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混合动力汽车前景美好,中国车企要练好内功

行业状况:

  • 混合动力汽车成本偏高其回收周期较长
  • 我国关键技术产业化及其产业链的支撑存在较大差距

发展建议:

  • 建立自主品牌混合动力汽车产业化共用平台
  • 加强混合动力基础技术研究及试验能力建设
  • 进一步降低成本并提高产品的可靠性和耐久性

目前从全球范围来看,混合动力汽车已处于大规模产业化的前夕,国际、国内的汽车企业在竞相研发混合动力汽车。但要真正实现自主混合动力车型的普及,还有诸多障碍需要克服,包括技术上的一些关键难题和成本增加太多、零部件配套资源体系不成熟等。

面对交通能源与环境问题的巨大挑战,以能源多元化、排放洁净化、燃料节约化为主要特征的节能与新能源汽车迅速发展,相互竞争,并引发了汽车动力的电控化和电气化两大技术变革,促进了汽车能源及动力的快速转型。

混合动力汽车可在不改变既有的汽车产业结构、能源(石油燃料)体系以及用户对车辆使用习惯的前提下,最大限度地发挥内燃机和纯电动汽车的双重优点,达到节能和环保的目的。因而被业界认为是目前最现实可行且长远有效的节能环保方案。

混合动力汽车已处于产业化前夕

目前从全球范围来看,混合动力汽车已处于大规模产业化的前夕,丰田公司的Prius、Estima、Crown、Coaster等混合动力汽车已成功上市,并在日本、美国和欧洲各国市场上均获得较大成功,累计产销量已超过60万辆。随后本田、福特、通用、戴姆勒、大众、雪铁龙、雷诺、宝马、日产、现代、三菱等各大汽车公司也纷纷向市场推出各种类型的混合动力汽车。截至2008年底,混合动力汽车在全球的累计销售量已超过百万辆。

近几年,在国家“863”计划的资助下,长安、一汽、东风、奇瑞、华晨、吉利等自主品牌汽车企业竞相开发出了相应的混合动力轿车,其中部分车型已申报了国家汽车产品公告,但上述汽车企业大多采用ISG轻度混合或BSG微混合方案,这两种方案的技术难度较小,生产成本也较低。同时我们必须清醒地认识到,要真正实现自主混合动力车型的普及,还有诸多障碍需要克服,包括技术上的一些关键难题和成本增加太多、零部件配套资源体系不成熟等。具体表现在:

1.与国外一样,成本偏高其回收周期较长成为混合动力汽车普及初期最主要的障碍。一般中度混合动力轿车比同类内燃机轿车成本高出20%~30%。若按10万元家用轿车计算,在不赢利情况下成本增加2万元,以每年行驶3万公里计算,油价为6元时,回收期为6.9年;油价为5元时,回收期为8.3年。而根据市场调查,用户可接受的回收期为1~1.5年,也就是用户只接受价格增加5%以内,与实际相差比较大,严重削弱了用户对购买混合动力汽车的兴趣。

2.关键技术产业化及其产业链的支撑存在较大差距。近年来民族汽车之所以崛起,主要就是得力于存在广阔的低端市场空间以及高速增长的市场容量形成强大的拉动力。民族轿车工业崛起主要靠的就是走的低端产品路线,技术含量低,可以通过自主创新或从国外设计公司直接购得。

像长安、奇瑞等企业在混合动力技术研发及其产业化上,联合国内的高校、研究机构,甚至与国外的一些研发机构合作,每年投入上千万元资金进行技术研发,国家也有部分资金支持,但还有一些产业化的关键重大技术需要最后的冲刺突破,系统的可靠性还需要大量的试验验证,关键核心零部件的产业化还存在较大差距,标准体系还不完善。

比如镍氢电池一直是个瓶颈,在推进混合动力汽车产业化时,有关部门考察了全国所有的镍氢电池供应商,完全满足产业化要求的厂家基本上没有。此外,还有像ISG电机、各种控制系统等关键技术零部件的产业化都与规模化生产存在差距。

与乘用车相比,城市混合动力公交车的发展有所不同。据统计,我国城镇居民日常出门有70%是首选乘坐公交车。在城市工况下,公交车频繁起步、加速、制动和停车,要额外消耗许多燃油。根据调查,将近1/2的燃油是被汽车频繁制动所消耗的,这就为混合动力公交车的节油减排留下了相当大的空间。

基于以上考虑,目前我国至少有7~8家客车企业将研发、生产混合动力公交车作为研发工作的重点。经过几年的开发,虽然已取得了一系列重大成果,但公交车的节油率并未达到预计的要求,主要原因包括:1.汽车的制动过程十分短暂,一般不超过10秒,在短短的几秒内,电机要求发出很大的电流,才能有效回收制动能量,但是电池的充电倍率只有放电倍率的一半,因此电池不能接受大电流充电。理论上汽车有50%~60%的制动能量可回收,但实际回收的制动能量小于20%,最简单的改进办法是加大动力电池容量,例如至少加大容量一倍,回收的制动能量可由20%增加到40%。但这将大大增加整车成本和汽车自重,经济上可能是得不偿失;2.混合动力公交车若采用停车断油,甚至滑行即时断油,可节油10%左右(4L/100km),实际上国产柴油机没有专门为混合动力汽车设计,一般不允许频繁地停车断油,否则供油系统和废气增压器都可能损坏,严重影响柴油机寿命。而且,停车断油就必须装有电动转向油泵、电动空压机和电动空调系统,这又会大大增加整车成本和重量,两相权衡,不一定合算,所以近期大多未实现停车断油功能。 12下一页> 关键字:混合动力汽车 ISG轻度混合 BSG微混合  本文链接:http://www.cntronics.com/public/art/artinfo/id/80002260 分享到:

核心电子系统体现竞争力

目前,常规汽车电子产品占整车成本的比例在全球平均为13%,预计到2010年将达到40%。另据Motorola、Benz等公司的预测,未来汽车技术的革新将有90%来自汽车电子与软件技术。与传统内燃汽车相比,电子产品在混合动力汽车中占有更大的比重,如在日本Toyota汽车公司生产的Prius混合动力轿车中,汽车电子产品占整车成本的比例已高达47%,因此,相对于常规内燃汽车,混合动力汽车的核心竞争力将更多体现在汽车电子产品上。

混合动力汽车由于保留了常规内燃机和变速箱,其核心电子系统主要包括:多能源动力总成控制系统、混合动力用发动机(汽油、柴油、燃气)管理系统、自动变速控制系统、电机及其驱动控制系统、动力蓄电池及其管理系统、高压电安全控制系统、DC/DC变换器(单向功率流,双向功率流)等。

作为新能源汽车的共性辅助电子系统,对于混合动力汽车来说也是必不可少的,主要包括:电动助力转向系统、智能仪表系统、电动空调系统、机电复合制动系统。

自主品牌发展措施

基于以上的分析,自主品牌混合动力汽车产业的发展应重视以下几个问题。

1.建立自主品牌混合动力汽车产业化共用技术设计平台和零部件配套供应体系平台。建议借鉴美国PNGV计划模式,由国家资助、自主品牌汽车公司共同出资组建混合动力产业化公司,业务领域包括系统设计、零部件大批量生产、专用试验等。以此解决技术的可持续发展和产业链发展能力的建设问题。

2.加强混合动力基础技术研究及试验能力建设。标准的竞争已经成为新技术产业化成败的关键。混合动力汽车产业化尚需要标准、试验认证能力的支撑,建议国家设立专门的基础技术研究和试验能力建设专项基金,资助有条件和能力的国有控股企业或国家试验检测机构进行能力建设,最终形成中国自己的混合动力技术标准。

3.重视实践、练好内功,进一步降低成本并提高产品的可靠性和耐久性。当前在国际金融危机持续蔓延的背景下,通用、克莱斯勒等国外汽车业巨头遭受重创。为获重生,他们都不遗余力地发展新能源汽车以挽颓势,中国到2012年新生产汽车中有10%是节能与新能源汽车的目标更是鲜明。

为继续推进节能与新能源汽车的产业化,由科技部、财政部共同组织的“十城千辆”试点也已在国内部分城市陆续展开,而国家财政对新能源汽车消费的直接补贴更是将节能与新能源汽车产业化的进程推进了一大步,对于国内的车企来说,这又将是一个千载难逢的机会。只有重视实践、大胆探索,通过进一步降低制造成本,提高产品的可靠性和耐久性,才能真正推进自主品牌混合动力汽车的规模产业化。

汽车能源及动力转型发展预测
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关于混合动力汽车

按照机械能和电能两种能量搭配比例的不同,混合动力汽车划分为四种类型:即只具备自动起停、怠速关机功能的“微混合(MicroHybrid)”,电机不能单独驱动车辆行驶的“轻混合(MildHybrid)”和电机、内燃机都可以独立或共同驱动车辆的“全混合(FulHybrid)”以及“可外接充电式混合(Plug-inHybrid)”动力汽车。根据动力系统零部件的种类、数量以及能量流或功率流的配置结构关系可将混合动力汽车分为:串联式、并联式和混联式三种基本类型。

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