汽车产业加速电动化核心零部件是转化关键

2021-08-17 08:53:39

7月8日,第十三届国际汽车变速器及驱动技术研讨会在沪举行。这是在《节能与新能源技术路线图2.0》发布近9个月之后,《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年》印发8个月之后,驱动与传动领域的第一次行业性大会。

在“碳中和、碳达峰”的背景下,驱动电机及传动、控制系统作为节能与新能源汽车的核心零部件,其发展方向与趋势成为业界关注的热点。本届研讨会同期召开60场核心技术演讲及2场热点问题高层互动论坛,近80家知名动力总成、零部件公司最新技术及产品参与展出,1000多位来自整车、变速器及驱动总成、零部件和工程咨询等公司的代表参会与参观展览。

全面电动化 核心零部件是转化关键

汽车行业的电动化速度,在不断加快,而全面电动化首先是驱动系统的电动化,驱动电机及其控制系统作为各类新能源汽车的核心零部件,是新能源汽车实现机械能与电能转换的关键。

中国汽车工程学会副秘书长张旭明在会议致辞中对我国电机发展形势作出肯定,他指出:“得益于我国良好的电机工业基础和丰富的稀土资源,驱动电机系统在全球资源限制条件下具有比较明显的优势,更利于过去十多年在研发和产业化上的坚持,我国在高集成度三合一/多合一电驱动总成、电驱动系统NVH性能提升、高效高速驱动电机技术及核心零部件、高效高密度电机控制器技术、高速减速器、轮毂电机等方面取得了长足进步。”

电力驱动是汽车能源和驱动系统的技术变革,引领全球汽车产业向新能源汽车转型升级,成为汽车产业核心竞争能力的标志。电力驱动同时将引发汽车电力电子架构和智能控制系统的系统性变革。

张旭明表示,按照《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的愿景规划,到2035年,节能与新能源汽车将各占50%,而在节能汽车中,混合动力汽车将占到100%,混合动力汽车的市场前景十分广阔,汽车产业势头迅猛地在实现全面电动化转型的目标,汽车工业走向全面电动化和智能化的时代,中国也正踏上由汽车大国向汽车强国转变的新征程。

开幕式上还举行了国际汽车变速器及驱动技术研讨会“卓越贡献奖”的颁奖活动,中国汽车工程学院常务副理事长兼秘书长张进华为葛安林教授进行颁奖,由吉林大学汽车工程学院院长、汽车仿真与控制国家重点实验室主任高振海代为领奖。葛安林曾任吉林大学教授,博士生导师,传动中心主任,液力机械传动研究所所长,全国汽车学会传动学组组长、特聘专家,是我国自动变速器开拓者、奠基人。

抢先布局 各企业积极探索转型方案

“碳中和、碳达峰”目标自提出就成为各行各业发展中考虑的首要问题,政府各部门、行业协会、科研机构都在开展碳足迹的识别,并且研究实现双碳目标的路径,企业也在积极探索关于面向“碳中和、碳达峰”面向动力转型的思考。

“使用低碳技术特别是电网清洁化和燃料效率提升是中国乘用车车队生命周期碳减排的关键路径。”浙江吉利汽车集团高级副总裁、乘用车动力总成专业委员会理事长王瑞平介绍道,“减少碳排放绝不能仅仅从汽车的终端使用着手,要从车辆的全生命周期的来考量,包括燃料的采集、运输、储存等,以及我们在车辆上的使用过程等。燃油车能源的电气化转型已经刻不容缓,我们必须要加快电气化和高效化技术的推进,按照既定的目标持续优化向混动转型。此外,我们还可以同时深入推动清洁合成染料技术—E-FUELS的开发,争取早日全部采用可再生电力、生物质制备低碳以及可再生绿色甲醇等绿色能源。这就是吉利基于对全生命周期碳排放的思考,从燃料周期和车辆周期两个维度开展的蓝色吉利行动。”

上海汽车变速器有限公司HSR/E2平台集成高级技术经理杨文涛介绍了当下电驱发展的趋势及核心特性,他指出:“未来的电驱发展趋势表现为超高速、大速比、高功率密度和高集成度和多档化。电驱系统的一个核心特性,或者说面临的关键挑战—NVH(平顺性),这一问题将是电驱企业必须要考虑的重点和难点。而我们已经在相关难题方面取得突破,提出解决整个电驱系统NVH的方案,并且已有实例验证。”

采埃孚电驱动技术事业部亚太研发中心总监王岳认为:“传统动力在电动车上实现四驱的可能性和难度在降低,越来越多的车型开始采用四驱配置,为用户带来更好的动力性能及更稳定的操纵,但也同时带来一些挑战,其中最大的挑战就是效率问题。采埃孚通过800V高压技术应用,碳化硅应用、脱开装置和其他完整系统的优化,共同解决这一效率问题,旨在为客户提供高效的战略解决方案。”

深耕厚植 电驱细分领域突破显著

8日下午,以“混合动力技术”“BEV高速、高电压及高度集成的驱动系统BEV”“扁线电机关键技术及轴向磁通电机驱动系统”“智能执行电机及NVH优化”等为题的分论坛,各专家、学者、企业代表也为大家带来许多技术成果和前沿观点。

在混合动力技术论坛上,麦格纳动力总成产品工程总监冯英连介绍了其团队正在研发的,在DHT基础上扩展开发的DHTplus发动机,基于功能的需求和性能的需求,采用了一种新的结构尝试,做了更多的混动化的拓展,利用与电机相结合,达到降油耗的目的。

苏州吉孚动力技术中国有限公司测试工程经理王蕴智介绍了其团队在混合动力控制策略最优算法中的一些研究,一个是全局优化,一个是实时优化。全局优化是动态寻优和PMP,实时优化ECMS是主机厂常用到的等效油耗最低算法,基于两种算法,王蕴智表示已经做了一些能量测试,可以为主机厂和供应商在产品的改进提供实际有用的建议。

罗兰贝格执行总监时帅分享了“中国新能源汽车动力系统发展趋势研究”,从政策视角、技术视角、市场视角等方面,宏观分析了全球新能源汽车的发展情况。时帅指出,下一步新能源汽车将有几大技术发展趋势逐渐明朗:48V微混、全混和纯电技术路线将大有可为,但是也将受到电池和电机发展的影响。

华域汽车电动系统有限公司电机工程科高级经理宋志环分享了新能源汽车驱动电机关键技术的趋势。“高电压、高转速以及油冷设计成为当下以及未来一段时间,新能源汽车驱动电机需要努力的关键方向。我们已经看到电机的电压从400V在向800V的演进。而三大趋势的推进需要整车企业、电驱动企业、润滑油企业的通力合作。”宋志环表示,“更远的未来,新材料的应用也将进一步推动驱动电机的技术进步。”

在双碳背景下,企业、行业都在积极探索动力系统技术路线的多元化,基于油耗积分及技术成本测算各类混动系统的规模,车企的全新混动系统平台技术及下一代的规划都已早早提上日程,可以预见,未来可能将会有更多企业加入这条蓝海赛道。

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