了,二是效能高了。这是咱们做的样车,跟福田一同,区别研发了35吨级载载货汽车和49吨级物流车。

  最近咱们也做了一种,将来可行针对公交车,18米的公交车有驱动桥,也有调转方向桥,也有调转方向驱动桥,能不行针对调转方向驱动桥做成电动轮的方案呢?咱们也做了,此刻能够把全部的自动、承重、驱动都放到轮网内部,这种咱们此刻曾经有个消费者在试装。能够做到一万牛米,全个电动轮的重量是200公斤左右,重量是相比轻的,关于簧下品质渐渐曾经不感性了,用的是盘式的制动器,电动轮自身的要害零部件,包括电机,包括减速器的构造,都做了相干的探讨和探寻。咱们也对电动轮的效能发展了测试,总的来讲,此刻研发的进展仍是相比顺利的。

  电动轮以后,要对全车的操控发展改良,操控战略跟本来还不一样了,例如说要有电子差矩操控这点事业,全个能源体系跟智能化操控联合在一同,就变成这样一种分层的架构。总之,电驱这一块儿,电动轮相应的技艺会获得很大的进行。

  第二部分,有少许续航短的重载机动车特别符合纯电动,咱们调研了各家的全车公司,纯电动带来的难题是甚么?电池的本钱相比高,充电须要的时间相比长,是以咱们提议了一种难题,能不行换电,这是咱们换电的思路,这样咱们就做了一种换电的重卡和换电站,此刻也构建了换电的联盟,咱们正好推广利用这套东西,将来它在都市的建筑机动车,便是市内运转方面十分有市场。

  第三,解决省际物流,咱们国度重卡最要紧的是经济的命脉,通常800到1000千米重载的长途物流对应的释放、油耗、二氧化碳释放皆是相比高的,咱们有无有相比没有问题解决方案。

  日前国家内部外大伙可行见到,各家都连续公布了这样的牵引车的能源电池能源体系,咱们也对这一块儿发展了相干的剖析和论证,以为在重载范畴,氢能源电池仍是有他的优势的。尤其是在启动机的技艺,能源电池启动机技艺渐渐老练的概况底下,包括咱们的,也包括国家内部有好多家公司在这点方面,大伙连续最初把能源电池往重卡方向利用。

  氢能能源电池技艺在营运车尤其重卡上面利用,依然面对两个挑战。

  一种挑战是来源于储氢方面的挑战,储氢体系的密度和储氢体系的本钱。

  二是能源电池的挑战,它的耐久性和功率密度,和能源电池的本钱。

  咱们以为将来真实面临长途重载范畴能够利用的,应当达到这样的目标,咱们此刻跟这种目标差多少呢?大概差五年的时间,也便是到2025年,这点难题根本上能够解决,是以咱们也做了一种进行的路线,到2025年,电堆的功率密度应当能做到5-6千瓦/升,本钱随着批量的增添,会降到1000块钱一千瓦。

  这差不多于200千瓦重卡的能源电池启动机,启动机自身不到20万,例如说咱们大概是16万左右,800块钱一种千瓦,加上液氢储氢体系,它的本钱实质上跟LNG的本钱是相当的,一种1000L的LNG的体系是三万多块钱,咱们能做到五万块钱的液氢体系,这样的话,不论是咱们的剖析,仍是AVL的剖析结果,能源电池能源体系的本钱,在柴油能源和纯电动能源的概况底下,不管是此刻,仍是将来,重量皆是最轻的,便是运输效能会提升。

  是以由于这种原因,咱们也跟福田一同合作,在研发35吨和49吨的重卡,这边面就有不同的版本,有采纳高压气氢储氢的方案,也有液氢储氢的方案。咱们学校要点是面向未来,是以咱们就探寻采纳液氢储氢的方案。

  两个500L的氢气瓶能够装60公斤左右的液氢,依照30吨级的重卡百千米的耗氢量应当是7公斤到8公斤左右,是以60公斤就可以够跑五六百千米,是无难题的,匀速的概况下,能超越800千米。这种配置就可以够相比好地满足将来长途物流的方案。

  昨年9月8号,咱们发表了液氢电动轮的重卡,把三项技艺整合在一同,大功率的能源电池启动机,液氢的储氢体系,再加上电动轮的电驱动桥。这种咱们曾经做出了样车,正好调试。

  将来随着能源电池体系的效能提升和驱动体系效能的提升,咱这儿给大伙算了一下,依照风阻系数0.55的概况下,36吨的重载机动车依照100千米/小时,它的氢耗应当是七点几公斤,这就能大幅度下降氢耗。

  另有一种版本,由于最近咱们有全家公司公布了风阻系数是0.37的重卡,把风阻系数降下去,大伙可行见到,再过五年左右,到2025年,能源电池的体系效能可行做到60%,这是在部分适合的概况底下,假如依照这种来算,百千米耗氢量映入6公斤以内,能源的本钱就会明显的下降,这是咱们将来进行的一种方向。

  咱以为这三个技艺联合,会是未来营运车的进行的要紧方向,咱的汇报就到这边,谢谢大伙。

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