[2019张雪飞:法里奥未来的48伏电力驱动系统 发布时间:2020-03-17
经国务院批准,世界新能源汽车大会将于2019年7月1日至3日在海南博鳌隆重举行。会议重点关注全球汽车产业的转型升级和生态环境的持续改善。通过汇集世界各地专家和行业精英的智慧,会议将讨论新能源汽车在技术创新、产业创新、政策创新、市场模式创新等领域的成功经验和发展趋势。凝聚行业共识,明确汽车产业转型升级方向,探索电气化、智能化、共享化协调发展的有效路径。在“先进电力驱动技术”专题峰会上,法洛中国动力系统集成部部长张雪飞发表了演讲,内容如下:
我是最后一个,但我尽量不耽误大家的时间。今天每个人都应该努力工作,听一整天。我叫张雪飞。我来自法国,负责该系统在中国的研发。众所周知,法比奥做得相当成功,尤其是在48V领域。我们研究了新一代48V系统,不仅包括混合动力系统,还包括纯电动系统。每个人都清楚为什么要给系统通电。让我总结一下:
首先,世界上的排放法规是一样的。中国2020年需要5升,2025年需要4升。欧洲法规更加严格,2020年达到4升的目标。第二个原因是禁止燃油汽车。巴黎和墨西哥等城市计划在2025年禁止柴油车辆进入它们的城市。
第二个原因是,几天前,巴黎的空气污染达到标准后,60%的汽车被禁止在道路上行驶。他们的空气法规和指标没有那么高。可能是PM2.5高于50或高于50。这样,只允许纯电动汽车和新能源汽车,包括混合动力汽车,并且禁止大部分燃料汽车在道路上行驶。
我认为,第三个原因是柴油机排气阀的影响。从我个人的观点来看,柴油发动机可能非常干净。毫无疑问,清洁柴油发动机的成本变得越来越昂贵,并且性价比也不高。此外,还有一个惯性。柴油门排放事件后,大家对柴油的态度都变了。例如,如果你看看右下角的图片,自2015年排放门开启以来,欧洲市场的柴油车比例大幅下降,去年下降了50%以上,去年下降了约53%,至30%以上,未来还将继续下降。这是一个不可逆转的趋势,尤其是对乘用车而言。从左下角的图中可以看出,这是印度市场,柴油车辆的比例是红色的(正在缩小),在我国用于乘用车的柴油车辆非常非常少。
第四个原因是中国市场。中国在这一领域处于世界领先地位,占去年新能源汽车销量的50%以上。到2020年,纯电动汽车在中国市场的比例将达到40%左右。这是一张全球地图。电气化是世界上不可避免的趋势。我们估计到2030年世界将会有三个部分。我们假设它将是一辆普通的传统汽车,有1/3的传统汽车,1/3的混合动力汽车和1/3的新能源汽车。这可能是一种模式。红色区域和天蓝色区域增长最快。首先,包括燃料电池和48V系统在内的船舶电力是毫无疑问的。那时,电力或纯电力被认为是一种普遍趋势,但众所周知,仍有一些技术障碍没有完全克服,如电池、寿命、技术、成本等。我们认为,从长期来看,短期和中期来看,这不是一个多样化的解决方案,而且很大一部分汽车可能是中小型汽车,或者有必要考虑采用混合动力来解决问题,并将总体油耗降低到法律法规允许的水平。在一些大型汽车和大功率汽车中,可以考虑电动汽车、纯电动汽车或插电式电动汽车,根据贴牌生产的产品规划,不同的车型可以采用不同的技术,最终达到新能源汽车的比例目标。
Fareo的48伏系统电路图最初是由Fareo作为BSG的电机提出的,该产品将于2016年制造。2017年,它将首次在全球大规模生产。之后,我们将增加一个48伏的电池升压器,以提高你的汽车的功率,同时节省燃料。那么第一辆车将是奥迪Q7。去年,在2018年,我们与一家齿轮箱制造商签署了一项大规模生产项目,这是一种用于非P旋转齿轮传动的P2.5结构。同时,我们还应该在去年签署一个欧洲制造商和一个P04架构系统。现在让我们分析不同结构的优缺点。假设我们一个接一个地看着它们。考虑到成本,P0肯定是最简单的,因为它更容易集成。更贵的是P2或P4,P4,P2,P2.5,P3和P4是同一条起跑线,P0和P1几乎一样,因为它们固定在内燃机上,不能离开。每克二氧化碳多少欧元?最便宜的不一定是最划算的,最划算的是2.5,但是2.5很难改造。重新开发离散余弦变换在价格上有竞争优势。如果你假设重新开发最初被认为是混合的,那么P2.5是一个非常好的方法,既便宜又非常好。从存储大小P0来看,毫无疑问还有一些其他的积极问题。如果你先考虑这些因素,研发的难度就会降低。此外,通用性是基于平台的设计。从基于平台的设计来看,P0和P2O离线平衡点更好,占用空间相对较少,也更容易实现。P2考虑轴向尺寸的增加,P3考虑径向尺寸的增加。由于速度变化的影响,P2.5很难在原PCT上修改,如P0和P1。
因为各有利弊,没有完美的解决方案,法比奥有自己的。P2有在线和离线两种。P2.5尚未批量生产。它已经签署了大规模生产协议。P3有一个解决方案。现在人们正在谈论P4。欧洲正在谈论它,中国也在谈论它。为了适应不同的结构,开发了相应的产品。产品包括4E伏特电子增压器。第一款车型已经在奥迪量产,随后是奥迪和路虎。P4后桥驱动电机,这种驱动电机装有一个早期的声音离合器,这一面也叫犬齿离合器。最后一个是电池,电池不是我们的产品,我们是合作伙伴。目前,48V的市场份额非常高。这是一个视频,我们称之为EFourStore,也就是说,刚才所有的产品都集中在一个产品上。第一种是用BSG来代替前面的原发电机。变化仍然很小,尺寸变化相对较小。滑轮将增加一个双向滑轮,带48伏锂电池。同时,12伏锂电池可以减少,并提供一个带有速度离合器的驱动电机。这里有一个电子增压器。它可以提高输出扭矩通过电动增压器和BSG,以增加你的驾驶性能。在自动工作状态下,可通过后电机自动恢复。启动时BSG功率相对较高,与一般系统不同,它的舒适性好得多,启动速度也很快。目前,我们有客户,因为我们的电池技术也有所提高。传统的起动器不需要直接使用,可以在低温下通过BSG系统。
刚才,在公开测试的工作条件下,备用电机可以用于纯电动锻炼。在超车工况下,电子增压器发出的能量会比较大。一般来说,最基本的事情是增加30%的扭矩和功率,加上电子增压器。在这种特殊工况下,如果辅助系数相对较低,后轮和前轮可以同时驱动。这是我们模拟的场景。事实上,我做了一辆车,但是照片没有显示出来。国际主机厂是一辆越野车。我们做了一个测试,这是一个测量的结果。只有纯P0可以降低油耗12%,如果P0和P4混合使用,可以节省油耗25%。这是一个电子增压器的功能,蓝色的电子增压器是原车的一个外部特征,最大扭矩大约是259扭力米,因为电子增压器是可用的,所以传统的涡轮可以做得更大。目前,Turb相对较小。这并不是说它不能做得很大,而是说涡轮机变大后会有更大的问题。第一部分是增加涡轮。涡轮机增加后,外部特性将相对较大,最大扭矩达到290。在电子增压器之后,低速部分的扭矩将增加,实际上可以达到200并且可以增加。DCT没有改变,因为DCT的容量只有这么大,电子增压器后扭矩会增加,效果是功率效果会增加。10%-90%的扭矩反映出不同的减小略有不同,至少减小约30%,并且驱动力将更强。这是最后的结论。首先,如果增加一个涡轮增压器,内燃机本身的功率将会增加。然后,将增加一个电子增压器来消除磁质量。BSG和48伏后驱动系统不仅能提高驱动扭矩,还能达到节能减排的效果。节能达到25%,功率将增加42%,这是实际测量的结果。
这个结果也很有趣。48伏无皮带电机应参与混合动力操作的设计,包括多少。纯电动马达将在后面提到。混合行动将看到这条线。横坐标是电池的功率,纵坐标是能量召回率,14千瓦的电动机可以召回15%的召回能力。它以规模为基础,在欧洲被称为股份公司。如果家用C级汽车用20千瓦、20千瓦和12千瓦的电动机消耗20%的能量,电动机大约为1吨,城市工作条件为25千瓦,并且大部分时间可以用纯电动运行。在城市条件下,即使是一辆大约2吨重的汽车,在25千瓦的功率下,95%的时间都可以纯电动运行。此内容是内部数据。让我们先看看驾驶条件。时间与WTC和WTB相同,甚至更长。这是国内的工作条件。第一个有很长的停车时间和相对较长的停车时间。然后平均运行速度相对较低。国内工况的平均速度相对较低,加减速相对较大。最后,得到了一个结果。CITC和WTC的可回收能量相对较高,因为加速度更大。然后是纯电动锻炼的可能性,因为CITC比较慢,纯电动在混合运行,纯电动模式比较多,所以会有更多。它将带来节油效果。事实上,我们已经制造了许多汽车。我们使用甲级汽车。甲级汽车拥有最大的市场份额。其他汽车也有类似的结果。在BSG的条件下,他们带来了约9%,相比之下,日本电气公司的7.9%,这是多一点。最大的区别在于,在下一代系统中,即P2或P4 P0,其节油效率CIDC优于WTC NITD。它在欧洲和中国都有使用。欧洲的WTC和中国的WITC的效率将会不同。在中国,48伏系统非常适合。我们马上CITC对48伏系统非常有利,基本上可以得出这样一个例子。
除了考虑下一代混合动力车的效率,我们还将考虑其他领域的其他应用。例如,在微型电动汽车和纯电动行李架上,有人还提到纯电动汽车不如纯电动汽车要求高。设计了三种产品,一种是E-Accass,有15kW和25kW两种型号的平行轴,还有25kW的中央控制轴,将在明年年底左右批量生产。这是我们已经做的。我们已经制造了3-4辆原型车和48伏纯电动汽车。每个人都很难想象48伏纯电动汽车有什么性能。我们做了一个模拟。一台15千瓦的样机可以覆盖20吨以下的汽车。我们的目标是将时速提高一倍。电池会发出很大的声音,所以我们也能得到分数。48点系统的最大特点首先是安全电压。车辆中低于20V的电压和48V的电压具有维护安全、车辆维护和组装以及降低成本的优点。我们对其优势进行了评估,电力系统的成本约为20%。整个电力系统,此外,我们还制造了一辆插电式48伏汽车。我不打算给你简单介绍。这是一个总结。48V,我们认为它仍然有批量车的应用场景,也就是说,它也是一个很好的方式来解决燃料消耗的问题,使用48V结合新能源汽车。
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