坤泰卞国胜:混合动力汽车一定是长期的路线和技术方向

撰文 / 卞国胜(坤泰车辆系统总经理)编辑 / 王雨竹

排版 / 雪梅

“以前很多人都质疑,混合动力汽车是不是一个过渡性的产品,但我们认为,从当前的市场来看,混合动力汽车一定是长期的路线和技术方向。”坤泰车辆系统总经理卞国胜说。

卞国胜是在11月8日上午在昆山开幕的2024第九届新汽车技术合作生态交流会(NAT-CES 2024)上做出此番表述。

2024第九届新汽车技术合作生态交流会主题是“平衡与突破”,这是在中国新汽车产业发展努力突破内卷环境下举行的汽车行业重要会议。

此次交流会,上百位中国主流车企研发、采购领导人,数百家主流新汽车供应链企业家,齐聚一堂,主零面对面,行业交流、技术探讨、企业赋能、产业对接,持续构建新汽车技术合作生态圈。

卞国胜是作为主流新汽车供应链企业家,针对当下汽车动力系统发表了上述主题演讲。

他认为,当前汽车的动力总成是多种动力总成并存的局面,包括传统燃油车的动力总成、发动机、自动变速箱、纯电动车用的电驱动系统,以及各种架构的混合动力系统。

卞国胜基于数据提到,近两年PHEV进入发展阶段,这两年的增速非常惊人,在80%-90%之间。去年,PHEV的占比只有9.3%,到今年9月份占比已超过了22%,这是一个爆发式增长的混动PHEV汽车产业链。

同时,他也对“混合动力汽车是不是一个过渡性的产品”这一备受关注的问题给出了自己的想法。

“我和我们的团队一直致力于混合动力汽车的系统研究、开发。我们认为,从当前的市场来看,混合动力汽车一定是长期的路线和技术方向。”他表示。

在卞国胜看来,未来20到50年时间内,混合动力汽车将占有重要的地位。并且,全球各个国家的政策也积极推动混合动力汽车。在政策的扶持、技术的进步、供应链的成熟,以及终端用户需求的多重驱动之下,近年中国市场上推出了各种各样的混合动力系统的品牌。当前,混动产品在全球范围内已经形成了百花齐放的竞争格局。

他提出,混合动力产品的发展划分为四个阶段:第一阶段,1997年至2008年,由丰田公司独占鳌头;第二阶段,2009年至2016年,本田与丰田齐头并进;第三阶段,2016年至2020年,随着中国、欧洲、美国和韩国企业的加入,市场呈现出百家争鸣的局面,各种技术方案竞相涌现;第四阶段,自2021年起,中国自主品牌的混合动力系统开始逐步在全球混合动力市场中占据领导地位。

在全球混合动力技术的发展过程中,出现了多种技术路线。最初,日系汽车厂商提出了三种主要方案:功率分流、本田的串并联以及日产的增程式。美系汽车厂商倾向于采用功率分流技术,而欧系汽车厂商则偏好PX方案。在中国,混合动力技术的发展呈现出多样化的特点,涵盖了串联、并联、串并联以及功率分流等多种技术方案。

市场上的主流技术趋势是向串并联以及多档位串并联DHT的创新方案发展。在专用混动驱动系统的开发上,存在一档、两档、三档、四档等不同配置。三档和四档的结构相对复杂,能够提供更好的动力性和经济性,但成本较高且结构复杂。两档DHT结构相对简单,能够在保持动力性和经济性的同时,降低成本,这也是卞国胜他们正在研究的方案之一。一档DHT的结构最为简单,成本最低,属于低成本的解决方案,适合预算有限的市场和应用场景。

目前,坤泰专注于混合动力领域的传统技术,特别是在混合动力变速箱、多合一增程变速箱以及扁线电机产品的研发与制造上。坤泰的产品是高度集成化的解决方案,集成了双电机、双电机控制器、变速箱控制器以及整车混动控制器等多个组件,能够实现实时监控每一件产品在车辆上的性能表现。

卞国胜对高效化、集成化、智能化做了进一步的阐释。

变速箱方面,DHT走向多档化、集成化的方向。无论是混合动力还是增程式电动车,都采用了多合一的设计方案,可以达到轻量化、小型化以及高功率密度、高效率。

电控方面也一样,国内采用各种新的功率专用机构,可以从效率上得到提升,从成本上得到降低。专用混合动力变速箱向集成式方向,多档方向发展。

电池方面,随着消费者对汽车续航能力需求的增长,电池容量的扩大及续航里程的提升已成为行业发展的关键点。目前,用户关注的重点仍然是以电力为主的混合动力模式,因此,电池技术的发展趋势是向着提高电池容量和延长续航里程的方向前进。

混合动力系统的能量管理方面,智能网联技术不仅促进了混合动力系统能量管理的精细化和智能化发展,而且良好的实施可以带来燃油经济性提升。

综合了上述发展方向,卞国胜认为,总体来说发动机朝着高效化低碳化、零碳化发展;专用混动变速箱朝着集成化、多档化方向发展,通过电机电控技术升级不断提升效率;混动能量管理和集成朝着智能化、个性化和全局优化的方向发展。

总体来说,未来混合动力系统技术将朝着高效化、集成化、智能化发展。

卞国胜在演讲前,还与许多中国主流车企研发、采购领导人,以及主流新汽车供应链企业家见面,并参观了同期举行的产品与技术展示。

主题演讲之后,当天下午的交流会举行了动力系统专场的圆桌讨论。围绕“汽车驱动路线演变与格局”,众多行业嘉宾进行了深入、专业的讨论。


为期两天的2024第九届新汽车技术合作生态交流会由世界新汽车技术合作生态协会主办,轩辕之学新供应链学院、中国汽车产业出海协作会为协办单位。

NAT-CES 2024的前身是中国汽车供应链峰会,经过长达9年的发展演变,已经成为中国新能源智能网联汽车产业年度交流盛会,标志着中国新汽车技术合作生态交流平台升级启航。

此次交流会是专业会议、技术展示和铃轩盛典三位一体的中国汽车产业主零交流重要活动,包括2大行业专场、8大技术专场,1场产品与技术展示、1场主零交流之夜和1场铃轩奖盛典。供应链优秀企业代表和主机厂相关负责人围绕动力系统、底盘系统、智能驾驶、智能座舱、热管理系统、车用芯片、轻量化与新材料,以及主被动安全等8个方面举行专场会议,就行业技术趋势发表主题演讲并进行圆桌讨论。

以下是卞国胜的演讲实录,此处有删减。

尊敬的各位领导、各位专家、各位汽车行业的同仁,大家下午好!我是坤泰的卞国胜,非常感谢新汽车技术合作供应链平台,给我们一个和大家一起分享的机会。

大家都知道,当前汽车的动力总成是多种动力总成并存的局面,包括传统燃油车的动力总成、发动机、自动变速箱、纯电动车用的电驱动系统,以及各种架构的混合动力系统。

今天我围绕混合动力系统方向做一些分享,我演讲的名称是《混合动力驱动技术路线演变与技术发展分析》。

我的演讲分以下三个方面:混动变速器驱动技术路线演变、混合动力系统技术发展分析、坤泰在智混系统上的思考。

首先,混动变速器驱动技术路线演变。

在讨论混合动力技术时,我想简要概述一下新能源汽车市场的发展现状。今天上午,几位整车企业的领导已经做了详细的介绍,我将提供一个简要的概述。

众所周知,中国新能源汽车的销量,尤其是近三年来,增长速度极为迅猛,用“突飞猛进”来形容并不夸张。预计到今年年底,新能源汽车的市场占比有可能突破40%。从全球市场来看,中国已经连续九年保持全球第一的地位,并且在全球新能源汽车销量占比上,今年的预测显示可以达到70%。这一数据充分展示了新能源汽车发展的速度之快。总而言之,中国的新能源汽车已经实现了跨越式的发展,并在全球范围内处于领先地位,成功实现了换道超车。

中国新能源汽车的定义包括两方面,一个是BEV,另一个是PHEV。去年,PHEV进入发展阶段,这两年的增速非常惊人,在80%-90%之间。

去年,PHEV的占比只有9.3%,到今年9月份占比已超过了22%,这是一个爆发式增长的混动PHEV汽车产业链。

从全球市场上看,我们可以看得到中国的自主品牌的PHEV的占比达到了九成以上,所以PHEV的市场在未来会保持高增长的趋势。

以前很多人都质疑,混合动力汽车是不是一个过渡性的产品,但我和我们的团队一直致力于混合动力汽车的系统研究、开发。我们认为,从当前的市场来看,混合动力汽车一定是长期的路线和技术方向。

未来20年到50年内,混合动力汽车将占有重要的地位。并且,全球各个国家的政策也积极推动混合动力汽车。在政策的扶持、技术的进步、供应链的成熟,以及终端用户需求的多重驱动之下,近年中国市场上推出了各种各样的混合动力系统的品牌。当前,混动产品在全球范围内已经形成了百花齐放的竞争格局。

在全球混合动力技术的发展过程中,出现了多种技术路线。最初,日系汽车厂商提出了三种主要方案:功率分流、本田的串并联以及日产的增程式。美系汽车厂商倾向于采用功率分流技术,而欧系汽车厂商则偏好PX方案。在中国,混合动力技术的发展呈现出多样化的特点,涵盖了串联、并联、串并联以及功率分流等多种技术方案。

目前市场上的主流技术趋势是向串并联以及多档位串并联DHT的创新方案发展。在专用混动驱动系统的开发上,存在一档、两档、三档、四档等不同配置。三档和四档的结构相对复杂,能够提供更好的动力性和经济性,但成本较高且结构复杂。两档DHT结构相对简单,能够在保持动力性和经济性的同时,降低成本,这也是我们正在研究的方案之一。一档DHT的结构最为简单,成本最低,属于低成本的解决方案,适合预算有限的市场和应用场景。

总体而言,我们将混合动力产品的发展划分为四个阶段:第一阶段,1997年至2008年,由丰田公司独占鳌头;第二阶段,2009年至2016年,本田与丰田齐头并进;第三阶段,2016年至2020年,随着中国、欧洲、美国和韩国企业的加入,市场呈现出百家争鸣的局面,各种技术方案竞相涌现;第四阶段,自2021年起,中国自主品牌的混合动力系统开始逐步在全球混合动力市场中占据领导地位。

其次,混合动力系统技术发展分析。

在这一部分中,我们重点关注混合动力系统技术包含哪些技术、哪些总成,以及未来的发展方向。

混合动力系统组成部分包括专用混动发动机、专用混动变速箱和专用的能量电池管理,我简单地做一个介绍。

首先,我们关注的是专用混合动力发动机技术。目前,国内众多整车制造商正在研发专用于混合动力系统的发动机。根据我们观察到的实验数据,一些发动机的热效率已经达到了46.5%,这一数字相当高,甚至超过了丰田目前41%的水平。因此,可以说这些发动机的最高热效率已经显著超越了国际标准。当然,未来的发展趋向可能会更加注重零碳排放和低碳排放的环保目标。

变速箱方面,DHT走向多档化、集成化的方向。在系统集成方面,通过采用集成创新的方法,无论是混合动力还是增程式电动车,都采用了多合一的设计方案,可以达到轻量化、小型化以及高功率密度、高效率。同时,零部件方面,电机都采用了HairPin、X-pin、X-Minipin,以提升电机效率。

电控方面也是一样,国内采用各种新的功率专用机构,可以从效率上得到提升,从成本上可以得到一定程度的降低。专用混合动力变速箱向集成式方向,多档方向发展。

混合动力汽车(HEV)所使用的电池主要是功率型电池,而插电式混合动力汽车的电池则为兼顾能量与功率的类型。随着消费者对汽车续航能力需求的增长,电池容量的扩大及续航里程的提升已成为行业发展的关键点。目前,用户关注的重点仍然是以电力为主的混合动力模式,因此,电池技术的发展趋势是向着提高电池容量和延长续航里程的方向前进。

在混合动力系统的能量管理方面,各主要整车制造商正在将混合动力能量管理与智能网联技术相结合,以从车路云系统以及多种信息来源获取更多数据,为智能能量管理策略提供坚实的基础,使我们能够实现更加人性化和个性化的能量管理解决方案。因此,智能网联技术不仅促进了混合动力系统能量管理的精细化和智能化发展,而且经过我们团队的测试证实,良好的实施可以带来10%至15%的燃油经济性提升。

总体来说,发动机朝着高效化低碳化、零碳化发展;专用混动变速箱朝着集成化、多档化方向发展,通过电机电控技术升级不断提升效率;混动能量管理和集成朝着智能化、个性化和全局优化的方向发展。总体来说,未来混合动力系统技术发展方式朝着高效化、集成化、智能化发展。

最后,坤泰在智混系统上的思考。

在国内,PHEV多采用P1+P3架构,其中P1主要用于发电,而P3则作为主要驱动电机。坤泰公司采用的是P2+P3架构,主要优势在于能够在纯电行驶模式下,让P2发电电机辅助P3主驱电机工作,既保证了车辆的动力性能,又提升了经济性。通过这样的设计,我们可以将P3电机尺寸做得更小,进一步优化空间利用和重量分布。

我们的能量管理策略能够全面覆盖汽车行驶的各种工况,支持纯电行驶、单电机驱动、双电机驱动以及串联或并联的油电混合驱动等多种行驶模式,确保在不同驾驶条件下都能提供最佳的动力表现和能效比。

我们的产品是一款高度集成化的解决方案,集成了双电机、双电机控制器、变速箱控制器以及整车混动控制器等多个组件,能够实现实时监控每一件产品在车辆上的性能表现。

坤泰专注于混合动力领域的传统技术,特别是在混合动力变速箱、多合一增程变速箱以及扁线电机产品的研发与制造上。未来一年内,我们计划推出大约8款新产品,合作对象包括奇瑞在内的多家主流车企。

目前,我们的多合一增程产品已经在三家主流整车企业中应用,并预计在未来半年内实现大规模量产。此外,我们已开发出三种不同直径规格的扁线电机,这些产品不仅应用于我们自身的混动变速箱解决方案中,同时也供应给需要集成动力总成的客户使用。

奔赴山海,保持热爱,坤泰就做好一件事。以上就是我的分享,非常期待和在座各位进行深入的交流和合作,也欢迎各位专家联系我们,一起探讨混合动力技术发展趋势和混合动力技术发展的产品。

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