雷德菲尔德：先进技术改善燃油经济性

　　[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，以下是美国汽车研究技术中心主任乔·雷德菲尔德的专访。

美国汽车研究技术中心主任乔·雷德菲尔德

　　李开国：刚才克劳斯·克尔斯丁先生绍了伊狄达公司的一些情况，我们跟伊狄达公司，对异地大公司的项目和流程，对中国的同行在产品研发方面有借鉴，给我们带来了一些新的信息，比如说欧盟专家组正在研究这些电动汽车的法规问题，这些信息对中国的同行来讲是非常有参考意义的，非常感谢克劳斯·克尔斯丁先生。现象有请美国汽车研究技术中心主任乔·雷德菲尔德先生为大家做题目，他讲的题目“运用先进的车辆技术改善燃油经济性”，我们掌声有请。

　　乔·雷德菲尔德：各位下午好！开始之前，我要谢谢会务组主办方陈先生、李先生给我们很多的这种领导力，把我们所有的专家集合在一起讨论一些先进的车辆技术。我的名字叫乔·雷德菲尔德，我是来自美国新能源研究院，在讲之前我说一些感受，昨天也听到一些不错的演讲，我们看到共同面临的问题就是环境问题，全球变暖的问题，这些都跟石化燃料有关系。还有路上的车辆污染太大了，中国也有面临这样的挑战，中国路上的车也是越来越多。我们希望中国能够在这方面引领世界来减少这个车辆的污染，所以我们看到一些共同的问题，我们也听到了一些解决方案，那么在过去的两天，听到了不少的解决方案。解决这些问题的方案，比如说我们对车辆进行改革，用一些混合动力或者是插电式的车辆，所有这些都是针对石油的依赖性，在我的讲话里面，我要讲一讲一些不同的方面。但是我们面对的还是同样的挑战，就是要大大的减少我们对石油的依赖，我们看到有很多的技术问题，讲到电动技术，还有插电式混合，它有很多的应用，比如轻型的客车就有很多的应用。

　　但是，在交通市场方面是不同的，所以我今天关注的重点是这个方面，就是重型的，重负荷的车辆，我们怎么改善他们，今天做什么呢？来大大改善他们的燃料经济性，所以这是我今天谈论的重点，我讨论液压的混合动力车，那在找具体的细节之前，我还大概介绍一下我这个公司。我们的公司是在美国的圣安东尼奥地区，我们有60年的历史，在美国叫做非盈利公司，我们没有股东，没有所有者，我们也不需要给股东红利，没有给大学有任何的联系，也没有跟政府有任何联系，我们是独立的。我们有3200多名雇员，而且其中1400人是工程师，有900多名这种高级的硕士或者博士学位。我们的面积有1200英里，有860项专利，而且其中有很多是我们为客户服务过程中所涉及到的专利。我们有一些特点就比如刚才说的，我们跟政府没有联系，跟大学也没有联系，所以我们的收益都是来自项目的，来自于客户，大部分的客户是一些公司，我们在中国也有项目已经有好几年了。我们有非常广泛的技术基础和专业知识，比如说在材料科学化学、航空技术等等方面我们有很多的活动，有软件的开发，信息技术的开发，那么项目都是跟汽车相关的。比如说高级燃料、润滑剂等等，比如说我所在的小组一直在研究混合动力、插电式、纯电动，在过去的15年都一直在研究这些项目，我们也在研究开发这个项目，研究不同的混合动力，包括大型的卡车，这是SUB，燃料电池的集成，另外 ，我们也在研究这种电动车，另外我们开发了一些示范车，包括柴油串联式的混合动力。

　　今天很多人都讲到了，他们代表不同的公司，而且有不同的经验或技术，包括一些公司也是来自中国的，他们发现这种使用工具的话是需要很多研发投入的，包括大量的设计和分析的能力，我们听到了更多这方面的消息，很大部分的工作都是要求这些传统的在控制系统方面有所改进。能够更加精准的控制这种能量的流动，然后集成测试，包括标杆管理都是很重要的，还有开发混合动力，那么我现在要看的是一个视频。如果你不是很熟悉这些基础的概念，不理解这种液压的话，你看到这个视频以后，可能就有所了解了。这个可能跟我们预先的计划完全不同，因为没有声音。我来检查一下，这是一个液压式的混合动力，在加速的时候，高压的蓄电池，能量储存的时候会降低到一定的程度。然后引擎就开始为高压的液压提供动力，这就是再续时的过程。这个是串联式的，那这是多余的，动力就会储存在高压的蓄电池里面。这个在下车的时候力量是很大的，这时候的能量也会储存在蓄电池里面。

　　比较一下，这个液压混合和电动混合，它有一个发电机，然后使用电池。对液压混合来说，没有电动机，我们是液压的泵，不用放在电池里面，是把能量储存在蓄电池里面，那么这些蓄电池有很多的研发工作来开发蓄电池。而且是非常成熟了，这些蓄电池非常轻，而且可以把石油和液压系统分开来。可以有数百万计的循环周期寿命，而蓄电池跟电动车比较的话，我们的蓄电池是非常成熟的了。蓄电池不会有电池的问题，比如说温度的问题，最重大的一个液压优势就是能够捕获这种制动的能量，我们看这个图表是两者之间的比较，是液压混合和电动混合的比较。我们看到是重型机车的一个案例，在这个基点的时候电动机的模式把它调整好，那我们看到在这个车轮和传动系统中会有很多的损耗。但是在我们液压的系统可以把这些能量储存在蓄电池里面，所以这对于重型的机车来看能量是很可观的，它可以为我们提供很多能量的存储。

　　我们看到很多的能量也是在自动的时候发生的损耗。对于液压混合来说，具有很小一部分会完全自动，如果没有高效率的电棒，没有高效率的液压蓄电池，总的来说，它们的效率就会达到61%。也就是说如果最开始100个单位的能量，最后有61%是可以使用的。作为比较，我们看到电动混合是有很多损耗的，比如在电动中它的电池有损耗，那么最后的能量效率只有17%，所以这是一个很重要的因素。就是把液压混合应用到中型机辆，我们看到这个是非常重要的。

　　再给大家一个案例，这是我们已经参与过的一个案例，这是美国环保署支持的一个案例，我们对环保署的项目以及它的商务合作伙伴合作了12年，环保总署很有兴趣把液压技术转让给一些主要的生产商，比如说伊藤还有其他公司，使他们进行量产，这个技术已经应用在了运货的货车上，用在UPS的快运货车上，们看到这些效果是非常不错的，这个可以看到最开始的基准车，我们可以看到，在实验室里面，把这个燃料机器提高了74%，这是一个非常不错的数字啦。因为这说明他所需要的燃料是非常少的了，刚才我也说过，最开始测试表示有74%的改善。但是在城市里面会经常的启停，我们也测试了一些在路上的汽车，这个也有一定的改善，很重要的一点对于液压混合来说，因为驱动器电池的成本是有效性的，因为它的技术是非常的成熟，而且它的说明非常长，所以它的回收期对于买这种技术的公司来说，这个回收期只要两三年就可以了。而他们整个净寿命周期内可以节约近5万美元，如果我们安每加仑2.75元来计算的话节省5万美元。

　　另外一个项目也是我们新能源的项目，研究的对象是12000辆卡车。这个主要是用越野车，这个图表显示的是不同的配置。已经在设计中进行拟真，它的燃油性大大的提高，但是我们看到有一点，在这些应用中我们的客户要求把这个引擎属于全程开放启动的。那这样的情况是不是还要提高燃油的清洁性呢？最开始的平台是期数的自动的变速器，然后进行不同配置的测试，有不同的泵，有不同电动车的测试，我们发现不同的配置中，让他们达到相同的性能，这是我们的一个测试模式。我们看看这些配置可以看出来，这些车辆对于城市的车辆，可以改善37%的燃油经济性。

　　其中也提到了我们要解决减少对石油的依赖性，在美国20%的石油消耗都是由这种重型卡车消耗的，我不知道中国的数据会怎么样？但是我相信会有甚至更多，如果运用这种技术的话会削减对石油的利用，所以我们对中国的市场是非常乐观的。我们关注就是城市里面运货的货车，这种最重型的车辆可以在我们技术方面大大的获益，SUV也可以得到一些获益。但是对于那些车辆来说，他们可能跟混合动力电动车的获益是差不多的，就没有那么明显的优势。我们选择了中国的一个例子，10000公斤的车，在中国的城市里进行测试。我们看看这个图表能做些什么呢？一下近期的目前或者长期提高燃油经济性的目标呢？我刚才提到了，一个很大的驱动因素，就是我们有很多私人的车辆，但是这只是第二位的因素，我们之前的发言人也讲到了。这是另外一个例子，是一个运行的图表，这是传统的发动机运行以及串联式液压混合动力试验的结果，我们比较一下这个燃油经济性提高是非常显著。

　　再看看中国刚才讲的车辆能够实现哪些呢？最开始的极限是52.3升/百公里，如果同样采取引擎开启的模式，用双速的变速器，保证同样的性能，我们看到燃油经济提高了20%。如果能够进行高级的控制，并且把这个引擎关闭的话或者是发动的时候关闭，那么这个燃油经济性可以提高到53%。同样这是一个很好的数字。