刻下开云集团「中国」Kaiyun·官方网站,插电式混动和增程式电动汽车已进入电驱为主的 2.0 时间,以其愚顽耗、低使用本钱和纯电驾乘体验成为中枢上风。阛阓数据露馅,插电混动和增程式车型的浸透率已突破 40%,且预测到 2025 年将进一步升量放大。同期,战术上饱读舞发展插电式及增程式电动汽车,以自恃不同消费者需求并带动传统能源系统升级。
2024 年 11 月 28 日,在第五届汽车电驱动及关节时间大会上,岚图汽车科技有限公司能源集成建造群众范鹏先容了岚图能源增程系统的想象理念和处罚决议。岚图能源以电动化平台、全场景能源模式、高效集成化和 NVH 静谧性为想象理念,通过集成化、微型化的增程器想象,以及高效化的 DHE 发动机和 DHG 发电机耦合,结束了峰值油电滚动率 3.56 千瓦时每升的优秀水平。此外,岚图还通过优化 NVH 性能和增程器无感化时间,擢升了客户的驾乘体验。
范鹏觉得,增程 AI 智能化是异日的中枢趋势,它大略使整车更明智、更智谋,通过优化能量终局,以及整车的智能驾驶模块深度交融,大略与东说念主、车、云互动,解脱馈电以及 SOC 能源不及的现象。
范鹏 | 岚图汽车科技有限公司能源集成建造群众
以下为演讲内容整理:
增程式电动汽车阛阓近况及需求
刻下,插电式搀杂能源汽车与增程式电动汽车已迈入以电驱动为主导的 2.0 时间,其发展顺次权臣加速,并已缓缓解脱了对战术扶执的依赖。凭借愚顽耗、便宜的使用本钱以及纯电驱动带来的驾乘体验,增程式电动汽车展现出了其中枢竞争上风。
图源:演讲嘉宾素材
在乘用车阛阓中,尽管纯电动汽车的普及趋势趋于自若,但插电式搀杂能源与增程式电动汽车的阛阓占比却执续权臣增长,绝顶是增程式电动汽车的增长速率尤为超过。证据本年 10 月份的阛阓浸透率数据,插电式搀杂能源与增程式电动汽车的浸透率已突破 40%。
此外,本年下半年,增程式电动汽车解脱了低时间含量的标签。宽广 OEM 已转向增程式电动汽车范畴,并发布了多项增程时间。基于此,咱们预测到 2025 年,增程式电动汽车的产量将进一步大幅增长。
SAE 预测,到 2030 年,XEV 的阛阓浸透率将达到 65% 的水平,而到 2040 年,其阛阓浸透率峰值预测可保管在 85% 驾御。其中,增程式搀杂能源汽车的阛阓峰值占有率预测将保执在 30%-37% 的区间内。总体而言,咱们对增程式搀杂能源时间的异日发展执乐不雅作风。
从举座的轨则及战术导向来看,跟着新能源汽车补贴战术的缓缓退坡,混动车型与纯电车型在积分孝顺度方面的差距正渐渐松开。阛阓驱动机制正由原先的战术主导缓缓调停为以消费者需求为主导。在旧年的百东说念主论坛上,万刚主席指出,通落伍间优化,增程式电动汽车在城区行驶时亦能结束零排放,且插电式增程式电动汽车还可期骗低碳燃料结束更深档次的时间优化。
此外,在本年的 SAE 汽车工程学会年会上,郭司长也强调,刻下阶段,咱们应同步汗漫发展新能源时间,并继续鼓吹内燃机时间的跳跃,以结束汽车产业的全面转型升级及合金时间的擢升。
咱们觉得刻下的能源时间呈现出多元化的态势,种种时间百花皆放,互相之间并非替代关系,而是各有其私有的阛阓定位与发展空间,且均展现出彭胀的趋势。基于此,国度饱读舞发展插电式及增程式电动汽车,旨在证据不同消费者的需求提供个性化的居品遴荐,并带动传统能源系统向更高级次升级。
就阛阓端的需求而言,插电式搀杂能源及增程式车型的建造已经由原先的轨则驱动型调停为用户需求型。这些车型通过结束电动化、纯电驱动以及概述双成续航、低油耗等秉性,旨在摈弃用户在旅程中及充电时的心焦。经过阛阓战术的筛选、客户需求的考量以及居品上风的评估等多方面的层层筛选,不错澄莹地看出,插电式搀杂能源及增程式车型的发展是战术与阛阓共同作用的罢了,且大略全面自恃客户的各项需求。
从所有这个词时间旅途的视角来看,新能源汽车的时间蹊径呈现出多元化的趋势。在异日较长的一段时辰内,纯电动、插电式搀杂能源以及增程式等时间蹊径将永久处于并存的现象。绝顶是对于 PHEV 与 REEV 时间,咱们觉得它们各有千秋,各家主机厂也在进行关连的应用与预研。
通过对比 PHEV 与 REEV,从客户的中枢使用场景、构型想象、责任旨趣、结构打发、本钱经济性、能源性能以及 NVH 等方面来看,REEV 增程式构型因其经受了相对简化的串联构型,结束了能源的皆备解耦,从而领有了最好的策略稳健性。这为客户带来了愈加优质的纯电驾乘体验,并灵验摈弃了续航及补能方面的心焦。
虽然,PHEV 相同具有其权臣上风,它大略充分兼主顾户在城市及高速工况下的使用需求,不仅自恃远程续航的条目,况兼在油耗证据上更具上风。
就所有这个词时间演变经过而言,跟着混动模块、DHE 混动发动机以及能源时间的快速跳跃,增程混动时间正由传统的以电为辅的弱混系统,向以电为主的强混系统进行潜入的跃迁与拓展。这如故过不仅推动了整车新能源架构的优化,还进一步缩短了整车能耗、使用本钱,并擢升了驾乘体验。
增程器的时间近况呈现出与电驱时间相似的发展趋势,主要致力于于向集成化、轻量化、高效化、低本钱以及无感静谧化见识进行进一步的拓展与优化。就刻下的时间构型而言,主要存在以下两种类型。
第一种构型是通过发动机与 P1 发电机的平直运动来变成。这种构型的特质在于其结构爽脆紧凑,空间打发纯真优厚。它主要通过前置增程器和后置 P4 电机的布局来结束后轮驱动的决议。
另一种构型则是发动机与发电机通过单极速比进行耦合,同期齐集 P1 电机和 P3 电机的集成来结束能源输出。在此基础上加上 P4 电机,即可变成四轮驱动的决议。此外,通过增多聚散器的想象,还不错结束并联直驱的功能,使得该构型的拓展性更为平淡。
岚海能源增程系统想象理念及决议
追思问题的现实,增程器车型旨在处罚客户在使用乘用车时的中枢需求与痛点。对于远程驾驶而言,客户最为照顾的是续航与充电两大问题。围绕这两个痛点进行潜入分析,咱们不错细察到客户在不同使用场景下的需求特质。
举例,传统燃油车在高速行驶时的油耗相较于城市驾驶更低,而电动车则相背,其在高速行驶时的电耗相对较高,且续航里程在现实行驶经过中会速即下落。这导致驾驶者在行驶经过中会经常照顾车辆的剩余电量,一朝电量降至 50% 驾御,便可能产生心焦情谊。尤其是在冬季开启空调时,电量耗尽速率赫然加速,对驾驶者的热沈影响尤为权臣。
另外,节沐日历间高速行状区充电难的问题依然权臣,列队等候充电的时辰较长,这一心焦在短期内仍未获得灵验处罚。此外,对于居住在农村或县城的客户而言,由于充电桩圭表不及,他们可能需要赶赴距离较远的县城进行充电,这带来了诸多未便。因此,在充电桩资源相对匮乏的农村地区,增程时间成为了一个较为期望的处罚决议。
增程系统的上风在于,不仅大略灵验缓解上述的续航与充电心焦,还能通过能源解耦为客户提供愈加优质的纯电驾乘体验。对于客户而言,增程车现实上等同于电动车;而对于主机厂来说,增程系统则具有更好的策略稳健性和本钱上风。然则,增程系统也存在一些疏忽,如馈电现象下的能耗较高,油电滚动率相对较低。
此外,集成度的优化、无感化想象、NVH 性能的考量以及终局器的研发亦然增程车型建造中的遑急方面。刻下,客户对于增程车型的纯电驾乘体验极为青睐,其中 NVH 无感化现象成为除能源性、油耗以外,客户最为介怀且照顾的要点。对于 OEM 而言,建造一款具备高功率、高效果、高集成度、微型化、无感化以及本钱优化的增程器系统,已成为当务之急。
岚海能源在建造初期便构建了三个中枢平台:PHEV 混动平台、BEV 纯电平台以及以电动化为基础、诡秘全场景能源模式的增程平台。岚海能源以高效集成化、系统 NVH 静谧性为想象理念,旨在自恃客户对于电动化超长续航、低油耗以及高性能的需求,并执续进行居品的建造与升级。
集成化与微型化是增程器想象中的关节考量身分。早期,增程器部件本钱较高,且打发相对阑珊,这对热不停、碰撞安全性以及终局器和电机的损耗等方面均产生了不利影响。针对集成化问题,咱们经受了两种处罚决议。率先,针对终局器和发电机,咱们从原先的分花式决议调停为取消高压线的想象,结束终局器与发电机的集成。进一局势,咱们将终局器的功率模块与发电机壳体进行一体化想象。
第二种决议是经受发电机与发动机高度耦合的想象决议,这亦然刻下多半 OEM 的主流遴荐。早期,为了兼顾 NVH 性能、启动性能及可靠性,多经受飞轮与减振器进行转速运动的姿首。然则,这种打发姿首对机舱空间的条目极高。
因此,从本钱和打发角度启程,咱们经受了飞轮与减振器的一体化想象。但这仍不及以自恃咱们的需求,于是咱们进一步结束了曲轴与转子轴的质料优化。此外,轴向磁通电机决议为增程器的进一步优化提供了可能。
增程式系统的高效化是刻下研发责任的中枢要点之一,各主机厂在此方面的念念路基本一致,关节在于结束 DHE 发动机与 DHG 发电机两个 MAP 的高度耦合。从刻下的研发进展来看,岚图所搭载的增程器在实测中已达到了 3.56 千瓦时每升的峰值油电滚动率。通过整车的工况模拟与优化,以及各层面的精细调校,在 WTC 工况下的油电滚动率亦能达到 3.3 千瓦时每升,即一升油可发电 3.3 度。
为进一步擢升系统效果,咱们从以下三个方面进行了优化:率先,发动机方面,咱们致力于于擢升热效果,刻下马赫能源已达到 45.18% 的水平。通过优化发动机的高效区诡秘,使其在 1500 转至 4000 转的转速范畴内,基本结束了 90% 的高效区诡秘,同期 BSFC 保执在 209g/kW.h 驾御的较低水平。
其次,针对增程式发电机的秉性,咱们经受了主流的扁线时间和高效冷却时间。从刻下数据来看,电机与电控系统的概述效果已达到了 96.32% 的高水平。
通过上述两方面的优化措施,加之对增程式系统电机速比的经心匹配与屡次迭代优化,咱们告成结束了发动机与发电机责任点的百分之百重复于最好效果点,从而达到了最优油耗现象。
在增程式系统于整车层面的高效化策略上,基于不同的责任模式,咱们主要依赖于增程器,确保其大部单干作点均位于最好油耗线隔邻,尽可能自恃最优的 BSFC 以及最低的转速条目,从而在确保油耗经济性的同期,兼顾 NVH 性能。
咱们通过稳健增多高转速大负荷点的姿首,将工况点采取在 MAP 的中心区域,这一策略主要应用于高速高负荷工况。在此策略下,咱们尽量幸免在低速时启动增程器,而是在车速较高时启动,以进一步优化能耗。
基于整车 WTC 工况,咱们对各个责任点进行了更为详细的窥察,并致力于于将油耗再缩短两到三个百分点,以期举座结束 WTC 工况下 3.3 千瓦时每升的油电滚动率水平。
在擢升效果之后,咱们不得不再次强调 NVH 性能的遑急性。客户对于增程车型的油耗并不十分明锐,但对于 NVH 静谧性的感受却极为超过。因此,咱们对发电机进行了屡次 NVH 性能的优化。电机啸叫平淡源于电磁噪声,与电磁扭矩、磁滞伸缩率以及电机壳体、模态、主阶次等身分密切关连。
针对这些问题,咱们经受了刻下通例的优化决议,如在增程器怠速行车、峰值发电等工况下,通过优化转子想象、增多赞成槽以及矫正绕组结构等姿首,来优化电机的励磁秉性。经过台架优化后,电机噪声圣洁缩短了 12dB,而在整车主驾驶位右耳处实测的噪声水平则达到了 22dB。
针对 2000 转以下的转速区间,传统电机优化方法已难以结束权臣突破,因此咱们更多地经受了电流陡坡柱的优化决议。这一决议在刻下各主机厂中较为通例应用,其中枢在于摈弃激波影响,通过陡坡变化齐集低通滤波进行信号提真金不怕火。实车检测罢了露馅,该决议在 2000 转以下的转速区间内,噪声水平有了 5 至 10 分贝的改善。
此外,咱们还对增程器系统的终局策略进行了优化。咱们经受了增程器无感化时间。在电板 SOC 低时,增程器会启动,此时其启停现象对客户感受较为赫然。为处罚这一问题,咱们经受了转速及扭矩分段终局的策略,通过两段终局姿首,确保发动机与发电机在启停经过中转速无交叉,结束平滑过渡,从而幸免了超低杂音的产生,并看重了在屡次启停经过中花键轴的损坏。经过实检讨证,咱们的启停测试已达到无感化现象。
主动防抖策略方面,咱们经受了基于车速恳求与扭矩标定的不同参数,以商酌出防抖赔偿扭矩,进而摈弃电机的转速抖动。
岚图所搭载的是马赫能源中枢的 DHE 发动机总成,经受刻下主流的时间决议,通过高效化、电动化及集成化的想象理念,结束了刻下 45.18% 的高效果。刻下,多家 OEM 也在积极插足研发,接力进一步擢升发动机的热效果,异日有望达到 47% 以致 48% 的水平。
针对岚海能源增程系统的其他中枢总成,咱们经受了双电机混动模块,经受的是扁线油冷电机。通过 MCU、GCU 及关连优化措施,咱们结束了寰球一的高度集成,峰值功率可达 150 千瓦,效果高达 97%,而在现实工况下的效果也清闲在 89% 驾御。
此外,针对 P1 发电机增程模块,咱们配备了 65 至 90 千瓦功率范畴的发电机,该系统的最高效果在 3500 转以内即可达到 96.32% 的优异水平。对于后驱电机,在最新的知己车型上,咱们经受了 800 伏电气架构,其峰值功率诡秘了 160 千瓦至 200 千瓦的区间。
岚海能源基于 ESSA 原生高端智能电气架构,倾力打造了全新一代电动平台。该平台致力于于为客户提供超等能源体验、高效节能性能、电板安全保险以及静谧舒心的零心焦用车感受。搭载岚海能源超等增程系统以及多模混动系统的岚图 FREE 与岚图期望家,在行业内两次荣获了世界十佳搀杂能源系统的盛誉,这充理会说了岚海能源时间的先进性和阛阓竞争力。
异日插混(增程)时间发展趋势及念念考
本年下半年,跟着宁德时间发布骁遥电板,咱们不错预感,基于 BEV 纯电续航才气和快充时间的擢升,将有劲推动混动和增程时间的进一步发展。绝顶是 800V 高压快充时间和超长纯电续航才气的应用,将使得增程式车型愈加趋向于纯电驱动的属性。
异日增程式混动车型很可能会配备 60 千瓦时以上的大容量电板,其纯电续航里程有望突破 400 公里大关。要是达到这一水平,400 公里的纯电续航里程将足以自恃日常一周的通勤需求以及短途跨省旅行,从而为用户带来愈加简易、无忧的出行体验。
此外,大油箱的加执将进一步增强概述续航里程,有望苟且突破 2000 公里的指标。对于消费者而言,他们仍然高度照顾纯电续航里程以及快充体验。将纯电关连时间应用于混动和增程系统,大略全地点自恃客户的种种化需求,包括经受 3C、4C 等高倍率充电时间。同期,混动增程系统的使用场景将更为聚焦且具体,旨在进一步缓解以致摈弃客户在补能与续航方面的心焦,确保简易高效的能量补给。
值得一提的是,即便电板容量再大,消费者仍可能存在一定的续航心焦,SOC 降至 50% 以致 40% 时,消费者可能经常稽察电量表。而增程混动系统的存在,则大略灵验铲除这一费神。对于增程混动系统而言,其异日的深度集成与微型化想象将更好地稳健客户的中枢使用场景,同期也将自恃整车对于前悬空间优化、造型想象及驾乘大空间的需求。
对此,咱们觉得高端混动增程的 3.0 时间已经到来,且其发展速率超乎咱们的预期。在面向纯电化、愚顽耗及智能化的新一轮进化中,以 D 级 MPV 为例,咱们预感纯电续航里程将达到 400 公里这一基础圭臬,同期用电比例有望从原有的 8:2 大幅擢升至 9:1。加速性能方面,D 级 MPV 将迈入 5 秒级加速的新纪元,而百公里油耗则将缩短至 4 升驾御,电耗则终局在 16 千瓦时每百公里以内。
对于增程混动的异日趋势,咱们不雅察到除了高压化的发展外,其功率也将进一步擢升至 200 千瓦。同期,发动机的热效果也有望达到 48% 的新高度,油电滚动率则可能擢升至 3.6 千瓦时每升。此外,低拖曳想象、集成化以及智能化的深度交融,将组成异日增程及插电式搀杂能源系统的中枢发展趋势。
刻下,增程及混动系统范畴如实竞争是非,咱们必须寻求互异化发展。我觉得,这种互异化不错从多个方面进行时间上的多维度拓扑与探索,涵盖三电系统、内燃机以及智能驾驶时间的进一步深度交融。
以电板为例,宁德时间推出的骁遥超等增混电板,通过翻新时间结束了高充电倍率,如 3C 和 4C,同期在功率衰减和环境稳健性方面进行了进一步优化。这主要收货于其突破了传统磷酸铁锂和三元电板材料的界限,经受了全新的尝试,如混搭结构和掺杂锰元素等。
对于发动机 DHE 而言,我觉得其发展趋势将呈现两个极点。一方面,是向高端化发展,如 2.0T DHE 发动机;另一方面,则是向极致微型化见识发展,如单缸和两缸发动机。此外,48% 的热效果亦然异日发动机时间的遑急突破见识。
为了结束时间的互异化,通过均质化、淡泊摈弃,高能焚烧进一步拓宽发动机的极限性能,并致力于于增程器的微型化。
针对电机时间,咱们要点照顾两个方面:一是 P1 电机,二是双电机 DHT 的构型。由于整车机舱打发更趋向于纯电车型,因此咱们但愿进一步压缩机舱空间,绝顶是 X 相前悬的打发空间。在此布景下,微型化成为了咱们明确的发展见识,旨在提高电机的高功率密度和可拓展性。为了结束这一指标,咱们探索了多种处罚决议,包括轴向磁通决议和直连一体化决议。
刻下,很多 OEM 开动从 BEV 向 REEV 转型。然则,受限于之前的整车架构,空间问题变得尤为超过,绝顶是 Y 向空间极度明锐。对此,咱们提议了针对 330mm 以致更小 Y 向空间的 DHT 决议,以自恃异日阛阓的需求。
电控系统方面,800V 高压化时间对增程及插电式搀杂能源车型带来了时间加执。此外,互异化拓扑结构和微型化封装决议亦然未回电控系统发展的主流趋势。硅基与碳化硅搀杂模块的组合应用,以及微型化封装决议,比如 HPD mini、TPAK,还有博世的 PM6 封装决议,均旨在进一步松开电控系统的体积,提高机舱空间的期骗率。
增程系统应与智能驾驶、智能座舱等时间进一步交融,因此,增程系统的 AI 智能化将是咱们异日的中枢发展趋势。通过优化能量终局策略,以及将增程系统与整车的智能驾驶模块深度交融,结束东说念主、车、云的互动,不错灵验解脱馈电现象及 SOC 能源不及的问题。
(以上内容来自岚图汽车科技有限公司能源集成建造群众范鹏于 2024 年 11 月 27 日 -28 日在第五届汽车电驱动及关节时间大会发表的《岚海能源 - 超等增程系统建造及应用》主题演讲开云集团「中国」Kaiyun·官方网站。)