WNEVC 2021 | 宇通客车股份有限公司技术副总监李高鹏:面向未来公共出行的新能源客车解决方案
2021年9月15-17日,“第三届世界新能源汽车大会”(WNEVC 2021)在海南国际会展中心盛大召开,由中国科学技术协会、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局共同主办。本次大会以“全面推进市场化、加速跨产业融合,携手实现碳中和”为主题,邀请全球各国政产学研各界代表展开研讨。
在9月17日下午举办的“公共及特定领域电动化解决方案”主题峰会上,宇通客车股份有限公司技术副总监李高鹏发表精彩演讲。
李高鹏首先介绍了新能源客车发展的现状,然后重点阐述宇通客车按照混合动力-纯电动-燃料电池的技术路线,突破电池、电机、电控等共性核心技术,建立插电式、纯电动和燃料电池客车动力系统技术平台,开发安全、可靠、高效、智能的新能源客车;最后提了几点建议,包括保持政策连续性、破除地方保护、强化品牌发展战略、加强协同创新等。
以下内容为现场演讲实录:
各位领导,各位嘉宾,大家下午好!我是宇通客车股份有限公司副总监李高鹏。今天给大家报告主要分为三个部分,第一部分是新能源客车发展的现状。双碳目标大家都提了很多,我给大家说另外一组数据,河南大家都知道是在京津冀大气污染通道上,很多城市分布在河南,河南的城市污染里面PM排放我们做了详细的分析,机动车大概占23%,除了烧煤就是机动车的排放,河南的机动车排放里面90%都是卡车、客车这些柴油车为主的大型商用车所贡献的,如果把河南23%的机动车排放减掉,可能离海南的空气质量就有点接近了。除了双碳目标,短期的PM减排需求对于新能源汽车也是非常重要的。拜登总统都说中国在新能源汽车方面领先了,其实产业发展和技术的角度我们很多方面比国外还是有明显的差距,只是在规模和数量上领先,在其他方面还需要努力。
中国新能源汽车发展的非常快,已经占全球新能源汽车销量的50%了,规模肯定是全球第一,新能源客车从2010年的1.4%上升到67.9%,公交客车已经到了98.2%,都是新能源车,而且这里面90%多都是纯电动车,国内的动力电池给中国的新能源客车的发展提供了非常有利的支持。已经形成了中、日、韩三个国家的动力电池三分天下的局面。
宇通新能源汽车的技术路线已经有20年,一直是这么一个技术路线,是按照三横五纵的技术路线。宇通在每一纵上都进行了产业布局,宇通建了自动化程度很高的工厂,在驱动系统方面宇通也成立了一个公司,有不同的驱动系统,也有做各种辅助系统的开发,充电方面宇通有一个叫闪向的开发,专门商用车用的大功率的公司,包括宇通的电动空调做的也不错,出口的情况也挺好。
宇通开发了高集成度行星耦合混合动力系统,覆盖了宇通的产品系列,从6米到18米都可以满足这种需求,国家的混合动力是我们最早开发的,也是宇通在行业里面做的比较有特色的产品平台,而且它实现了接口的标准化,关键部件的通用化。
现在混合动力的油耗12米的车已经做到了12.8L/100km的油耗,比国家标准的确降了60%以上,而且是在电力平衡的情况下。在用户实际使用效果也很好,在南美我们的客户实际路况比传统车节油53%,每年每台车可以给用户省1.73万美元,这是用户自己算的数。
纯电动客车方面我们开发了直驱系统构型,在CWTVC工况下电耗可以做到每公里0.53度,在欧洲和南美等市场得到了大规模的推广。2009年开发的电深度混合的燃料电池的动力系统方案,用燃料电池和动力电池组成的系统,好处就是可以延长燃油电池的寿命,减少氢耗。燃料电池的余热管理,回收热量也挺难的,因为燃料电池的冷却是用去离子水,如果把这些余热回收利用也是下了一些功夫。
目前我们的燃料电池整车产品形成“2+3+4”的布局,宇通燃料电池车在市场上已经跑了2100万公里,能量的分配控制更精确,现在氢耗下降至4.43公斤,如果乘以3.7相当于可能是5升的油耗。在动力电池包方面宇通做了很多工作,全面采用了液冷和液热系统,而且我们给电池包设计很多安全防护的措施,这里面举了一些例子,比如说在整车防护方面,我们把相关的标准进行了全面的提升,因为电动客车的安全标准也是宇通牵头制定的,我们发现实际使用过程当中这个标准低了,通过市场上发生的事故,我们总结的经验,现在提升到了可以做到一台2700公斤的车,也就是基本上相当于大的SUV,在侧碰的情况下,保证不碰到电池,这样才安全。我们发现市场上还有这种失效模式,就是卡车和客车的碰撞,我们现在做了一个49吨的卡车,从左后来碰撞客车,在这种情况下保证车上动力电池的安全。
我们还开发了氮气的保护系统,给电池箱上充上氮气,重型商用车绝大部分都是用压缩空气制动的,用这个作为能量源,把空气中的氮气分离出来,然后氮气充到电池包里面,实时保证电池包里面有一个氮气的环境,这种情况下电池再也不会着了,在绝氧的情况下怎么失效都不会着,能够做到在各种滥用的情况下保障电池包的安全。
同时我们大力推广液冷和液热的系统,把电池包内的高压气垫都去掉。这是氮气做实验的一些情况,欢迎有机会到宇通参观,我们现场给大家演示。电机方面我们有大扭矩的电机。
我们不仅要把自己的车做好,还有和安全相关的技术和专利,希望和行业分享,安全是我们行业共同的责任,宇通牵头起草了强制性国标《电动客车安全要求》,已经发布实施。
我们开发智能网联的整体解决方案,乘客乘坐的站台,包括晚上无人驾驶车充电的场站,我们都可以给用户提供整套的解决方案。不光是公交车,我们同时也在开发自动驾驶的环卫车和自动驾驶的物流车,物流车主要面向工业园区,宇通在郑州的智慧岛金融岛以及南沙、三沙等等很多地方都有规模化的自动驾驶的示范运营。智慧环卫不光是一个车,还可以实现精准污染源的定位,精准作业的调度。
宇通的纯电动矿车动力非常好。在西藏传统车的动力会受到影响,但是电动车的动力非常好,在青海这个车连电都不用充,因为空载上坡重载下坡,回收的能量足够下一次使用,而且电还足够多,我说到我们开发的面向工业园区的自动驾驶的物流车,我大致算了一下,现在推广的这些车每年可以减少碳排放602万吨,这个数非常可观,因为行驶天数比较多。
现在公交运营补贴的政策已经空档2年了,对公共领域的推广还是有影响的,因为这是老话题了,地方保护造成的竞争不充分。还有我们行业更多的应该形成共识,虽然我们在电动客车方面走向前面,但是出口的时候一定要慎重,一定要把中国的品牌做好,一定把中国的产品和服务做好,不光能够走出去,而且能够站住脚。还有一个关于数据安全网络安全,需要行业里面广泛协同,这个问题我们也做了一些测试,问题还是比较多的,这方面的人才也是缺乏的,是后期要重点解决好的一个问题。宇通希望和大家一起携手,为了双碳目标,为了美好出行共同努力,谢谢大家。
(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
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