新能源汽車需要高水平的測試評價體系支撐

時間:2016-05-30

來源:網(wǎng)絡(luò)轉(zhuǎn)載

導語:《中國制造2025》提出,在推動節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標中,純電動汽車和插電式混合動力汽車須取得產(chǎn)業(yè)化重大進展。

新能源汽車市場的火爆,在一定程度上掩蓋了其所存在的問題。當前,國內(nèi)新能源汽車企業(yè)受市場規(guī)模、成本控制所限,缺乏系統(tǒng)性的研發(fā)設(shè)計、生產(chǎn)和測試評價體系,導致產(chǎn)品質(zhì)量一致性、安全可靠性等方面未達到市場及消費者的實際要求。如何在市場大規(guī)?;瘑拥闹匾獣r期,優(yōu)化新能源汽車整車及關(guān)鍵部件測試評價體系,不斷提升品質(zhì)和用戶體驗,已經(jīng)成為行業(yè)和企業(yè)的關(guān)注焦點。

《中國制造2025》提出,在推動節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰(zhàn)略目標中,純電動汽車和插電式混合動力汽車須取得產(chǎn)業(yè)化重大進展。即到2020年,自主品牌純電動和插電式新能源汽車年銷量突破100萬輛,在國內(nèi)市場占70%以上;到2025年,與國際先進水平同步的新能源汽車年銷量300萬輛,在國內(nèi)市場占80%以上。

在核心配套能力方面,到2020年,動力電池、驅(qū)動電機等關(guān)鍵系統(tǒng)達到國際先進水平,在國內(nèi)市場占有率80%;到2025年,動力電池、驅(qū)動電機等關(guān)鍵系統(tǒng)實現(xiàn)批量出口。

以上對以電動汽車為基礎(chǔ)的新能源汽車提出了基本的戰(zhàn)略目標。顯然,在目前我國已經(jīng)站上全球第一新能源汽車產(chǎn)銷國地位之際,只要有政府的持續(xù)支持,按理說到2025年實現(xiàn)300萬輛新能源汽車年產(chǎn)銷量不是什么難事。因為從基數(shù)上說,2015年中國新能源汽車產(chǎn)銷量已達30萬輛以上,占當年整體汽車產(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)

在國內(nèi),每當一個行業(yè)或一個大的細分子行業(yè)進入到產(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。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,但從增長空間來看問題不會太大,因為畢竟到2025年時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)達標的因素是什么呢?產(chǎn)品的一致性和可靠性也許是一個真正的問題,這在我國傳統(tǒng)汽車發(fā)展的過程中已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)必須認真面對的棘手問題。在5月19~20日于常州舉辦的2016·第四屆“國際電動汽車及關(guān)鍵部件測評研討會”上,以“測試評價助推產(chǎn)品技術(shù)升級”為主題,與會的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)運營、租賃企業(yè),對相關(guān)問題進行了充分的探討。由中國汽車技術(shù)研究中心(以下簡稱中汽中心)主辦的這一論壇達成基本共識———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)過科學系統(tǒng)的設(shè)計研發(fā)和測試驗證。

中國工況涵蓋新能源汽車

對于新能源汽車整車的測試,國內(nèi)于2015年9月份已經(jīng)完成了中國工況開發(fā)論的研究,2015年11月底啟動了實際工況數(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《中國工況實際行駛數(shù)據(jù)采集、監(jiān)控與分析平臺研究開發(fā)》情況。據(jù)悉,目前這一項目已經(jīng)在國內(nèi)30個城市展開了實際工況數(shù)據(jù)的采集工作。據(jù)了解,中國工況信息系統(tǒng)目前的數(shù)據(jù)量累計了40萬公里,初步獲得了大量數(shù)據(jù)。目前,30個城市的數(shù)據(jù)采集工作已完全鋪開,預計在今年5月底完成??梢哉f,在中國汽車工況信息收集、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實際交通狀況的基礎(chǔ)數(shù)據(jù),對于測試評價新能源汽車產(chǎn)品將起到極為重要的作用。

關(guān)于電動汽車部分,李孟良介紹,中國工況項目組實施了電動汽車的動力系統(tǒng)的監(jiān)控,完全可以通過這個平臺實時監(jiān)控新能源汽車和電池狀態(tài),通過電池的預警,判斷電池的安全,評估電池的級別。同時,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

對于當前大家普遍擔心并極其關(guān)注的電動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)部電波實驗室的主任兼日本汽車工業(yè)協(xié)會(JAMA)EMC分委會委員淺井大介紹,對于電磁兼容(EMC)實驗相關(guān)的內(nèi)容,包括兩個部分,第一是抗擾,即對外界電磁環(huán)境的耐受性;第二是放射,強調(diào)的是對自身放射噪聲的抑制。這兩點結(jié)合在一起,統(tǒng)稱是EMC性能。淺井大認為,汽車一直存在著電打火這樣的部件射出來的噪聲對周圍廣播電視產(chǎn)生影響的問題,現(xiàn)在車載的通信裝置也漸漸多了起來,因此對車內(nèi)的自身接受器等通信裝置的保護也提出了要求。

對于電磁干擾所形成的噪聲,根據(jù)豐田的經(jīng)驗,即使是同樣一臺混合動力汽車單元,如果是搭載在不同的車輛上,也會產(chǎn)生大概10分貝以上的差異。究其原因,主要是因為受到車上其他電子設(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,淺井大認為,依照整車的基礎(chǔ),進行電動車輛的EMC測試十分關(guān)鍵。

令國內(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力汽車的測試評價(PHEV-TEST),明年年初推出純電動汽車的測試評價(EV-TEST)。據(jù)了解,即將于近期發(fā)布首次測試評價結(jié)果的PHEV-TEST體系將包括六個方面,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)汽車動力電池的測試評價部分,中汽中心試驗研究所新能源試驗室主任王芳指出,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,不能觸碰的紅點在哪里,然后附加電池管理系統(tǒng)的設(shè)計,最終加上系統(tǒng)的保護。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。

對于當前一些有關(guān)電動汽車發(fā)生失火的現(xiàn)象,王芳指出,一個基本要求是,當電芯發(fā)生失控的時候,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間,這是必須要求的安全理念,沒有討價還價的余地。

對于一致性,王芳認為,在測試性能方面,一致性非常重要,它不僅與性能相關(guān),同時與安全性也非常相關(guān),跟其他的各方面都有關(guān)系。通過中汽中心所進行的大量測試,電池一致性差異會給電池的功率特性、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,電芯一致性對此有很大的影響。此外,不同體系的電池有不同的特點,系統(tǒng)在不同溫度下,在不同倍率的時候,所測試出來的能量效率表現(xiàn)特征是不一樣的。試驗數(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汽車比肩

談到新能源汽車未來的發(fā)展趨勢,國家“千人計劃”專家、同濟大學教授章桐指出,汽車未來的驅(qū)動趨勢之所以是電動化,一個是因為驅(qū)動的效率,一個是因為制動能量的回收。他認為,驅(qū)動電氣化是以后汽車動力系統(tǒng)發(fā)展的主要趨勢。

章桐表示,從整個汽車工業(yè)來說,希望有一個理想的統(tǒng)一的能源載體,這個能源載體可以是電,也可以是氫氣,各有所長。目前用電的好處是,電池技術(shù)相對來說比較成熟一些,電網(wǎng)的架構(gòu)已經(jīng)存在。但是目前電動汽車存在兩個問題:一個是電池的容量有限,另一個是充電時間很長??偟膩碚f,電動汽車的蓄電池和燃料電池應該是互補的發(fā)展過程。

另外,電能和氫能可以互換互補,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《中國制造2025》對于燃料電池汽車的戰(zhàn)略目標看,到2020年,生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車并進行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎(chǔ)設(shè)施基本完善,燃料電池汽車實現(xiàn)區(qū)域小規(guī)模運行。章桐認為,這一目標應該實現(xiàn)。

新能源產(chǎn)業(yè)也應有頂層設(shè)計

新能源汽車產(chǎn)業(yè),既是國家七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一,又是《中國制造2025》當中的十大領(lǐng)域之一。中汽中心副主任、科技部863計劃“節(jié)能與新能源汽車”重大項目總體組專家吳志新認為,我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)也應該有一個頂層設(shè)計,這個領(lǐng)域如果沒有一個大家能夠達成共識的技術(shù)路線指引,對于戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)的發(fā)展是不利的。

目前,包括美國、日本、歐洲一些汽車強國,都在制定自己的新能源汽車技術(shù)路線圖,或者叫做電動化交通路線圖。吳志新認為,中國發(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現(xiàn)我們國家汽車工業(yè)的轉(zhuǎn)型升級,由汽車大國邁向汽車強國。他希望在新能源汽車領(lǐng)域,各個相關(guān)部門應合力提出支持政策環(huán)境的需求,最終形成能夠適合我國實際情況、科學指導我國純電動汽車和插電式混合動力汽車健康快速可持續(xù)發(fā)展,實現(xiàn)汽車強國的綱領(lǐng)性技術(shù)文件。

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