中國儲能網(wǎng)訊：1月11日~1月13日,中國電動汽車百人會論壇(2019)在北京釣魚臺國賓館舉行。中國工程院院士、電動車輛國家工程實(shí)驗(yàn)室主任、新能源汽車國家大數(shù)據(jù)聯(lián)盟執(zhí)行理事長孫逢春在會上分享以下觀點(diǎn):第一全氣候動力電車及控制系統(tǒng)。第二輕量化。第三是高效低溫的增焓溫控技術(shù)。第四全氣候的整車隔熱保溫系統(tǒng)。
中國工程院院士孫逢春
孫逢春表示，經(jīng)過多個(gè)階段的發(fā)展，中國的新能源汽車取得了快速的進(jìn)步。他認(rèn)為，未來中國新能源汽車的發(fā)展，全世界將向高效、節(jié)能、安全、全氣候的方向發(fā)展。孫逢春院士也帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)集中精力開展研究，以求徹底解決東北、西北或高寒地帶的新能源汽車推廣應(yīng)用問題，讓中國的新能源汽車不再有禁區(qū)。
（從新能源汽車國家監(jiān)測與管理中心的數(shù)據(jù)可以看到，截至發(fā)稿日全國新能源汽車接入量接近160萬輛。平臺顯示我國已基本解決了黃河以南和華北大部分新能源汽車的應(yīng)用問題，但是東北、西北、高原等高寒地區(qū)新能源汽車還沒有得到很好地解決。）
圍繞這個(gè)目標(biāo),我們在未來的發(fā)展中主要有以下幾個(gè)方面:
全氣候動力電車及控制系統(tǒng)。這是美國過的一個(gè)實(shí)驗(yàn)報(bào)告,電動汽車到了零下25度的時(shí)候,基本上就動不了了,這也是目前我們使用新能源續(xù)勢里程銳減,安全隱患充電困難等等,以及溫控系統(tǒng)的能效高等問題。
美國賓州州立大學(xué)王朝陽教授的團(tuán)隊(duì)發(fā)明了全氣候電池,我們北京奧運(yùn)會團(tuán)隊(duì)和王朝陽教授緊密合作,開展了全氣候電池系統(tǒng)的應(yīng)用工作,從-20度加熱到0度以上12.5秒,能耗是3%,如果是外部加熱,能耗沒有損失,電池從-40度到0度以上是42.5秒,自加熱能耗損失掉6.6%。加上這套系統(tǒng)以后,重量應(yīng)該是增加1%,總體的放電功率提升6倍以上。
單體電池的加熱要到電池系統(tǒng),單體從-40度在1分鐘之內(nèi)提高到0度以上,但是在車的系統(tǒng)控制里面,速度不能這么快,否則整個(gè)加熱系統(tǒng)的溫控系統(tǒng)會非常龐大。我們利用了一些梯次加熱的策略,一是保持電池,同時(shí)是降低加熱系統(tǒng)的成本,這項(xiàng)技術(shù)我們和整個(gè)團(tuán)隊(duì)做的系統(tǒng),這個(gè)系統(tǒng)2018年得到了初步驗(yàn)證,后天我們將再赴海拉爾,在-40度的環(huán)境下去進(jìn)行。同時(shí)我們也開了一鍵自加熱的技術(shù),這樣駕駛員不用太多的干預(yù),想加熱以后通過一鍵自動化的智能加熱。
（全氣候動力電車及控制系統(tǒng)。據(jù)實(shí)驗(yàn)報(bào)告顯示，電動汽車到了零下25度，基本上無法運(yùn)行，同時(shí)在低溫環(huán)境下續(xù)駛里程銳減，安全隱患、充電困難、溫控系統(tǒng)的能效高等問題突出。對此，孫逢春介紹，美國賓州州立大學(xué)王朝陽教授團(tuán)隊(duì)發(fā)明了全氣候電池，隨后與北京奧運(yùn)會研發(fā)團(tuán)隊(duì)全力合作，實(shí)現(xiàn)從零下20度加熱到0度以上只需12.5秒，能耗為3%，外部加熱能耗沒有損失;電池從-40度到0度以上用時(shí)42.5秒，自加熱能耗損失6.6%。孫逢春表示，1月15號我們團(tuán)隊(duì)將再去海拉爾，去-40度的氣溫下做試驗(yàn)。北京市科委的領(lǐng)導(dǎo)也會去現(xiàn)場參加我們的實(shí)驗(yàn)。）
輕量化。大家對輕量化都非常的了解,車重降低10%,增加續(xù)航歷程,增加能耗6%,輕量化目前的技術(shù)路線主要有三種,解藕輕量化材料輕量化,連接輕量化,應(yīng)該說我們在結(jié)構(gòu)輕量化,材料輕量化和連接輕量化方面開展了卓有成效的工作,我是負(fù)責(zé)純電動部分,我們在出身結(jié)構(gòu)輕量化,以及關(guān)鍵零部件的輕量化,以及整車的輕量化方面取得了非常好的進(jìn)展。
我們對標(biāo)的車型,原來我們不敢想象,現(xiàn)在做的純電動的電動客車9噸多一點(diǎn),對標(biāo)原來的13噸取得的巨大的進(jìn)步,應(yīng)該說我們在輕量化方面,在新能源客車領(lǐng)域和轎車領(lǐng)域取得了重要的進(jìn)展。同時(shí),輪轂驅(qū)動,也是未來輕量化的一個(gè)非常重要的方面。輪動電機(jī)對未來結(jié)構(gòu)輕量化方面有非常重要的意義,它核心關(guān)鍵技術(shù)主要是目前我們圍繞著高速,高功率密度和高效能技術(shù),超高強(qiáng)度,大變比的減速技術(shù),以及高強(qiáng)度,載荷的傳遞組件技術(shù),以及高速軸承技術(shù)等等,圍繞這個(gè)方面進(jìn)行研究開發(fā),也取得了一些成果,我們率先在客車和特種車輛領(lǐng)域進(jìn)行了開發(fā),也將去海拉爾進(jìn)行低溫環(huán)境的考核,屬于串聯(lián)的純電驅(qū)動。
（“輕量化目前的技術(shù)路線主要有三種，結(jié)構(gòu)輕量化材料輕量化，連接輕量化，應(yīng)該說我們在結(jié)構(gòu)輕量化，材料輕量化和連接輕量化方面有了卓越成效?！?孫逢春表示，此前對標(biāo)的車型不敢想象，現(xiàn)在做的純電動的電動客車9噸多一點(diǎn)，對標(biāo)原來的13噸取得的巨大的進(jìn)步，應(yīng)該說在輕量化方面，在新能源客車領(lǐng)域和轎車領(lǐng)域取得了重要的進(jìn)展。）
高效低溫的增焓溫控技術(shù)?，F(xiàn)在這個(gè)大部分電動汽車空調(diào)都是按照PDC的方式來加熱,能效比只有0.85到0.9,所以這個(gè)相對空調(diào)智能的能效接近3,能效比太低,同時(shí)耗電,如果在東北哈爾濱能夠耗電將近50%,很多用戶吸稱說冬天穿著棉褲,裹著被子在車?yán)锩?我們想通過冬奧會來解決這個(gè)問題,我們現(xiàn)在想利用低溫增焓空調(diào)技術(shù)來解決這個(gè)問題,而且已經(jīng)取得了目前在-20度左右能效比能夠達(dá)到0.6,是PDC的將近2倍,這是整個(gè)重點(diǎn)專項(xiàng)在這方面取得了相應(yīng)的進(jìn)展,這些技術(shù)我們也用作了冬奧會的汽車上。
（高效低溫的增焓溫控技術(shù)。孫逢春指出，目前大部分電動汽車空調(diào)都是按照PDC方式來加熱，能效比只有0.85到0.9，能效比非常低下。據(jù)孫逢春介紹，他所帶領(lǐng)的團(tuán)隊(duì)計(jì)劃利用低溫增焓空調(diào)技術(shù)來解決能效問題，目前實(shí)現(xiàn)-20度左右能效比達(dá)到0.6，是PDC方式的2倍，未來該技術(shù)將用在2022年冬奧會的新能源汽車上。）
全氣候的整車隔熱保溫系統(tǒng)。大家知道,我們12米的客車,它的空間大概是50-55立方米,現(xiàn)在一般制冷和功率都在7.5到10千瓦,小客車,包括SUV,它的車內(nèi)空間大概3-4米,制冷功率1.5-2千瓦,對比一個(gè)車的空間和一個(gè)房間的空間,車內(nèi)的空間大概20平方米,除了提高能效比之外,同時(shí)車的保溫隔熱技術(shù)將會是解決在高寒地區(qū)一條非常重要的途徑,如果比房間高1倍,就可以降低50%的耗電量。
目前我們和航天部門合作,對車體以及全氣候的電池,電池系統(tǒng),進(jìn)行保溫隔熱技術(shù),用一種氣凝膠,它是目前最輕的,也是隔熱效果非常好的,隔熱系統(tǒng)非常最小,阻燃性能也好。當(dāng)然,有一個(gè)問題,到冬天解決了,到了夏天就不好解決散熱的問題的,我們正在利用另外一個(gè)技術(shù)來解決怎么樣到寒冷地區(qū),冬天或夏天轉(zhuǎn)換的過程中熱管理的問題。這個(gè)技術(shù)在航天上用得很好,我們想在車上也會很好的應(yīng)用,現(xiàn)在主要是把價(jià)值降下來,航天上用得太少。
同時(shí),我們還要利用一些低溫低輻射的隔熱玻璃,還有石墨烯的輔助加熱,電加熱,盡量保持我們的溫度,讓溫度能夠保持住,同時(shí)讓乘客有比較好的舒適感和一定的幸福指數(shù),這樣才能真正解決問題。通過能效比提高,降低能耗,原來曾經(jīng)我說了,我們現(xiàn)在標(biāo)的續(xù)勢里程是常溫情況下,20度左右,如果冬奧會解決這個(gè)問題,在高寒地區(qū)的續(xù)勢里程應(yīng)該還在90%以上才可以,通過冬奧會我們能夠?qū)崿F(xiàn)這個(gè)目標(biāo)。
（新能源汽車保溫隔熱技術(shù)將會是解決高寒地區(qū)良好使用的重要的途徑。目前孫逢春團(tuán)隊(duì)正在與航天部門合作，對車體以及全氣候電池系統(tǒng)等進(jìn)行保溫隔熱技術(shù)。同時(shí)，團(tuán)隊(duì)還在利用另外一個(gè)技術(shù)來解決寒冷地區(qū)冬天或夏天轉(zhuǎn)換過程中的熱管理問題。此外，他還帶領(lǐng)其團(tuán)隊(duì)利用低溫低輻射隔熱玻璃，通過石墨烯輔助加熱提高高寒地區(qū)的車內(nèi)溫度，從而提高乘客舒適感和幸福指數(shù)。）
