本報(bào)記者 葉偉
電驅(qū)動(dòng)總成、混動(dòng)總成、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、商用車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)、材料及流體、開(kāi)發(fā)測(cè)試及軟件……6月12-13日,在江蘇省南通市舉行的第十七屆國(guó)際汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)年會(huì)(TMC2025)上,諸多汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)關(guān)鍵和前沿技術(shù)集中展示,人們可以從中窺見(jiàn)未來(lái)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展新趨勢(shì)。
“當(dāng)前,汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)正朝著高效化、集成化、智能化方向發(fā)展,其技術(shù)創(chuàng)新呈現(xiàn)三大特點(diǎn),需要產(chǎn)業(yè)鏈上下游強(qiáng)化產(chǎn)學(xué)研合作,共同推動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新再上新臺(tái)階,進(jìn)而促進(jìn)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)高質(zhì)量發(fā)展?!敝袊?guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)副理事長(zhǎng)兼秘書(shū)長(zhǎng)侯福深在年會(huì)上表示。
支持汽車(chē)產(chǎn)業(yè)“四化”
作為汽車(chē)的“心臟”,動(dòng)力系統(tǒng)的重要性不言而喻,是決定車(chē)輛行駛性能的關(guān)鍵因素,如動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、穩(wěn)定性、環(huán)保性等。
侯福深說(shuō):“汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)創(chuàng)新作為汽車(chē)產(chǎn)業(yè)低碳化、電動(dòng)化、智能化轉(zhuǎn)型的核心支撐,近年來(lái)取得顯著進(jìn)展。”
據(jù)了解,在低碳化技術(shù)方面,目前,混動(dòng)專(zhuān)用變速器的構(gòu)型和效率持續(xù)優(yōu)化,混動(dòng)專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)熱效率達(dá)到46%,與2020年相比提高超13個(gè)百分點(diǎn),柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的熱效率超過(guò)48%,相比2020年提升4.3%,達(dá)到國(guó)際先進(jìn)的水平;低碳、零碳燃料內(nèi)燃機(jī)關(guān)鍵技術(shù)不斷突破。在電驅(qū)動(dòng)技術(shù)方面,驅(qū)動(dòng)電機(jī)峰值功率密度最高達(dá)到每公斤7000瓦以上;基于碳化硅功率器件的高性能電機(jī)控制器的功率密度最高達(dá)到每升45千瓦,與2020年相比提升近50%;扁線電機(jī)高效冷卻系統(tǒng)、碳化硅器件等關(guān)鍵零部件與高電壓平臺(tái)功能安全、網(wǎng)絡(luò)安全等核心技術(shù)在電驅(qū)動(dòng)總成產(chǎn)品上實(shí)現(xiàn)應(yīng)用。
“乘用車(chē)機(jī)電總成實(shí)現(xiàn)平臺(tái)化發(fā)展,其功率密度、效率、噪聲等關(guān)鍵性能指標(biāo)持續(xù)提升;商用車(chē)無(wú)論是純電混動(dòng)還是燃料電池,各條技術(shù)路線技術(shù)創(chuàng)新都取得了明顯進(jìn)展?!焙罡I钫f(shuō)。
“我國(guó)電驅(qū)動(dòng)行業(yè)取得長(zhǎng)足發(fā)展,電機(jī)有效功率密度在4.5-7.8千瓦/公斤,電驅(qū)動(dòng)總成功率密度從原來(lái)的0.5千瓦/公斤,發(fā)展到如今普遍的2.5千瓦/公斤,個(gè)別沒(méi)有投入量產(chǎn)的可以做到4千瓦/公斤。在增程式電驅(qū)動(dòng)總成技術(shù)方面,攻克了多動(dòng)力源機(jī)電耦合效率提升難題,實(shí)現(xiàn)了驅(qū)動(dòng)電機(jī)最高效率98.1%、機(jī)械傳動(dòng)最高效率98.4%、發(fā)電單元油電轉(zhuǎn)換系數(shù)≥3.63kWh/L?!惫枮I理工大學(xué)教授蔡蔚表示,電驅(qū)動(dòng)向高安全可靠、高效、高功率密度方向發(fā)展,有力支撐汽車(chē)產(chǎn)業(yè)電動(dòng)化、智能化、低碳化、全球化。
技術(shù)創(chuàng)新成果不斷涌現(xiàn)
中國(guó)中車(chē)的第五代純電多合一電驅(qū)總成、沃爾興的第三代軸接地環(huán)、嘉實(shí)多的下一代超低粘度油冷電動(dòng)車(chē)變速箱油、芯聯(lián)集成的高功率密度的SiC MiniHPD模塊、英特模的30000rpm新能源高速直驅(qū)電機(jī)測(cè)試臺(tái)……大會(huì)期間,13個(gè)技術(shù)和產(chǎn)品入選“TMC2025年度創(chuàng)新技術(shù)”。
這些汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)和產(chǎn)品,將是未來(lái)3-5年重塑汽車(chē)行業(yè)格局的顛覆性成果,為汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)發(fā)展探尋新的解題思路。
“當(dāng)前,汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)呈現(xiàn)出多元化并行發(fā)展趨勢(shì)。汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)突破和進(jìn)步,有助于行業(yè)痛點(diǎn)問(wèn)題的解決。”長(zhǎng)安汽車(chē)平臺(tái)及模組開(kāi)發(fā)部副總經(jīng)理劉斌表示,長(zhǎng)安汽車(chē)積極推進(jìn)動(dòng)力系統(tǒng)的平臺(tái)化、模塊化、通用化和組合狀態(tài)最小化,持續(xù)打造動(dòng)力系統(tǒng)“根技術(shù)”。
“傳統(tǒng)電機(jī)在效率和功率密度方面逐漸難以滿足市場(chǎng)需求。為了克服傳統(tǒng)電機(jī)的瓶頸,提升整車(chē)的性能和能效表現(xiàn),開(kāi)發(fā)新型電機(jī)技術(shù)成為了必然選擇?!睆V汽平臺(tái)技術(shù)研究院電驅(qū)系統(tǒng)部部長(zhǎng)喻皓表示,廣汽夸克電驅(qū)技術(shù)憑借高效率、高功率密度、高速化和高集成四大特點(diǎn),持續(xù)引領(lǐng)行業(yè)發(fā)展,不僅能夠顯著提升電機(jī)的性能,還可以提升能效,進(jìn)而提升新能源汽車(chē)的續(xù)航能力。目前,廣汽夸克電驅(qū)2.0非晶—碳纖維超級(jí)電驅(qū)已實(shí)現(xiàn)小批量裝車(chē),即將實(shí)現(xiàn)規(guī)模化批量生產(chǎn)。
需要加快系統(tǒng)間融合
侯福深認(rèn)為,當(dāng)前,汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)創(chuàng)新主要呈現(xiàn)三大特點(diǎn):系統(tǒng)集成向更深層次發(fā)展,并邁向多域融合。集成核心驅(qū)動(dòng)單元、高壓充配電系統(tǒng)、電池管理系統(tǒng)、整車(chē)控制單元、熱管理系統(tǒng)等模塊的多合一構(gòu)型,將動(dòng)力系統(tǒng)集成推向新的高度,可實(shí)現(xiàn)體積和線束數(shù)量的大幅縮減,顯著提升功率密度和空間利用率。同時(shí)通過(guò)動(dòng)力操控、智駕、信息娛樂(lè)等功能的底層數(shù)據(jù)互通與協(xié)作控制,不斷拓寬動(dòng)力系統(tǒng)的邊界,進(jìn)入動(dòng)力融合、跨域協(xié)同的新階段。
材料與工藝創(chuàng)新正成為汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)創(chuàng)新的焦點(diǎn)。在材料方面,碳化硅、碳纖維、非晶合金、高強(qiáng)度鋼、軟磁復(fù)合材料等加快導(dǎo)入應(yīng)用,不僅優(yōu)化整車(chē)輕量化水平和動(dòng)力性能,還拓寬了汽車(chē)設(shè)計(jì)的邊界;在工藝方面,激光焊接、三維堆疊封裝、3D打印、等離子噴涂、碳纖維包裹、雙面冷卻封裝等工藝創(chuàng)新,進(jìn)一步推動(dòng)生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量的雙躍升。
人工智能等智能化技術(shù)賦能動(dòng)力系統(tǒng)創(chuàng)新。汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)正在從傳統(tǒng)的機(jī)電一體化控制向全鏈路的智能化控制演進(jìn)。例如通過(guò)AI算法實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)的扭矩分配,顯著提升極端工況穩(wěn)定性;融合多元數(shù)據(jù)的智能熱管理系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)熱能的按需分配與高效利用,提升整車(chē)高低溫續(xù)航保持率等。
企業(yè)如何把握行業(yè)發(fā)展特點(diǎn),實(shí)現(xiàn)發(fā)展?蔡蔚表示,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正向高效、高安全、高可靠性發(fā)展,行業(yè)企業(yè)要在高電壓、高功率密度等關(guān)鍵技術(shù)上發(fā)力,同時(shí)關(guān)注稀土永磁、碳化硅等材料的創(chuàng)新應(yīng)用,推動(dòng)動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)顛覆性變革。
劉斌表示,未來(lái)要聚焦汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的智能化、系統(tǒng)性重構(gòu)、全新生態(tài)的打造等方面,實(shí)現(xiàn)動(dòng)力系統(tǒng)高機(jī)動(dòng)性、高安全、可靠性。同時(shí)需要與底盤(pán)系統(tǒng)、高階自動(dòng)駕駛系統(tǒng)等融合,以提升汽車(chē)安全、健康、舒適、矯健、駕趣、聰慧等性能。
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