[编者按]“2009国际电动汽车创新发展论坛”于2009年10月22-23日在重庆举办。本届论坛由科技部举办,众多业界人员参与论坛,一起分享最新成果,争辩方向,激扬思想,以下是奥地利AVL SCHRICK责任有限公司海朴布拉克现场演讲:
奥地利AVL SCHRICK责任有限公司海朴布拉克
王秉刚:刚才汉斯·肯珀就增程型汽车方面做了精彩的演讲,现在有请奥地利AVL SCHRICK责任有限公司海朴布拉克就“AVL里程即或开展激活电动车”做报告,大家欢迎。
海克·布拉克:女士们,先生们,今天我讲一下增程型的电动车可以使汽车电动化成为可能。在图片中可以看到,很形象的有一个汽车的模型,上面背着一个电池。我们可以看到电池的尺寸大小是非常重要的,能量的密度从80-100,这个尺寸现在是两米,直径是60厘米,这是不太可取的,但是看到有这么大尺寸的电池压在汽车上,伊利可(音)可能也会证实这个观点,宝马的迷你车在电池方面做得还比较好,所以市场的成功很重要的一个地方就是电池的成本、大小以及它的容量,他能够行驶多少的里程,我们看看160功力的续速里程,这里有一些数据,今天也听到其他的发言人讲到一些相关的内容,这里是关于德国美日、的一些行驶数据,45%的车辆每天行驶里程不会超过30功力,而每个国家可能情况会有些不同,而且这个情况也在变化。
大家看到红色的线,这个已经包括了45%的所有德国车辆,第二个红色线有70%的德国车每天不超过50公里。而整个就相当于年里程的一半了,这一部分是指在城市行使的车,否则要充电,在这部分更高历程的车可以加上增程器,那么我们希望可以应用到不同的车都能使用到这种电动车。那现在看一下电池的成本比较,这个图表上可以看到不同的电池成本,从这个成本的范围是2500欧到25000欧不等,他可以用在不同的系统上,有的比如可以行使160公里的续速里程,那么这个电池的里程机遇250功力基础之上的。要减少电池的成本,然后可以给他们加上一个增程器可以大约5400欧的成本。但是他整个的续程跟传统的车是可以有得一比的,是差不多长的。今天上午我们也听到了其他的发言人的一些演讲。就是在这方面有那些可能性。
这里是具有传统汽车的表现,这个是08年的一个数据。另外一面就是高层级别的这种电气化,这个可以减少变速器的复杂性。最后,可以在两者之间有一个机械的连接,这个给的粒子是VW的双驱动,这是我们概念的研究。这个是最后驱动的一个研究,我们这里有内燃机,有发电机,不同的驱动模式,比如说城市行使,比如每小时50功力这就需要充电,或者内燃机需要启动等等,取决于这种模式,这是两气缸的,我们可以在图表上看到不同的尺寸。
我们这个牵引机电动机是永磁的电动机是60千瓦的,然后内燃机的电动机还有变速器。讲到这方面最近的一个概念,这个是在国际的汽车行业最近的一些设计。这是另外一面,是从纯电气化角度来看,看看它的系统成本怎么样,它的空间、电池,我们可以加上一个里程器,这样的话就没有这种机械的联系了。这个车轮和电池之间会有一个直接的关系,我们看一下AVL的电动车,这是我们的一个实验车,我们这个插电式的实验车是为大型城市的驱使设计的,所以增程系统大概有250公里的续驶里程。
这是我们一个最小的续驶里程的要求就是250公里,我们还有一些更多的要求。比方说没有客箱空间的限制,不需要把电池放在车后面,然后能源储备系统的成本应该是可以接受的。另外它的驾驶性能是有竞争力的,另外里程没有性能方面的限制。
怎么样实现这些目标呢?我们先看一下能源储备方面储电方面的策略。可以看到这个竖轴是充电状况,最开始的时候可能是早上充满电的状态,可能会达到一个技术的最低值,这个时候增程器就开始工作了。有一个前提,就是没有性能的损失,所以,RE的性能应该是跟电动车应该是同样的,各个方面的指标都应该是相同的。还有一个可能性,我们发现能量的储备,我们看到是有可能吸引巨大支持,这种纯电驱使的。这个而且可以给电池充电。
这个跟它的配置是有关系的。我们见到的是2000瓦,三四千瓦,然后往上走的话,可以达到70公里每小时,这个能量储备加入进来的话可以达到100-120。而且24个小时都可以做到,同样这也是通过能量储备的性能达到的。我们再看到有一些其他的要求,它有一些系统的目标,首先是NVH,就是振动噪音性能方面需要有一个舒适度。我不希望在驾车有太大的噪音或者振动等等。
第二就是它的可靠性,比如说在城市里驾车的时候,我们的里程是有一定要求的,所以可靠性也是非常的重要。
第三就是它的包装和重量。
第四是成本,如果有额外的能量转换系统,它的成本会是怎么样?我们可以看到这里有一个具体的表来讲讲我们五个指标方面的要求。我们看到不同的内燃机,不同的这种配置在这五方面做得怎么样?比方说我们有两个概念性的研究,就是针对转式发动机和Otte4和两气缸内全平衡轴的一个研究。这里有一些关键的尺寸可以看到,比方说它的排量方面的要求是254cc,然后它的功率要求180千瓦,燃耗是260。然后我们还可以看到发电机热管理、控制设备、软件方面的一些要求。然后可以看到最大的这种性能结构可能性,我们也有一个要求。比如说大概是20%可以最高达到36千瓦的电输出,然后在重要方面是26千克的要求,而模块的重量是65千克,那么这是一个核心模块的一个图。这里有一个单轴,单活塞的合成引擎,然后这里是大功率的电子设备,加上它的控制系统。这边是永磁同步机,那我们这里看到可延展性。这个尺寸是50毫米,在加速的时候 也有不同的数字,大家可以在PPT上看得到,比如说它可以是扩展的到70毫米,比如提高到36千瓦,这边是一个双旋转的引擎,也有一些不同的数字,所以它可以适用不同的要求。
这一页是量产优化方面的介绍。比如说在生产设计方面考虑到以下的因素,比如说获得良好延展性的一些关键尺寸,另外还有不同性能是否有向推的一些零件供应,另外还有单转子系统的截面设计,另外还有考虑到零件的技术和模块性,每一种系统可能对能量的要求不一样。这是我们的一些程序和工具,我们可以看到一些系统的规格,然后有部件的规格,然后有部件的集成还有系统的校验。在这个电动车的发展过程中,AVL首先是从仿真开始的,然后进行信息布局,然后进行仿真,再进行电动机的设计。然后是电池的研发,这个电池是从燃料电池开始。然后我们使用的是AVL的仿真系统来进行测试,是基于这种模块的测试。
我们看到试验台的研发,我们主要是看到关于排放的一些研究,我们最优的启动的功率是车辆的负载和速度要求的,我们也在提高它的启动速度,另外它的里程,增程器最高也提高了冷却剂的温度。
这个是关于系统集成,我们可以在图表上看到各个部分,这里是隔音罩,然后是AVL的增程器,这边是尾气的隔音器和尾气的处理器,这边是它的消音器和呼入系统,信息系统,最后还有一个跟给燃料提供的接口,这部分是声学方面的优化,我们使用了扬声器和麦克风。我们的目标是65的dB(音)目标,也就是左边的一个目标。
下面这一页是整车集成,我们看到这个增程器是放在车辆的后面,然后电池系统是放在后轴的前面,还有中间的管道部分。然后我们有一个75千瓦的牵引动机是在车辆的前面,它能够在6秒钟之内加速到60公里/小时。