新能源汽車(chē)市場(chǎng)的火爆,在一定程度上掩蓋了其所存在的問(wèn)題。當前,國內新能源汽車(chē)企業(yè)受市場(chǎng)規模、成本控制所限,缺乏系統性的研發(fā)設計、生產(chǎn)和測試評價(jià)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(chǎng)及消費者的實(shí)際要求。如何在市場(chǎng)大規?;瘑?dòng)的重要時(shí)期,優(yōu)化新能源汽車(chē)整車(chē)及關(guān)鍵部件測試評價(jià)體系,不斷提升品質(zhì)和用戶(hù)體驗,已經(jīng)成為行業(yè)和企業(yè)的關(guān)注焦點(diǎn)。
《中國制造2025》提出,在推動(dòng)節能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的戰略目標中,純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)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(chē)年銷(xiāo)量突破100萬(wàn)輛,在國內市場(chǎng)占70%以上;到2025年,與國際先進(jìn)水平同步的新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量300萬(wàn)輛,在國內市場(chǎng)占80%以上。
在核心配套能力方面,到2020年,動(dòng)力電池、驅動(dòng)電機等關(guān)鍵系統達到國際先進(jìn)水平,在國內市場(chǎng)占有率80%;到2025年,動(dòng)力電池、驅動(dòng)電機等關(guān)鍵系統實(shí)現批量出口。
以上對以電動(dòng)汽車(chē)為基礎的新能源汽車(chē)提出了基本的戰略目標。顯然,在目前我國已經(jīng)站上全球第一新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)國地位之際,只要有政府的持續支持,按理說(shuō)到2025年實(shí)現300萬(wàn)輛新能源汽車(chē)年產(chǎn)銷(xiāo)量不是什么難事。因為從基數上說(shuō),2015年中國新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已達30萬(wàn)輛以上,占當年整體汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量的比例已超1%以上,新能源汽車(chē)真正產(chǎn)業(yè)化的進(jìn)程已經(jīng)開(kāi)始。
一致性與可靠性是支撐新能源產(chǎn)業(yè)的基礎
在國內,每當一個(gè)行業(yè)或一個(gè)大的細分子行業(yè)進(jìn)入到產(chǎn)業(yè)化階段之后,其發(fā)展增速通常要持續數年甚至10年以上的快速增長(cháng)。由此看,從2015~2025年的10年間,整體新能源汽車(chē)由年產(chǎn)銷(xiāo)30余萬(wàn)輛到300萬(wàn)輛,雖然是近似10倍的關(guān)系,但從增長(cháng)空間來(lái)看問(wèn)題不會(huì )太大,因為畢竟到2025年時(shí)300萬(wàn)輛大概只占到了整體汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量的十分之一左右。
那么,有可能影響到新能源汽車(chē)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(gè)真正的問(wèn)題,這在我國傳統汽車(chē)發(fā)展的過(guò)程中已經(jīng)成為產(chǎn)業(yè)必須認真面對的棘手問(wèn)題。在5月19~20日于常州舉辦的2016·第四屆“國際電動(dòng)汽車(chē)及關(guān)鍵部件測評研討會(huì )”上,以“測試評價(jià)助推產(chǎn)品技術(shù)升級”為主題,與會(huì )的60余家整車(chē)企業(yè),120余家關(guān)鍵零部件企業(yè)以及30余家新能源專(zhuān)用車(chē)和充電基礎設施建設運營(yíng)、租賃企業(yè),對相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了充分的探討。由中國汽車(chē)技術(shù)研究中心(以下簡(jiǎn)稱(chēng)中汽中心)主辦的這一論壇達成基本共識———新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的健康可持續發(fā)展不僅要依靠政府的支持,根源還在于產(chǎn)品,整車(chē)及部件產(chǎn)品須經(jīng)過(guò)科學(xué)系統的設計研發(fā)和測試驗證。
中國工況涵蓋新能源汽車(chē)
對于新能源汽車(chē)整車(chē)的測試,國內于2015年9月份已經(jīng)完成了中國工況開(kāi)發(fā)論的研究,2015年11月底啟動(dòng)了實(shí)際工況數據采集,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(zhuān)家李孟良介紹了由工信部牽頭組織的《中國工況實(shí)際行駛數據采集、監控與分析平臺研究開(kāi)發(fā)》情況。據悉,目前這一項目已經(jīng)在國內30個(gè)城市展開(kāi)了實(shí)際工況數據的采集工作。據了解,中國工況信息系統目前的數據量累計了40萬(wàn)公里,初步獲得了大量數據。目前,30個(gè)城市的數據采集工作已完全鋪開(kāi),預計在今年5月底完成??梢哉f(shuō),在中國汽車(chē)工況信息收集、制定完成后,不僅是惠及傳統汽車(chē),新能源汽車(chē)也將獲得符合中國實(shí)際交通狀況的基礎數據,對于測試評價(jià)新能源汽車(chē)產(chǎn)品將起到極為重要的作用。
關(guān)于電動(dòng)汽車(chē)部分,李孟良介紹,中國工況項目組實(shí)施了電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力系統的監控,完全可以通過(guò)這個(gè)平臺實(shí)時(shí)監控新能源汽車(chē)和電池狀態(tài),通過(guò)電池的預警,判斷電池的安全,評估電池的級別。同時(shí),通過(guò)這些數據可以分析充電行為,并通過(guò)一些布局結構來(lái)支持充電設施的布局決策。
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(dòng)汽車(chē)的電磁兼容問(wèn)題,來(lái)自豐田汽車(chē)電子控制基礎技術(shù)部電波實(shí)驗室的主任兼日本汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì )(JAMA)EMC分委會(huì )委員淺井大介紹,對于電磁兼容(EMC)實(shí)驗相關(guān)的內容,包括兩個(gè)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,強調的是對自身放射噪聲的抑制。這兩點(diǎn)結合在一起,統稱(chēng)是EMC性能。淺井大認為,汽車(chē)一直存在著(zhù)電打火這樣的部件射出來(lái)的噪聲對周?chē)鷱V播電視產(chǎn)生影響的問(wèn)題,現在車(chē)載的通信裝置也漸漸多了起來(lái),因此對車(chē)內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,根據豐田的經(jīng)驗,即使是同樣一臺混合動(dòng)力汽車(chē)單元,如果是搭載在不同的車(chē)輛上,也會(huì )產(chǎn)生大概10分貝以上的差異。究其原因,主要是因為受到車(chē)上其他電子設備的匹配關(guān)系,還有搭載的車(chē)輛環(huán)境、線(xiàn)纜的各種影響,造成車(chē)輛噪音放射效率的諧波不同。因此,淺井大認為,依照整車(chē)的基礎,進(jìn)行電動(dòng)車(chē)輛的EMC測試十分關(guān)鍵。
令國內廣大新能源車(chē)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(chē)的測試評價(jià)(PHEV-TEST),明年年初推出純電動(dòng)汽車(chē)的測試評價(jià)(EV-TEST)。據了解,即將于近期發(fā)布首次測試評價(jià)結果的PHEV-TEST體系將包括六個(gè)方面,分別是續航電耗、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%的權重,說(shuō)明該項內容已經(jīng)成為與續航電耗、油耗等相提并論的關(guān)鍵因素之一。
安心電池可解用戶(hù)后顧之憂(yōu)
在有關(guān)汽車(chē)動(dòng)力電池的測試評價(jià)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的設計,最終加上系統的保護。她希望相關(guān)廠(chǎng)商能夠盡量挑選高品質(zhì)的產(chǎn)品,滿(mǎn)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(hù)的后顧之憂(yōu)。
對于當前一些有關(guān)電動(dòng)汽車(chē)發(fā)生失火的現象,王芳指出,一個(gè)基本要求是,當電芯發(fā)生失控的時(shí)候,系統發(fā)生熱失控速度要能減緩下來(lái),不是要求電池最終不熱失控,但在發(fā)生安全事故之前,車(chē)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(méi)有討價(jià)還價(jià)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(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(guò)中汽中心所進(jìn)行的大量測試,電池一致性差異會(huì )給電池的功率特性、內阻特性帶來(lái)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(diǎn),系統在不同溫度下,在不同倍率的時(shí)候,所測試出來(lái)的能量效率表現特征是不一樣的。試驗數據表明,相比較而言溫度是能量效率發(fā)揮最大的影響因素,包括內阻受溫度影響的一些變化還是非常大的。
燃料電池汽車(chē)可與純電動(dòng)汽車(chē)比肩
談到新能源汽車(chē)未來(lái)的發(fā)展趨勢,國家“千人計劃”專(zhuān)家、同濟大學(xué)教授章桐指出,汽車(chē)未來(lái)的驅動(dòng)趨勢之所以是電動(dòng)化,一個(gè)是因為驅動(dòng)的效率,一個(gè)是因為制動(dòng)能量的回收。他認為,驅動(dòng)電氣化是以后汽車(chē)動(dòng)力系統發(fā)展的主要趨勢。
章桐表示,從整個(gè)汽車(chē)工業(yè)來(lái)說(shuō),希望有一個(gè)理想的統一的能源載體,這個(gè)能源載體可以是電,也可以是氫氣,各有所長(cháng)。目前用電的好處是,電池技術(shù)相對來(lái)說(shuō)比較成熟一些,電網(wǎng)的架構已經(jīng)存在。但是目前電動(dòng)汽車(chē)存在兩個(gè)問(wèn)題:一個(gè)是電池的容量有限,另一個(gè)是充電時(shí)間很長(cháng)??偟膩?lái)說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)的蓄電池和燃料電池應該是互補的發(fā)展過(guò)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(hù)角度來(lái)說(shuō),目前惟一能夠跟傳統汽車(chē)相媲美的就是燃料電池汽車(chē)。
從《中國制造2025》對于燃料電池汽車(chē)的戰略目標看,到2020年,生產(chǎn)1000輛燃料電池汽車(chē)并進(jìn)行示范運行;到2025年,制氫、加氫等配套基礎設施基本完善,燃料電池汽車(chē)實(shí)現區域小規模運行。章桐認為,這一目標應該實(shí)現。
新能源產(chǎn)業(yè)也應有頂層設計
新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè),既是國家七大戰略性新興產(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“節能與新能源汽車(chē)”重大項目總體組專(zhuān)家吳志新認為,我國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)也應該有一個(gè)頂層設計,這個(gè)領(lǐng)域如果沒(méi)有一個(gè)大家能夠達成共識的技術(shù)路線(xiàn)指引,對于戰略性新興產(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(chē)強國,都在制定自己的新能源汽車(chē)技術(shù)路線(xiàn)圖,或者叫做電動(dòng)化交通路線(xiàn)圖。吳志新認為,中國發(fā)展新能源汽車(chē),除了解決能源與環(huán)保問(wèn)題之外,更重要的是希望通過(guò)節能新能源汽車(chē),或者通過(guò)新能源汽車(chē)來(lái)實(shí)現我們國家汽車(chē)工業(yè)的轉型升級,由汽車(chē)大國邁向汽車(chē)強國。他希望在新能源汽車(chē)領(lǐng)域,各個(gè)相關(guān)部門(mén)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(shí)際情況、科學(xué)指導我國純電動(dòng)汽車(chē)和插電式混合動(dòng)力汽車(chē)健康快速可持續發(fā)展,實(shí)現汽車(chē)強國的綱領(lǐng)性技術(shù)文件。