正在建设的广东省一号工程 没准将改写中国新能源汽车的格局


即将开幕的2018广州国际车展,我们已经收到可靠的消息,除了奔驰、奥迪等国际大鳄会带来旗下首款真正意义的新能源车型EQC、e-tron SUV之外,国内几家最具实力的车企也将在新能源领域推出全新力作,加上近段时间以来持续霸占汽车圈热点的蔚来、小鹏、理想智造、华人运通……再联想到2020年国家的新能源补贴政策将逐渐退出,2018即将收官之际,我们看到的分明是新能源汽车将在2019迎来的井喷之年。


我们国家的汽车工业,真的就这样头也不回地进入以纯电力驱动的EV时代?还是在EV时代真正到来之前,有其它的解决方案?



抱着对汽车业未来大势的求知欲,我们《极车志TopCar》特别邀约广汽新能源汽车有限公司技术中心主任许俊海先生,产品技术室电驱系统负责人张立明先生,与两位新能源汽车领域的第一线工作者深入探讨新能源汽车的发展方向和技术路径,以及广汽新能源目前在这一领域所拥有的技术实力和对发展方向的思考!



“长远来看,纯电动肯定是大势所趋”,许主任开门见山,“但是这个过程具体需要多长时间,很难说的清楚,因为牵扯到的关系非常多,不是一蹴而就的事情。以广汽新能源为例,我们先是在去年6月推出GS4 PHEV插电混动,紧随其后推出GE3纯电动车型,这样做一是响应国家的号召,其次则是基于市场的实际需求,毕竟受到软硬件各方面的限制,纯电动车的普及还需要时间。所以PHEV从技术上来讲虽然终究只是过渡性产品,但在广汽新能源的产品布局中却是非常重要的。”



说到GS4 PHEV,事实上广汽新能源的这款车型创造了中国汽车业极为特殊的一例:第一款在外资合资企业中生产销售的车型,已经分别在广汽三菱和广汽丰田生产和销售(分别为祺智PHEV和纯电版iX4)。三十多年前以“市场换技术”为初衷的中国汽车合资潮,终于出现了“技术反输出”的案例,除了国家政策层面的推动之外,自身技术实力的给力表现更是其中的根本原因。



事实上,与许主任的深入交流才得知,几年来通过广汽研究院和广汽新能源技术中心的努力和通力合作,GS4 PHEV作为广汽新能源2.0版插电混动技术(1.0版为GA5 PHEV)的首款作品,在几项核心技术方面已经处于国内领先的地位,才促成了广汽集团与几家外资合作伙伴之间的良性合作。


先来了解一下广汽研究院与广汽新能源技术中心的分工。广汽研究院负责广汽集团新车型的造型设计开发,整车研发与测试,以及新技术的研发等,简单说就是解决新车型从无到有的问题;广汽新能源技术中心则具体负责新车型在生产阶段需要解决的实际技术问题,如零部件的匹配优化,生产可执行性等,简单说就是解决新车型如何可以最优质的大规模量产。


首先,广汽新能源是国内首家攻克阿特金森循环技术发动机的本土车企。GS4 PHEV搭载的1.5升ATK阿特金森发动机,实现了13:1的超高压缩比,相比同排量(奥拓循环)发动机油耗降低约10%;


其次,由广汽新能源自主研发,拥有完全自主知识产权的G-MC机电耦合系统,也是国内首个为PHEV插电混动车型正向开发的动力分配系统,配合ATK发动机,实现了纯电、增程、混动三种动力输出模式,三种模式由整车控制器(VCU)控制切换,无需人为干预。




这套系统的好处,简单来说就是可以根据车辆的实际行驶状态,选择最为合适的工作状态,比如增程模式下,因为电池电量低,但车速又不快,此时发动机工作直接充当发电机使用,用最经济的转速为驱动电机供电来驱动车辆,这种模式在我们最常遇到的上下班高峰期间最为实用;混动模式下,则是发动机动力直接输出(相当于与变速箱最高档位结合)给驱动轴,配合驱动电机一起驱动车辆。



因为可以根据实际情况灵活调用动力,这套系统相比于比亚迪的混动系统,如宋DM、唐DM等,后者的解决方法更为“简单粗暴”,基本可以理解为:发动机+变速箱独立工作,电池+电动机独立工作,两套动力系统之间没有太多的“沟通”。而为了满足国家政策对PHEV的纯电续驶里程要求,直接上大容量电池,但从实际用车角度来说,缺点其实很明显——电池重量大,当电池处于低电量时驱动电机无法满负荷工作,车辆的动力性能明显受影响。


这也是为什么唐DM敢跟法拉利比0-100km/h加速(满电时),而我前不久实际试车时因为电池电量有限,却完全感受不到高达820Nm的综合扭矩输出的“魔力”。如果随着国家政策对车辆EV状态续驶里程要求的提高,这样的做法将有可能陷入一个死循环。



另外值得一提的是,因为用于驱动的永磁电机对于工作温度比较敏感,如果散热处理不好会导致电机输出功率的不可逆衰减,因此针对驱动电机环境工作温度比较恶劣的实际情况(相比于纯EV车型,PHEV车型发动机的热量不可回避),GS4 PHEV为驱动电机采用了油冷系统。


虽然成本上相比业内目前普遍采用的水冷电机更高,但是综合车辆的全寿命使用周期,这样对消费者更负责任——根据许主任的介绍,目前市场上售价接近的PHEV车型,新车阶段的动力性能表现都比较接近,但在使用三年以后,因为对驱动电机温控精准度的差别,性能差异会逐渐明显。(从这个角度来看,理论上GS4 PHEV在同类车型中未来的二手车残值应该会更高,具体有待时间检验。)


GS4 PHEV采用广汽新能源与精进电动共同开发的永磁同步电机,并使用主动式油冷技术,能经受业内最高温度(180℃级)使用环境。但因为油冷技术中油道对加工、装配精度要求极高,达到精密仪器级精度,要求全程无尘,因此相比被动式风冷、水冷技术,制造成本更高。


  广东省一号工程 广汽新能源的未来在纯电   


“据我所知正在建设中的广汽新能源产业园区,明年(2019)投产后将只生产EV纯电车型,你刚才也说到像GS4 PHEV这类车型终究只是过渡性产品,在纯电动车领域现在是怎样的状态?”聊了很多关于PHEV的事情,但我真正感兴趣的是,在当下国内一浪高过一浪的造车新势力所涉足的纯电动车领域,“传统汽车企业”在EV领域究竟实力几何?



“是的,正在建设的广汽新能源产业基地未来将只负责纯电动车型的生产,而且不仅包括我们的工厂,围绕在周边的将是一个基本完整的EV产业链,所有的核心供应商基本都会在这里建厂,不仅是广州市,是整个广东省的一号工程。我们现在有点烦的是,不停有人来找我们谈代工的事情”,许主任直言不讳,看来不久前关于蔚来与江淮汽车的代工厂话题,他们也有所关注,甚至可能是直接当事人,“但其实我们的产品,包括大家很快就能在广州车展上看到我们的A26(应该为产品编号,EV纯电轿车),明年推向市场的将有一台B级轿车和两台SUV,自己的产能都不一定够用”。


广汽新能源将在即将到来的广州车展发布一款全新的A级纯电动轿车A26。


根据与许主任的深入沟通,从技术的角度,广汽新能源在EV车型的研发上坚持两个原则,一是目前(传统车企)业内唯一的“电动专属平台”;二是以动力电池为核心展开车型的研发工作。


关于电动专属平台,与目前所有传统车企的平台共享原则不同,因为根据研发的实践总结,摆脱传统燃油车的平台束缚,以EV车型的专车专用为原则开发平台,无论研发阶段还是生产环节,其综合成本甚至更低,因为EV车型的技术优势在于平台利用率可以很高,只要将电池布置和重量分配做好,上面变形不同的车身形态相对更容易,相比于传统燃油车的设计布局更具优势。


所以,我们看到广汽新能源推出的第一款车型GE3,虽然是1.0版,但都先于传统动力的传祺GS3车型发布,很快将推出的2.0版车型,会更加显示出“电动专属平台”的优势。



作为EV车型的动力核心,动力电池领域的迭代速度非常之快,基本上每半年就有一次技术的提升。以GE3为例,最新推出的GE3 530最大续驶里程已经达到530km,完全解决了“里程焦虑”问题,距离去年GE3上市仅仅过去一年时间。


具体到广汽新能源所采用的动力电池,经过对比三星、LG以及宁德时代等全球主要电池供应商的技术(日本松下采用的圆柱形电池方案直接被否决),最终决定与宁德时代合资组建电池工厂,除了采购电池模组之外,还共同开发电芯等核心技术。由此其实也可以看到,因为宁德时代等国内零配件配套商的给力表现,我国在EV车型的动力电池技术方面今后应该会有更加出色的实力提升。



因此,不难理解广汽新能源为何采取了在研发阶段便“以电池为核心”展开整车开发的技术方法——只要将EV车辆最基本也是最核心的动力源泉动力电池部分布置得当,包括针对电池散热,整车重量分配、车辆碰撞安全车身结构等其它关键要素围绕电池展开研发,就不难得到想要的车型;而随着技术迭代的不断进行,只需将原有的电池组更换为能量密度更高的新电池即可不断提升车辆的续驶里程,以及充放电时间等目前最为困扰纯电动车发展的问题。



此外,针对纯电动车型在消费者使用安全层面,国家的相关法律法规配套情况如何,我也特别询问了许主任,得到的答复也颇为令人振奋:现阶段的法律法规配套,无论是地方法规还是国家法规,针对纯电动车的要求在全球范围来看其实都是比较严格的,比如对动力电池的震动规范(车辆行驶过程中的震动非常频繁)要求甚至是全球最为严格的,而针对纯电动车的涉水安全,上海的地方法规甚至比国家标准还要严格……



行文至此,说实话,笔者十几年前就曾以“电动汽车的整体布置”为题完成毕业论文,到如今看到以广汽新能源为代表的国内部分车企已经踏踏实实地走在了纯电动汽车研发的前沿,在汽车这个势必将迎来大变革的大产业里,我们中国的汽车企业终于依靠自己的硬实力迎来了可以有所作为的新格局,甚好!




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