刻下,插电式混动和增程式电动汽车已进入电驱为主的 2.0 期间,以其机诈耗、低使用资本和纯电驾乘体验成为中枢上风。商场数据显露,插电混动和增程式车型的渗入率已突破 40%,且预测到 2025 年将进一步升量放大。同期kaiyun欧洲杯app(官方)官方网站·IOS/安卓通用版/手机APP下载,计谋上荧惑发展插电式及增程式电动汽车,以骄慢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要道本领大会上,岚图汽车科技有限公司能源集成成就大家范鹏先容了岚图能源增程系统的假想理念和治理决议。岚图能源以电动化平台、全场景能源模式、高效集成化和 NVH 静谧性为假想理念,通过集成化、微型化的增程器假想,以及高效化的 DHE 发动机和 DHG 发电机耦合,终显然峰值油电回荡率 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本领,栽培了客户的驾乘体验。
范鹏觉得,增程 AI 智能化是当年的中枢趋势,它好像使整车更明智、更奢睿,通过优化能量礼貌,以及整车的智能驾驶模块深度交融,好像与东谈主、车、云互动,开脱馈电以及 SOC 能源不及的状况。
范鹏 | 岚图汽车科技有限公司能源集成成就大家
以下为演讲内容整理:
增程式电动汽车商场近况及需求
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 期间,其发展看成权贵加速,并已渐渐开脱了对计谋扶执的依赖。凭借机诈耗、便宜的使用资本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
在乘用车商场中,尽管纯电动汽车的普及趋势趋于平稳,但插电式搀杂能源与增程式电动汽车的商场占比却执续权贵增长,极度是增程式电动汽车的增长速率尤为凸起。证据本年 10 月份的商场渗入率数据,插电式搀杂能源与增程式电动汽车的渗入率已突破 40%。
此外,本年下半年,增程式电动汽车开脱了低本领含量的标签。广阔 OEM 已转向增程式电动汽车规模,并发布了多项增程本领。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 的商场渗入率将达到 65% 的水平,而到 2040 年,其商场渗入率峰值瞻望可看守在 85% 驾驭。其中,增程式搀杂能源汽车的商场峰值占有率瞻望将保执在 30%-37% 的区间内。总体而言,咱们对增程式搀杂能源本领的当年发展执乐不雅作风。
从举座的法令及计谋导向来看,跟着新能源汽车补贴计谋的渐渐退坡,混动车型与纯电车型在积分孝敬度方面的差距正缓缓减轻。商场驱动机制正由原先的计谋主导渐渐调治为以消费者需求为主导。在客岁的百东谈主论坛上,万刚主席指出,通过本领优化,增程式电动汽车在城区行驶时亦能终了零排放,且插电式增程式电动汽车还可应用低碳燃料终了更深头绪的本领优化。
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,咱们应同步放荡发展新能源本领,并握住鼓舞内燃机本领的跳动,以终了汽车产业的全面转型升级及合金本领的栽培。
咱们觉得刻下的能源本领呈现出多元化的态势,各式本领百花皆放,互相之间并非替代不竭,而是各有其私有的商场定位与发展空间,且均展现出延长的趋势。基于此,国度荧惑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产物采用,并带动传统能源系统向更高头绪升级。
就商场端的需求而言,插电式搀杂能源及增程式车型的成就还是由原先的法令驱动型调治为用户需求型。这些车型通过终了电动化、纯电驱动以及抽象双成续航、低油耗等本性,旨在放置用户在旅程中及充电时的惊慌。经过商场计谋的筛选、客户需求的考量以及产物上风的评估等多方面的层层筛选,不错判辨地看出,插电式搀杂能源及增程式车型的发展是计谋与商场共同作用的扫尾,且好像全面骄慢宾户的各项需求。
从统统这个词本贯通径的视角来看,新能源汽车的本贯通线呈现出多元化的趋势。在当年较长的一段时期内,纯电动、插电式搀杂能源以及增程式等本贯通线将永恒处于并存的状况。极度是对于 PHEV 与 REEV 本领,咱们觉得它们各有千秋,各家主机厂也在进行有关的应用与预研。
通过对比 PHEV 与 REEV,从客户的中枢使用场景、构型假想、使命旨趣、结构打法、资本经济性、能源性能以及 NVH 等方面来看,REEV 增程式构型因其汲取了相对简化的串联构型,终显然能源的透顶解耦,从而领有了最好的策略顺应性。这为客户带来了愈加优质的纯电驾乘体验,并灵验放置了续航及补能方面的惊慌。
虽然,PHEV 一样具有其权贵上风,它好像充分兼主顾户在城市及高速工况下的使用需求,不仅骄慢资料续航的条目,何况在油耗说明上更具上风。
就统统这个词本领演变历程而言,跟着混动模块、DHE 混动发动机以及能源本领的快速跳动,增程混动本领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真切的跃迁与拓展。这一历程不仅推动了整车新能源架构的优化,还进一步裁减了整车能耗、使用资本,并栽培了驾乘体验。
增程器的本领近况呈现出与电驱本领相似的发展趋势,主要戮力于向集成化、轻量化、高效化、低资本以及无感静谧化标的进行进一步的拓展与优化。就刻下的本领构型而言,主要存在以下两种类型。
第一种构型是通过发动机与 P1 发电机的径直联接来变成。这种构型的本性在于其结构直率紧凑,空间打法无邪优胜。它主要通过前置增程器和后置 P4 电机的布局来终了后轮驱动的决议。
另一种构型则是发动机与发电机通过单极速比进行耦合,同期结合 P1 电机和 P3 电机的集成来终了能源输出。在此基础上加上 P4 电机,即可变成四轮驱动的决议。此外,通过增多聚散器的假想,还不错终了并联直驱的功能,使得该构型的拓展性更为平凡。
岚海能源增程系统假想理念及决议
归来问题的实质,增程器车型旨在治理客户在使用乘用车时的中枢需求与痛点。对于资料驾驶而言,客户最为神气的是续航与充电两大问题。围绕这两个痛点进行真切分析,咱们不错知悉到客户在不同使用场景下的需求本性。
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,且续航里程在施行行驶历程中会连忙下落。这导致驾驶者在行驶历程中和会常神气车辆的剩余电量,一朝电量降至 50% 驾驭,便可能产生惊慌情愫。尤其是在冬季开启空调时,电量耗尽速率彰着加速,对驾驶者的心思影响尤为权贵。
另外,节沐日历间高速工作区充电难的问题依然权贵,列队等候充电的时期较长,这一惊慌在短期内仍未获得灵验治理。此外,对于居住在农村或县城的客户而言,由于充电桩标准不及,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,增程本领成为了一个较为逸想的治理决议。
增程系统的上风在于,不仅好像灵验缓解上述的续航与充电惊慌,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,增程车实质上等同于电动车;而对于主机厂来说,增程系统则具有更好的策略顺应性和资本上风。但是,增程系统也存在一些颓势,如馈电状况下的能耗较高,油电回荡率相对较低。
此外,集成度的优化、无感化假想、NVH 性能的考量以及礼貌器的研发亦然增程车型成就中的紧要方面。刻下,客户对于增程车型的纯电驾乘体验极为青睐,其中 NVH 无感化状况成为除能源性、油耗除外,客户最为介怀且神气的要点。对于 OEM 而言,成就一款具备高功率、高效果、高集成度、微型化、无感化以及资本优化的增程器系统,已成为当务之急。
岚海能源在成就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、隐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 静谧性为假想理念,旨在骄慢宾户对于电动化超长续航、低油耗以及高性能的需求,并执续进行产物的成就与升级。
集成化与微型化是增程器假想中的要道考量成分。早期,增程器部件资本较高,且打法相对零碎,这对热照应、碰撞安全性以及礼貌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,咱们汲取了两种治理决议。率先,针对礼貌器和发电机,咱们从原先的分阵势决议调治为取消高压线的假想,终了礼貌器与发电机的集成。进一步地,咱们将礼貌器的功率模块与发电机壳体进行一体化假想。
第二种决议是汲取发电机与发动机高度耦合的假想决议,这亦然刻下巨额 OEM 的主流采用。早期,为了兼顾 NVH 性能、启动性能及可靠性,多汲取飞轮与减振器进行转速联接的口头。但是,这种打法口头临机舱空间的条目极高。
因此,从资本和打法角度启程,咱们汲取了飞轮与减振器的一体化假想。但这仍不及以骄慢咱们的需求,于是咱们进一步终显然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使命的中枢要点之一,各主机厂在此方面的念念路基本一致,要道在于终了 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回荡率。通过整车的工况模拟与优化,以及各层面的精细调校,在 WTC 工况下的油电回荡率亦能达到 3.3 千瓦时每升,即一升油可发电 3.3 度。
为进一步栽培系统效果,咱们从以下三个方面进行了优化:率先,发动机方面,咱们戮力于栽培热效果,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隐秘,使其在 1500 转至 4000 转的转速界限内,基本终显然 90% 的高效区隐秘,同期 BSFC 保执在 209g/kW.h 驾驭的较低水平。
其次,针对增程式发电机的本性,咱们汲取了主流的扁线本领和高效冷却本领。从刻下数据来看,电机与电控系统的抽象效果已达到了 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用心匹配与屡次迭代优化,咱们见效终显然发动机与发电机使命点的百分之百重复于最好效果点,从而达到了最优油耗状况。
在增程式系统于整车层面的高效化策略上,基于不同的使命模式,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壁,尽可能骄慢最优的 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。
咱们通过妥贴增多高转速大负荷点的口头,将工况点采纳在 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,咱们对各个使命点进行了更为良好的考查,并戮力于将油耗再裁减两到三个百分点,以期举座终了 WTC 工况下 3.3 千瓦时每升的油电回荡率水平。
在栽培效果之后,咱们不得不再次强调 NVH 性能的紧要性。客户对于增程车型的油耗并不十分敏锐,但对于 NVH 静谧性的感受却极为凸起。因此,咱们对发电机进行了屡次 NVH 性能的优化。电机啸叫平素源于电磁噪声,与电磁扭矩、磁滞伸缩率以及电机壳体、模态、主阶次等成分密切有关。
针对这些问题,咱们汲取了刻下旧例的优化决议,如在增程器怠速行车、峰值发电等工况下,通过优化转子假想、增多赞成槽以及改革绕组结构等口头,来优化电机的励磁本性。经过台架优化后,电机噪声大致裁减了 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终了权贵突破,因此咱们更多地汲取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旧例应用,其中枢在于放置激波影响,通过陡坡变化结合低通滤波进行信号索求。实车检测扫尾显露,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礼貌策略进行了优化。咱们汲取了增程器无感化本领。在电板 SOC 低时,增程器会启动,此时其启停状况对客户感受较为彰着。为治理这一问题,咱们汲取了转速及扭矩分段礼貌的策略,通过两段礼貌口头,确保发动机与发电机在启停历程中转速无交叉,终了平滑过渡,从而幸免了超低杂音的产生,并得当了在屡次启停历程中花键轴的损坏。经过实教师证,咱们的启停测试已达到无感化状况。
主动防抖策略方面,咱们汲取了基于车速央求与扭矩标定的不同参数,以盘算出防抖赔偿扭矩,进而放置电机的转速抖动。
岚图所搭载的是马赫能源中枢的 DHE 发动机总成,汲取刻下主流的本领决议,通过高效化、电动化及集成化的假想理念,终显然刻下 45.18% 的高效果。刻下,多家 OEM 也在积极插足研发,戮力进一步栽培发动机的热效果,当年有望达到 47% 以致 48% 的水平。
针对岚海能源增程系统的其他中枢总成,咱们汲取了双电机混动模块,汲取的是扁线油冷电机。通过 MCU、GCU 及有关优化措施,咱们终显然世界一的高度集成,峰值功率可达 150 千瓦,效果高达 97%,而在施行工况下的效果也稳固在 89% 驾驭。
此外,针对 P1 发电机增程模块,咱们配备了 65 至 90 千瓦功率界限的发电机,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,在最新的知音车型上,咱们汲取了 800 伏电气架构,其峰值功率隐秘了 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。该平台戮力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陶然的零惊慌用车感受。搭载岚海能源超等增程系统以及多模混动系统的岚图 FREE 与岚图空想家,在行业内两次荣获了世界十佳搀杂能源系统的盛誉,这充分讲明注解了岚海能源本领的先进性和商场竞争力。
当年插混(增程)本领发展趋势及念念考
本年下半年,跟着宁德期间发布骁遥电板,咱们不错意想,基于 BEV 纯电续航智商和快充本领的栽培,将有劲推动混动和增程本领的进一步发展。极度是 800V 高压快充本领和超长纯电续航智商的应用,将使得增程式车型愈加趋向于纯电驱动的属性。
当年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。如若达到这一水平,400 公里的纯电续航里程将足以骄慢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方便、无忧的出行体验。
此外,大油箱的加执将进一步增强抽象续航里程,有望简略突破 2000 公里的指标。对于消费者而言,他们仍然高度神气纯电续航里程以及快充体验。将纯电有关本领应用于混动和增程系统,好像全场地骄慢宾户的各样化需求,包括汲取 3C、4C 等高倍率充电本领。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放置客户在补能与续航方面的惊慌,确保方便高效的能量补给。
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惊慌,SOC 降至 50% 以致 40% 时,消费者可能平素检讨电量表。而增程混动系统的存在,则好像灵验根除这一费神。对于增程混动系统而言,其当年的深度集成与微型化假想将更好地顺应客户的中枢使用场景,同期也将骄慢整车对于前悬空间优化、造型假想及驾乘大空间的需求。
对此,咱们觉得高端混动增程的 3.0 期间还是到来,且其发展速率超乎咱们的预期。在面向纯电化、机诈耗及智能化的新一轮进化中,以 D 级 MPV 为例,咱们意想纯电续航里程将达到 400 公里这一基础尺度,同期用电比例有望从原有的 8:2 大幅栽培至 9:1。加速性能方面,D 级 MPV 将迈入 5 秒级加速的新纪元,而百公里油耗则将裁减至 4 升驾驭,电耗则礼貌在 16 千瓦时每百公里以内。
对于增程混动的当年趋势,咱们不雅察到除了高压化的发展外,其功率也将进一步栽培至 200 千瓦。同期,发动机的热效果也有望达到 48% 的新高度,油电回荡率则可能栽培至 3.6 千瓦时每升。此外,低拖曳假想、集成化以及智能化的深度交融,将组成当年增程及插电式搀杂能源系统的中枢发展趋势。
刻下,增程及混动系统规模照实竞争强烈,咱们必须寻求各异化发展。我觉得,这种各异化不错从多个方面进行本领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本领的进一步深度交融。
以电板为例,宁德期间推出的骁遥超等增混电板,通过立异本领终显然高充电倍率,如 3C 和 4C,同期在功率衰减和环境顺应性方面进行了进一步优化。这主要获利于其冲突了传统磷酸铁锂和三元电板材料的界限,汲取了全新的尝试,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顶点。一方面,是向高端化发展,如 2.0T DHE 发动机;另一方面,则是向极致微型化标的发展,如单缸和两缸发动机。此外,48% 的热效果亦然当年发动机本领的紧要突破标的。
为了终了本领的各异化,通过均质化、淡泊毁掉,高能燃烧进一步拓宽发动机的极限性能,并戮力于增程器的微型化。
针对电机本领,咱们要点神气两个方面:一是 P1 电机,二是双电机 DHT 的构型。由于整车机舱打法更趋向于纯电车型,因此咱们但愿进一步压缩机舱空间,极度是 X 相前悬的打法空间。在此配景下,微型化成为了咱们明确的发展标的,旨在提高电机的高功率密度和可拓展性。为了终了这一指标,咱们探索了多种治理决议,包括轴向磁通决议和直连一体化决议。
刻下,很多 OEM 运行从 BEV 向 REEV 转型。但是,受限于之前的整车架构,空间问题变得尤为凸起,极度是 Y 向空间相当敏锐。对此,咱们建议了针对 330mm 以致更小 Y 向空间的 DHT 决议,以骄慢当年商场的需求。
电控系统方面,800V 高压化本领对增程及插电式搀杂能源车型带来了本领加执。此外,各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,均旨在进一步减轻电控系统的体积,提高机舱空间的应用率。
增程系统应与智能驾驶、智能座舱等本领进一步交融,因此,增程系统的 AI 智能化将是咱们当年的中枢发展趋势。通过优化能量礼貌策略,以及将增程系统与整车的智能驾驶模块深度交融,终了东谈主、车、云的互动,不错灵验开脱馈电状况及 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成就大家范鹏于 2024 年 11 月 27 日 -28 日在第五届汽车电驱动及要道本领大会发表的《岚海能源 - 超等增程系统成就及应用》主题演讲kaiyun欧洲杯app(官方)官方网站·IOS/安卓通用版/手机APP下载。)