我國電動汽車發展太快無經驗借鑒,這些前沿技術只能自己解決

電動汽車是汽車產業轉型發展的戰略選擇,中國電動汽車市場的發展已經領先全球,電動汽車驅動技術的發展正呈現百花齊放的局面,單電機+單減速器的構型目前是主流,但多電機以及多擋變速器的方案也已經開始走上市場,未來哪些技術方案能夠勝出,現在還不明朗。

 

我國電動汽車發展太快無經驗借鑒,這些前沿技術只能自己解決的圖1

2018年10月15—16日,由中國汽車工程學會主辦,吉林大學泰州汽車動力傳動研究院、江蘇省泰州市臨港經濟園、吉林大學汽車工程學院聯合主辦,中汽瀚思管理咨詢協辦的“TMC”專題論壇——“傳統與電氣化動力DCT技術發展論壇”和“電動汽車驅動與多擋變速器技術發展論壇”,在積極打造國家級汽車零部件產業基地的泰州舉行。來自整車企業、零部件供應商以及高校等科研機構的技術專家近300參會,通過主題演講和互動論壇的形式,深入探討DCT技術和電動汽車驅動技術的發展趨勢。

 

這里主要闡述一下電動汽車在未來是單減速器還是多檔變速器?是單電機還是多電機?

 

我國電動汽車發展太快無經驗借鑒,這些前沿技術只能自己解決的圖2


單減速器還是多檔變速器?

北京航空航天大學教授徐向陽、上海交通大學教授殷承良、河北工業大學教授陳勇、河北艾福億維動力總成有限公司項目經理賈嘉等分別介紹了各自開發的電動汽車兩擋自動變速器解決方案,認為多擋變速器對提升電機效率和續駛里程特別是整車性能有很大幫助。

 

不過,這并不意味著多擋變速器將成為電動汽車的主流選擇。浙江方正電機股份有限公司總經理牛銘奎博士指出,當前在電驅動領域,單級減速器依然是主流,多擋變速器可能在一些特定領域有用武之地。多家供應商都在儲備多擋變速器技術,正如里卡多的工程師所說,“作為變速器工程師,有責任開發多擋變速器,向主機廠展示其價值”。

 

上海交通大學教授殷承良表示:“未來三年,如果電機企業能夠解決高轉速帶來的振動噪聲等問題,單速構型就能勝出,那就不需要多擋了。反之,如果兩擋變速器能夠解決平順性的問題,也可能勝出。”

 

里卡多科技咨詢(上海)有限公司傳動系統和車輛先進技術副總裁Julien Maynard認為,一個非常關鍵的難點,對于兩速、三速來說是車的駕駛性能。我們知道單速是常見的,它的駕駛性非常好,但兩速或三速可能會有一定的換擋沖擊問題。如果我們和整車廠溝通一下,會看到他們需要去考慮客戶的想法,客戶現在并不會關注車是一速還是兩速的,他們更關注效率,但是現在電力成本并不高,所以對于消費者來說他們并沒有特別在乎這個方面。所以整車廠也沒有在這個方面做特別多的推動,這也是一個原因。但是我們需要向車廠說明所有單速和兩速、三速的優缺點,這樣的話其實能夠去形成一種非常強大的趨勢。

 

特斯拉三年前也做過兩速的考慮,但后拋棄了。特斯拉比較關注加速性,比如說啟動時候的加速性,例如等紅燈之后的加速性,但高速公路加速性其實做得很一般的。在高速行駛的時候,德國的消費者看到特斯拉表現的就會不滿意。

 

殷承良教授表示,其實特斯拉當初選擇了兩擋,然后又放棄,本身選擇意味著他就認為兩擋在最初應該是合理的。但到了高速公路的時候,真的是沒勁,想要超車,超不了,因為純粹就一個電機,它這個扭矩已經非常小了,基本上沒有超車的能力。你如果用換擋的時候,最高車速是能跑的速度更高。但是為什么沒選擇兩擋呢?

 

特斯拉是一個高端品牌,賣價高,最終選擇兩擋的時候,還得要看當時發展的水平。實際上咱們整個變速箱行業有一個特點,在西方對變速箱發展了那么多年,有充分的積累,但是都是用在了普通燃油汽車上,所以才6速、8速、10速,12速。但在電動汽車的變速器領域這么低擋的變速器,他們也沒經驗積累,咱們中國在變速器領域基本沒積累,最后就出現了一個“中國高不成,西方低不就”的結果,恰恰聚在純電動汽車里頭,全世界都沒有一個很好的產品。

 

AVL混動系統經理王健博士表示,在未來幾年,變速器換擋的速度能達到跑車具體要求的話,我想特斯拉也會考慮多擋問題。其實一擋和多擋不存在方向問題,而是說存在比例的問題。我們在談具體技術的時候,總離不開具體的環境需求的客戶的需求,單電機如果是在城市工況里使用車輛的話,一個電機就可以滿足要求;如果考慮高速工況,就可能需要多擋位來滿足要求。但是隨著終端客戶,包括駕駛者輸出性的要求,我們就要在多擋上建立動力換擋的機制。

 

其實我們可以參照整個變速器的發展過程。在20多年前,中國都是手動變速器,隨著技術的發展,自動變速器市場份額越來越大。所以說市場發展和技術的發展是相輔相成的。再過幾年之后,兩擋變速箱或者三擋變速箱可能成為中高端電動汽車的配置,單級變速箱配備經濟型電動汽車,主要在城市里應用。未來幾年,單速和多速比例可能會存在不同的分布。

浙江方正電機股份有限公司牛銘博士則認為,如果電機技術發展到一定程度,多擋變速器就是多余的。他說,不同技術的解決方案,自然會找到自己的應用領域,很難說會有一種產品霸道天下。電機最近幾年有很多的技術改進,不只是效率的提高,從之前最高效率96%,現在到97%多,包括今天上午最高效率97.6%,而且伴隨著整個效率驅的增加,以前效率大于85%的區域,現在這些都在改進。

 

兩三年之后,如果說電機改進的更好,它的高效區繼續擴大,那可能將來的多擋就用了。如果多擋變速箱能夠有更好的解決方案,能夠做到成本很低,而且解決換擋過程之中的不足的地方,它的比例就會提高。

 

單電機還是兩個電機?電機效率達到96%甚至97%更高,兩擋加速帶來的效果改善到底多大?

東風汽車技術中心性能開發專業總師劉小燕說,大概是在四五年以前,當時車企采用一個兩擋箱,基于當時電機水平,它的效率大概在85%-90%多一點。從兩擋箱效率的提升方面,有一定的提升,但是電機的效率提升以后,作為兩擋箱本身,它的效率下降最終相當。考慮到換擋過程當中的平順性,尤其作為我們現在電動車主要的重量段,基本上是集中在1540~1660kg這個重量,那么他不算中高端的車型,平順性的解決還是未來的一個比較重要的任務。這最終還是要取決于市場,取決于消費者。

殷承良教授表示,大規模的跑車和大型的SUV,用兩個電機,甚至更多的電機,實際上它還是有市場需求的。而在一般乘用車上面是用不到兩個電機的,最起碼成本上不得了。一個電機如果夠用的時候,你為什么要用兩個呢?沒有任何用的理由,之所以用他就是因為有特定的大功率、大扭矩的需求才會這么用,所以我這個結論是很明確的,雙電機有需求,但是很小。

牛銘奎:我覺得電機越多越好(不虧是賣電機的),多一個電機確實成本會高很多,最大的問題其實不在于電機本身。假如說把一個電機分成兩個,它的成本增加還相對有限,比較讓人受不了的是控制器。特別是由于IGBT本身等級的劃分,不是說你想要多大的,就可以做多大的,電機是這樣的,電機是你想要什么規格就可以做什么規格的,IGBT是沒有那么多選擇的。這樣多電機以后會導致控制器這部分會有大部分成本增加,所以從經濟上來講,目前不見得劃算,除非滿足一些特殊的需求,給車輛、駕駛員提供一些特別的性能。這種情況或許將來會有變化,我們都期待著不只是電池的成本大幅度下降,也期待控制器的成本大幅度下降。

小編認為:由于目前電動汽車多用來在城市行駛,單速減速器和單電機足矣。但隨著電池續航里程的加大,兩擋變速器或多擋變速器有研究的必要,電機也有研究的必要,哪個步伐更快,哪個使用的就多。你們認為呢?

來源:汽車工藝師

登錄后免費查看全文
立即登錄
App下載
技術鄰APP
工程師必備
  • 項目客服
  • 培訓客服
  • 平臺客服

TOP