智库观点:交通能源与智能动力大会“大咖访谈”(浅谈三个行业热点问题)
发布时间: 2022-10-12
比亚迪汽车工业有限公司双模中心副主任陆国祥:
1、混动技术发展路线
混合动力分为两种,传统式混合动力和插电式混合动力,比亚迪首创“以电为主”的强电混动力架构,更偏向于纯电动,以大电池和大电机驱动为主、发动机为辅的思路,发动机做减法,发挥比亚迪自身“三电”自主开发优势,设计了双电机串并联架构混合动力系统,油耗更低,动力性更好;而同时目前纯电动存在着续航里程,充电基础设施不完善的问题,而插电式混合动力短途用电,长途用油,同时培养用户的充电习惯,是纯电动汽车的软着陆。
2、混动发动机关键技术展望
对于混动发动机来说,它的工作模式与传统的燃油车有很大的区别。对于燃油车来说,发动机负责了所有的动力输出,既要出功,又要省油。这就要求发动机工作范围很宽,覆盖所有的工况需求,是面工况。对于混动发动机来说,有了电机和电池的助力,发动机只需要负责一部分的动力输出。以DM-i系统为例,车辆驱动以电为主,发动机为辅。发动机发电为主,驱动为辅,大部分时间工作在高效区,追求热效率。
所以混动发动机的一个关键特点就是高效化。由于工况变化,很多高效技术可以在混合动力发动机上得以应用,比如米勒/阿特金森循环,超高压缩比,冷却EGR等,目前最高热效率已经达到了43%以上。未来我们能看到高能点火技术,稀薄燃烧以及余热回收,是热效率进一步突破45%的关键。
另外一个特点是电气化,智能化。得益于混动平台的高电压以及大电池,发动机可以充分的电气化。比如无轮系设计,电子水泵,电子节温器等的应用可以在减少发动机寄生损失的同时,使得发动机能够应用智能化控制。比如分体冷却,电子VVT技术的应用,可以实现精细化智能化控制。
最后是清洁化。混动发动机的工况单一,瞬态工况较少。绝大多数的排放集中在启动阶段。针对性的针对启动阶段,特别是冷启动的排放的优化,可以使得混动车的排放相对于传统燃油车更加清洁。针对下一阶段的排放技术,比如贵金属配方优化,快速启燃技术,催化电加热技术等都可以在混动发动机上有应用的机会。
3、面向双碳目标的高效插电式混动发动机技术路径
刚刚提到了,插电式混动发动机的特点是工作范围收窄,工作范围由面工况转变为线工况,追求热效率。对于提高热效率来说,当前做的比较好的插电式混合动力发动机的热效率水平已经达到了43%以上,未来我们能看到高能点火技术,高效增压技术,稀薄燃烧以及余热回收,是热效率进一步突破45%的关键。
面对双碳目标,另一个必要的路径是燃料的低碳,零碳化。有个观点很好,排放碳的不是汽车,而是燃料。针对零碳燃料,当前有很多有潜力的选项。比如氢气发动机在当前受到了很多关注。我们需要注意,这里氢气的来源需要是绿氢,比如光伏制氢,才能保证氢气燃料的零碳。但同时氢燃料还有许多亟待解决的问题,比如储运安全要求高,能量密度偏低等难题,需要行业的共同努力去攻克。与此同时,氨气由于它的高含氢量,来源广泛,是另外一种比较有潜力零碳燃料。另外甲醇也是一种很受关注的零碳替代燃料。

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