在电池技术存在商业化风险,充电配套设施又不能短期完善的现阶段,汽车企业是该继续坚持研发一步到位的纯电动汽车,还是通过深入挖掘混合动力技术进行逐步突破?宇通客车明智地选择了混合动力技术模式。
30%的节油效果
近日,在郑州、苏州、天津等城市,不断可以看到宇通的混合动力客车出现在街头。据悉,这是宇通最新的混合动力技术产品,数据显示,在城市工况下,这样的混合动力客车节油率可达30%左右,而其价格,经财政补贴后,与同配置的客车几乎相等。这是迄今为止,在中国出现的最节能客车,其节油率已是普通混合动力客车的两倍。30%的节油效果,使这款车极富商业竞争力。
宇通的混合动力客车采用了最新一代柴电混合动力系统,发动机和电机深度混联,实现发动机智能起停功能,革命性地提高了发动机和电动机动力的协同效应,以实现1+1> 2的技术优势。其技术逻辑很像丰田的普锐斯。
在宇通新能源产品部,有一条原则被反复提及,用户最终购买的是安全节能的客车,不是驱动方式。正是这样的思维,宇通将传统客车中的轻量化技术、汽车电子技术等传统优势技术,与新能源汽车所需的控制、驱动系统技术相结合,进行新能源汽车技术研究。
宇通新能源汽车的学术带头人彭能岭形象地告诉记者,可以将我们研发的产品看作是一种智能系统,将汽车原本在怠速、制动、滑行时浪费的能量进行回收,变成电能,参与驱动汽车。而不是简单地用电动马达辅助驱动的方式来降低发动机的油耗。
赋予会“思维”的大脑
作为宇通新能源汽车技术的灵魂人物,新能源产品部部长李高鹏认为,无论纯电动车、插电式混动还是常规混动汽车,电池、电动机和转换器是必需的关键部件。给混合动力车增加外部充电的功能,同时把电池容量稍微扩大一些,就成为插电式混合动力车;从车中取出燃油发动机,增加电池容量,就可成为纯电动车。
据介绍,宇通的混合动力客车带有一个会行走的控制系统,也就是制造商赋予了它一个会“思维”的大脑,这个大脑将行走过程的各种信息进行筛选,并通过电子通信方式来控制电机和发动机输出能量的大小,从而达到“大脑”认知的最佳效率点。不过,“大脑”思维的能力取决设计人员的才智,他们把所有能感知的东西变成数学模型装到这个“大脑”中去。也就是说,制造商的经验越丰富,对市场理解越深刻,大脑发出的指令对产品的运转最合理,也最有效果。
满足用户价值最大化
最让宇通设计团队得意的是,被称之为IST hybrid的智能起停技术。即在发动机不需要出力的怠速、制动、滑行时消耗的能量进行回收变成电能,存储起来,参与驱动汽车。宇通新能源汽车的学术带头人彭能岭告诉记者,由于设计的“大脑”认知度高,宇通混合动力客车能量回收对节油率的贡献在15%到20%之间,而一般的混合动力能量回收的贡献只有5%到10%。
工程师希望节油率越高越好,而销售人员认为混合动力车价格太贵不好卖。在这种情况下,宇通新能源客车事业团队采取了倒推法,即明确产品的价格不能超过普通的混合动力,但节油率要达到30%左右。事业团队拿出了两点措施,一是轻量化,一是超级电容。轻量化是从结构和材料入手,全承载车身结构全部采用高强度钢,这样一来,12米的客车就可减重两吨左右,也就是说,可以节省三升左右燃油。选择超级电容,是经过反复在镍氢电池和锂电池的全生命周期比较而出的。从已有的示范运营实际效果看,混合动力客车面临的最大挑战是电池系统问题,这两种电池都存在着成本高、寿命短等缺点,无法满足深度混合动力的需要,而超级电容设计具有100万次的循环寿命。
彭能岭说,在宇通混合动力车上,我们安装了无线远程监控系统,在办公室就能知道车的状态。10个月过去了,并没有出现超级电容充放电衰减现象。至此,宇通在混合动力技术上的变革,是在肩负满足用户价值最大化使命的同时,找到通向新能源的钥匙。