新能源汽車市場(chǎng)的火爆,在一定程度上掩蓋了其所存在的問題。當(dāng)前,國(guó)內(nèi)新能源汽車企業(yè)受市場(chǎng)規(guī)模、成本控制所限,缺乏系統(tǒng)性的研發(fā)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)和測(cè)試評(píng)價(jià)體系,導(dǎo)致產(chǎn)品質(zhì)量一致性、安全可靠性等方面未達(dá)到市場(chǎng)及消費(fèi)者的實(shí)際要求。如何在市場(chǎng)大規(guī)?;瘑?dòng)的重要時(shí)期,優(yōu)化新能源汽車整車及關(guān)鍵部件測(cè)試評(píng)價(jià)體系,不斷提升品質(zhì)和用戶體驗(yàn),已經(jīng)成為行業(yè)和企業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。
《中國(guó)制造2025》提出,在推動(dòng)節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標(biāo)中,純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車須取得產(chǎn)業(yè)化重大進(jìn)展。即到2020年,自主品牌純電動(dòng)和插電式新能源汽車年銷量突破100萬輛,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占70%以上;到2025年,與國(guó)際先進(jìn)水平同步的新能源汽車年銷量300萬輛,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占80%以上。
在核心配套能力方面,到2020年,動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平,在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)占有率80%;到2025年,動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等關(guān)鍵系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)批量出口。
以上對(duì)以電動(dòng)汽車為基礎(chǔ)的新能源汽車提出了基本的戰(zhàn)略目標(biāo)。顯然,在目前我國(guó)已經(jīng)站上全球第一新能源汽車產(chǎn)銷國(guó)地位之際,只要有政府的持續(xù)支持,按理說到2025年實(shí)現(xiàn)300萬輛新能源汽車年產(chǎn)銷量不是什么難事。因?yàn)閺幕鶖?shù)上說,2015年中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量已達(dá)30萬輛以上,占當(dāng)年整體汽車產(chǎn)銷量的比例已超1%以上,新能源汽車真正產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程已經(jīng)開始。
一致性與可靠性是支撐新能源產(chǎn)業(yè)的基礎(chǔ)
在國(guó)內(nèi),每當(dāng)一個(gè)行業(yè)或一個(gè)大的細(xì)分子行業(yè)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化階段之后,其發(fā)展增速通常要持續(xù)數(shù)年甚至10年以上的快速增長(zhǎng)。由此看,從2015~2025年的10年間,整體新能源汽車由年產(chǎn)銷30余萬輛到300萬輛,雖然是近似10倍的關(guān)系,但從增長(zhǎng)空間來看問題不會(huì)太大,因?yàn)楫吘沟?025年時(shí)300萬輛大概只占到了整體汽車產(chǎn)銷量的十分之一左右。
那么,有可能影響到新能源汽車產(chǎn)業(yè)達(dá)標(biāo)的因素是什么呢?產(chǎn)品的一致性和可靠性也許是一個(gè)真正的問題,這在我國(guó)傳統(tǒng)汽車發(fā)展的過程中已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)必須認(rèn)真面對(duì)的棘手問題。在5月19~20日于常州舉辦的2016·第四屆“國(guó)際電動(dòng)汽車及關(guān)鍵部件測(cè)評(píng)研討會(huì)”上,以“測(cè)試評(píng)價(jià)助推產(chǎn)品技術(shù)升級(jí)”為主題,與會(huì)的60余家整車企業(yè),120余家關(guān)鍵零部件企業(yè)以及30余家新能源專用車和充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)運(yùn)營(yíng)、租賃企業(yè),對(duì)相關(guān)問題進(jìn)行了充分的探討。由中國(guó)汽車技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱中汽中心)主辦的這一論壇達(dá)成基本共識(shí)———新能源汽車產(chǎn)業(yè)的健康可持續(xù)發(fā)展不僅要依靠政府的支持,根源還在于產(chǎn)品,整車及部件產(chǎn)品須經(jīng)過科學(xué)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研發(fā)和測(cè)試驗(yàn)證。
中國(guó)工況涵蓋新能源汽車
對(duì)于新能源汽車整車的測(cè)試,國(guó)內(nèi)于2015年9月份已經(jīng)完成了中國(guó)工況開發(fā)論的研究,2015年11月底啟動(dòng)了實(shí)際工況數(shù)據(jù)采集,2016年4月份初建立了采集城市的網(wǎng)絡(luò)。中汽中心資深首席專家李孟良介紹了由工信部牽頭組織的《中國(guó)工況實(shí)際行駛數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與分析平臺(tái)研究開發(fā)》情況。據(jù)悉,目前這一項(xiàng)目已經(jīng)在國(guó)內(nèi)30個(gè)城市展開了實(shí)際工況數(shù)據(jù)的采集工作。據(jù)了解,中國(guó)工況信息系統(tǒng)目前的數(shù)據(jù)量累計(jì)了40萬公里,初步獲得了大量數(shù)據(jù)。目前,30個(gè)城市的數(shù)據(jù)采集工作已完全鋪開,預(yù)計(jì)在今年5月底完成??梢哉f,在中國(guó)汽車工況信息收集、制定完成后,不僅是惠及傳統(tǒng)汽車,新能源汽車也將獲得符合中國(guó)實(shí)際交通狀況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對(duì)于測(cè)試評(píng)價(jià)新能源汽車產(chǎn)品將起到極為重要的作用。
關(guān)于電動(dòng)汽車部分,李孟良介紹,中國(guó)工況項(xiàng)目組實(shí)施了電動(dòng)汽車的動(dòng)力系統(tǒng)的監(jiān)控,完全可以通過這個(gè)平臺(tái)實(shí)時(shí)監(jiān)控新能源汽車和電池狀態(tài),通過電池的預(yù)警,判斷電池的安全,評(píng)估電池的級(jí)別。同時(shí),通過這些數(shù)據(jù)可以分析充電行為,并通過一些布局結(jié)構(gòu)來支持充電設(shè)施的布局決策。
電磁兼容的影響不可小覷
對(duì)于當(dāng)前大家普遍擔(dān)心并極其關(guān)注的電動(dòng)汽車的電磁兼容問題,來自豐田汽車電子控制基礎(chǔ)技術(shù)部電波實(shí)驗(yàn)室的主任兼日本汽車工業(yè)協(xié)會(huì)(JAMA)EMC分委會(huì)委員淺井大介紹,對(duì)于電磁兼容(EMC)實(shí)驗(yàn)相關(guān)的內(nèi)容,包括兩個(gè)部分,第一是抗擾,即對(duì)外界電磁環(huán)境的耐受性;第二是放射,強(qiáng)調(diào)的是對(duì)自身放射噪聲的抑制。這兩點(diǎn)結(jié)合在一起,統(tǒng)稱是EMC性能。淺井大認(rèn)為,汽車一直存在著電打火這樣的部件射出來的噪聲對(duì)周圍廣播電視產(chǎn)生影響的問題,現(xiàn)在車載的通信裝置也漸漸多了起來,因此對(duì)車內(nèi)的自身接受器等通信裝置的保護(hù)也提出了要求。
對(duì)于電磁干擾所形成的噪聲,根據(jù)豐田的經(jīng)驗(yàn),即使是同樣一臺(tái)混合動(dòng)力汽車單元,如果是搭載在不同的車輛上,也會(huì)產(chǎn)生大概10分貝以上的差異。究其原因,主要是因?yàn)槭艿杰嚿掀渌娮釉O(shè)備的匹配關(guān)系,還有搭載的車輛環(huán)境、線纜的各種影響,造成車輛噪音放射效率的諧波不同。因此,淺井大認(rèn)為,依照整車的基礎(chǔ),進(jìn)行電動(dòng)車輛的EMC測(cè)試十分關(guān)鍵。
令國(guó)內(nèi)廣大新能源車主高興的一件事是:中汽中心將于今年下半年推出插電式混合動(dòng)力汽車的測(cè)試評(píng)價(jià)(PHEV-TEST),明年年初推出純電動(dòng)汽車的測(cè)試評(píng)價(jià)(EV-TEST)。據(jù)了解,即將于近期發(fā)布首次測(cè)試評(píng)價(jià)結(jié)果的PHEV-TEST體系將包括六個(gè)方面,分別是續(xù)航電耗、油耗、排放噪聲、電磁輻射、充電性能、動(dòng)力性能。其中,有關(guān)電磁輻射部分一共占有15%的權(quán)重,說明該項(xiàng)內(nèi)容已經(jīng)成為與續(xù)航電耗、油耗等相提并論的關(guān)鍵因素之一。
安心電池可解用戶后顧之憂
在有關(guān)汽車動(dòng)力電池的測(cè)試評(píng)價(jià)部分,中汽中心試驗(yàn)研究所新能源試驗(yàn)室主任王芳指出,相關(guān)企業(yè)必須在了解電芯的基本情況下,了解綠色區(qū)域是什么,不能觸碰的紅點(diǎn)在哪里,然后附加電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì),最終加上系統(tǒng)的保護(hù)。她希望相關(guān)廠商能夠盡量挑選高品質(zhì)的產(chǎn)品,滿足安全性能,充分的電池性能和高水平的BMS管理,從而解除用戶的后顧之憂。
對(duì)于當(dāng)前一些有關(guān)電動(dòng)汽車發(fā)生失火的現(xiàn)象,王芳指出,一個(gè)基本要求是,當(dāng)電芯發(fā)生失控的時(shí)候,系統(tǒng)發(fā)生熱失控速度要能減緩下來,不是要求電池最終不熱失控,但在發(fā)生安全事故之前,車上的人能夠有足夠的逃生時(shí)間,這是必須要求的安全理念,沒有討價(jià)還價(jià)的余地。
對(duì)于一致性,王芳認(rèn)為,在測(cè)試性能方面,一致性非常重要,它不僅與性能相關(guān),同時(shí)與安全性也非常相關(guān),跟其他的各方面都有關(guān)系。通過中汽中心所進(jìn)行的大量測(cè)試,電池一致性差異會(huì)給電池的功率特性、內(nèi)阻特性帶來很大的變化,在不同的快充、快放之后再看電池能量效率,電芯一致性對(duì)此有很大的影響。此外,不同體系的電池有不同的特點(diǎn),系統(tǒng)在不同溫度下,在不同倍率的時(shí)候,所測(cè)試出來的能量效率表現(xiàn)特征是不一樣的。試驗(yàn)數(shù)據(jù)表明,相比較而言溫度是能量效率發(fā)揮最大的影響因素,包括內(nèi)阻受溫度影響的一些變化還是非常大的。
燃料電池汽車可與純電動(dòng)汽車比肩
談到新能源汽車未來的發(fā)展趨勢(shì),國(guó)家“千人計(jì)劃”專家、同濟(jì)大學(xué)教授章桐指出,汽車未來的驅(qū)動(dòng)趨勢(shì)之所以是電動(dòng)化,一個(gè)是因?yàn)轵?qū)動(dòng)的效率,一個(gè)是因?yàn)橹苿?dòng)能量的回收。他認(rèn)為,驅(qū)動(dòng)電氣化是以后汽車動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢(shì)。
章桐表示,從整個(gè)汽車工業(yè)來說,希望有一個(gè)理想的統(tǒng)一的能源載體,這個(gè)能源載體可以是電,也可以是氫氣,各有所長(zhǎng)。目前用電的好處是,電池技術(shù)相對(duì)來說比較成熟一些,電網(wǎng)的架構(gòu)已經(jīng)存在。但是目前電動(dòng)汽車存在兩個(gè)問題:一個(gè)是電池的容量有限,另一個(gè)是充電時(shí)間很長(zhǎng)。總的來說,電動(dòng)汽車的蓄電池和燃料電池應(yīng)該是互補(bǔ)的發(fā)展過程。
另外,電能和氫能可以互換互補(bǔ),電和氫氣都是二次能源。從用戶角度來說,目前惟一能夠跟傳統(tǒng)汽車相媲美的就是燃料電池汽車。
從《中國(guó)制造2025》對(duì)于燃料電池汽車的戰(zhàn)略目標(biāo)看,到2020年,生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進(jìn)行示范運(yùn)行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,燃料電池汽車實(shí)現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運(yùn)行。章桐認(rèn)為,這一目標(biāo)應(yīng)該實(shí)現(xiàn)。
新能源產(chǎn)業(yè)也應(yīng)有頂層設(shè)計(jì)
新能源汽車產(chǎn)業(yè),既是國(guó)家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,又是《中國(guó)制造2025》當(dāng)中的十大領(lǐng)域之一。中汽中心副主任、科技部863計(jì)劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項(xiàng)目總體組專家吳志新認(rèn)為,我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)也應(yīng)該有一個(gè)頂層設(shè)計(jì),這個(gè)領(lǐng)域如果沒有一個(gè)大家能夠達(dá)成共識(shí)的技術(shù)路線指引,對(duì)于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是不利的。
目前,包括美國(guó)、日本、歐洲一些汽車強(qiáng)國(guó),都在制定自己的新能源汽車技術(shù)路線圖,或者叫做電動(dòng)化交通路線圖。吳志新認(rèn)為,中國(guó)發(fā)展新能源汽車,除了解決能源與環(huán)保問題之外,更重要的是希望通過節(jié)能新能源汽車,或者通過新能源汽車來實(shí)現(xiàn)我們國(guó)家汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級(jí),由汽車大國(guó)邁向汽車強(qiáng)國(guó)。他希望在新能源汽車領(lǐng)域,各個(gè)相關(guān)部門應(yīng)合力提出支持政策環(huán)境的需求,最終形成能夠適合我國(guó)實(shí)際情況、科學(xué)指導(dǎo)我國(guó)純電動(dòng)汽車和插電式混合動(dòng)力汽車健康快速可持續(xù)發(fā)展,實(shí)現(xiàn)汽車強(qiáng)國(guó)的綱領(lǐng)性技術(shù)文件。