中國儲(chǔ)能網(wǎng)訊：2016年10月中旬科技部發(fā)布了《國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車等重點(diǎn)專項(xiàng)2017年度項(xiàng)目申報(bào)指南》，涉及動(dòng)力電池和電池管理系統(tǒng)、電機(jī)驅(qū)動(dòng)、汽車智能化等方面，其中有一個(gè)“純電動(dòng)大客車動(dòng)力平臺(tái)技術(shù)項(xiàng)目”。下面是筆者學(xué)習(xí)這一指南的體會(huì)。
一、攻關(guān)技術(shù)具體內(nèi)容
1)純電動(dòng)商用車智能控制技術(shù)；
2)高效驅(qū)動(dòng)技術(shù)；
3)高壓集成控制技術(shù)；
4)節(jié)能電動(dòng)冷暖一體化空調(diào)等高效輔助系統(tǒng)技術(shù)；
5)開發(fā)模塊化、系列化的純電動(dòng)商用車底盤及車型；
6)開展整車安全性、可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性的提升技術(shù)研究，以及輕量化新結(jié)構(gòu)、新材料的應(yīng)用技術(shù)研究；
7)開發(fā)整車的批量化生產(chǎn)工藝，形成規(guī)?；a(chǎn)能力。
二、技術(shù)攻關(guān)考核指標(biāo)
以12米純電動(dòng)客車為攻關(guān)對象，具體指標(biāo)如下：
1)0-50km/h加速時(shí)間≤15s；30分鐘最高車速≥100km/h；最大爬坡度≥25%；整備質(zhì)量≤11000kg；電耗≤0.55kWh/km；
2)全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)續(xù)駛里程≥250km；
3)電制動(dòng)降低電能消耗25%以上；
4)行駛60km的快速充電時(shí)間≤10min；
5)形成年生產(chǎn)能力≥5000臺(tái)，實(shí)現(xiàn)百輛級(jí)示范應(yīng)用。
三、總體目標(biāo)
1)繼續(xù)深化實(shí)施新能源汽車"純電驅(qū)動(dòng)"技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略；
2)升級(jí)新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)平臺(tái)；抓住新能源、新材料、信息化等科技帶來的新能源汽車新一輪技術(shù)變革機(jī)遇，超前部署研發(fā)下一代技術(shù)；
3)到2020年，建立起完善的新能源汽車科技創(chuàng)新體系，支撐大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化發(fā)展。
四、技術(shù)攻關(guān)經(jīng)費(fèi)支持
2017年，擬在6個(gè)技術(shù)方向啟動(dòng)19-38個(gè)項(xiàng)目，擬安排國撥經(jīng)費(fèi)總概算為11.2億元。凡企業(yè)牽頭的項(xiàng)目須自籌配套經(jīng)費(fèi)，配套經(jīng)費(fèi)總額與國撥經(jīng)費(fèi)總額比例不低于1:1。
五、客車企業(yè)技術(shù)攻關(guān)如何落地？
第一步、技術(shù)攻關(guān)定位12米客車
汽車技術(shù)核心競爭力體現(xiàn)在轎車上，尤其是體現(xiàn)在高級(jí)跑車上。商業(yè)客車技術(shù)核心競爭力體現(xiàn)12米車上。這一點(diǎn)在行業(yè)內(nèi)認(rèn)識(shí)是基本一致的。但是12米純電動(dòng)客車攻關(guān)是定位公交客車，還是定位道路客運(yùn)客車？從科技部下達(dá)的“30分鐘最高車速≥100km/h”的指標(biāo)上來看，攻關(guān)車型的應(yīng)該是“道路客運(yùn)客車”，因?yàn)楣豢蛙囈?guī)定其最高車速≤69km/h。
第二步、技術(shù)路線定位純電動(dòng)技術(shù)，而非其他技術(shù)
科技部的提法是“繼續(xù)深化實(shí)施新能源汽車‘純電驅(qū)動(dòng)’技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略?！奔冸婒?qū)動(dòng)技術(shù)路線是中國政府的選擇，十三五是對‘純電驅(qū)動(dòng)’技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略的深化。
第三步、以科技部下到考核指標(biāo)為導(dǎo)向
科技部下達(dá)的考核指標(biāo)是關(guān)鍵業(yè)績指標(biāo)。這些指標(biāo)是具體的、可測量性、是可以實(shí)現(xiàn)的?？萍疾肯逻_(dá)的指標(biāo)更最權(quán)威性指標(biāo)，同時(shí)也對企業(yè)技術(shù)攻關(guān)的導(dǎo)向性指標(biāo)。
第四步、選好合作伙伴
整車企業(yè)是滿意結(jié)果的領(lǐng)域，是關(guān)鍵成功要素的聚集地。以結(jié)果為導(dǎo)向，這是新能源汽車補(bǔ)貼對象，為什么選擇的是整車企業(yè)而非零部件企業(yè)的原因所在。同時(shí)也說明客車企業(yè)在我國新能源汽車發(fā)展中的地位和作用，遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于零部件企業(yè)。對此整車企業(yè)必須要在選好合作伙伴下功夫了，引導(dǎo)好零部件企業(yè)的發(fā)展。
1)大三電(動(dòng)力電池及BMS、電機(jī)、電控)的性能好壞及水平的高低，是(20%/80%)原理中的20%。這是由上游合作伙伴完成的?？梢哉f，選好大三電供應(yīng)商是最重要、最關(guān)鍵的工作；
2)小三電(電助力轉(zhuǎn)向、電制動(dòng)、電空調(diào))是上一層((20%/80%)中的80%的20%?？梢哉f，選好小三電供應(yīng)商，是必須要認(rèn)真去做好的工作?？梢赃@樣說，客車空調(diào)是耗電大戶，如果把空調(diào)的耗電算進(jìn)來，目前的電動(dòng)客車要實(shí)現(xiàn)續(xù)駛里程≥250km的目標(biāo)，是極其困難的。車用電空調(diào)能不能做到格力家用空調(diào)的水平，其潛力是相當(dāng)?shù)酱蟮摹?
第五步，搞好底盤及車身輕量化產(chǎn)品研發(fā)
客車整車企業(yè)是攻關(guān)關(guān)鍵成功要素的聚集地。選好合作伙伴是攻關(guān)的必要條件?？蛙囌嚻髽I(yè)以底盤及車身輕量化產(chǎn)品研發(fā)中心，開展新結(jié)構(gòu)、新材料的應(yīng)用技術(shù)研究，開展整車安全性、可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性的提升技術(shù)研究是成功充分條件。
六、十三五純電動(dòng)12米客車攻關(guān)技術(shù)難度分析
1)從科技部發(fā)布的12米純電動(dòng)客車指標(biāo)上來分析，其中：全氣候(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)續(xù)駛里程≥250km是用戶認(rèn)可的基本指標(biāo)。其難度分析：
①(環(huán)境溫度范圍覆蓋-20℃到40℃)充放電性能良好的動(dòng)力電池，基本上是快充類電池，其比能量能滿足滿足12米純電動(dòng)公交車?yán)m(xù)駛里程≥100km。要實(shí)現(xiàn)用當(dāng)前的快充電池，其比能量要滿足12米純電動(dòng)客車?yán)m(xù)駛里程≥250km的這個(gè)指標(biāo)，動(dòng)力電池必須要上一個(gè)大臺(tái)階。這是客車廠家自己無能為力的事情了。這是前面提到的客車廠家必須要找到最好的動(dòng)力電池廠家的原因。
②比能量要滿足12米純電動(dòng)公交車?yán)m(xù)駛里程≥250km的要求，在目前動(dòng)力電池電池供應(yīng)商目錄里，在找到最好的工業(yè)商的前提下，要求12米純電動(dòng)公交車整備質(zhì)量≤11000kg，必須要求整車在減去動(dòng)力電池系統(tǒng)后的整備質(zhì)量≤8000kg。這對目前的12米的公交車客車的輕量化的要求是相當(dāng)高，客車輕量化后的車身結(jié)構(gòu)剛度(強(qiáng)度)必須滿足客車結(jié)構(gòu)安全性有關(guān)性技術(shù)指標(biāo)，其難度是難以想象的。對道路客車輕量化，其要求更高，難度更大。
2)從科技部發(fā)布的12米純電動(dòng)客車指標(biāo)上來分析，其中：0-50km/h加速時(shí)間≤15s；30分鐘最高車速≥100km/h；最大爬坡度≥25%是最關(guān)鍵的動(dòng)力性指標(biāo)。其難度分析：
①0-50km/h加速時(shí)間≤15s是整車的加速度指標(biāo)。對客車用戶而言，這一指標(biāo)不敏感。目前轎車的指標(biāo)是4s水平，對電動(dòng)客車而言，這個(gè)影響客車動(dòng)力總成的配置，尤其是對電機(jī)配置，能保障這個(gè)指標(biāo)的電機(jī)，才能算上是高效驅(qū)動(dòng)技術(shù)。
②30分鐘最高車速≥100km/h這個(gè)指標(biāo)目前在電動(dòng)轎車上是一個(gè)基本指標(biāo)。對道路客運(yùn)電動(dòng)客車提出這個(gè)指標(biāo)的基本理由是，高速公路的經(jīng)濟(jì)速度是100公里。如果不能到達(dá)這個(gè)指標(biāo)，電動(dòng)客車是不能滿足高速公路的要求?？陀^地說，目前研發(fā)的道路電動(dòng)客運(yùn)客車是不能上高速公路的，僅可用于城市道路上通勤車用。這個(gè)也是電機(jī)高效運(yùn)行的基本要求。
③最大爬坡度≥25%。對于經(jīng)常在城市和良好公路上行駛的汽車，最大爬坡度在10°左右即可；對于載貨汽車，有時(shí)需要在壞路上行駛，最大爬坡度應(yīng)在30%即16.5°左右。而越野汽車要在無路地帶行駛，最大爬坡度應(yīng)達(dá)30°以上。目前貨車的最大爬坡度≥30%。對純電動(dòng)客車提出最大爬坡度≥25%的要求，無疑否定了單機(jī)直驅(qū)的動(dòng)力總成配置方案。要滿足這個(gè)這個(gè)指標(biāo)，增加變速器配置是必須的。對單電機(jī)驅(qū)動(dòng)的純電動(dòng)客車而言，依然需要變速箱，但不需要太多檔，2-3檔即可。增加變速箱以后，整車的系統(tǒng)集成的復(fù)雜度提高了很多。有變速箱的優(yōu)點(diǎn)是：可以降低對電機(jī)的要求，可以減少對電池組的要求，其綜合成本降低。這對整車廠工程技術(shù)人員動(dòng)力集成能力提出了較高的要求。
七、客車廠如何選好合作伙伴？
客車廠如何完成十三五純電動(dòng)12米客車技術(shù)攻關(guān)任務(wù)？單靠客車自己的能力是不可能的。必須選好合作伙伴。但是如何選對合作伙伴呢？筆者認(rèn)為，以《國家重點(diǎn)研發(fā)計(jì)劃新能源汽車等重點(diǎn)專項(xiàng)2017年度項(xiàng)目申報(bào)指南》對有關(guān)零部件的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)為依據(jù)，考核合作伙伴是十分有效辦法。
1)動(dòng)力電池與電池管理系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
①電池單體能量密度≥300Wh/kg，循環(huán)壽命≥1500次，成本≤0.8元/Wh，安全性達(dá)到國標(biāo)要求，年生產(chǎn)能力≥1億瓦時(shí)。
②電池系統(tǒng)的能量密度≥200Wh/kg，循環(huán)壽命≥1200次，全壽命周期內(nèi)全工作溫度范圍的SOC、SOP和SOH的估計(jì)誤差≤±3%，單體電池之間的溫差≤2℃，滿足安全性等國標(biāo)要求，并符合功能安全及行業(yè)各項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)要求，成本≤1.2元/Wh，年生產(chǎn)能力≥1萬套；
③快速充電電池的能量密度≥120Wh/kg，恒流充電容量達(dá)到額定容量的80%以上(常溫，6C倍率下)，循環(huán)壽命≥10000次；
2)電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力電子總成的關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)
①電機(jī)控制器峰值功率密度≥30kW/L，匹配電機(jī)額定功率40-80kW，最高效率≥98.5%。
八、結(jié)論
十三五純電動(dòng)12米客車技術(shù)攻關(guān)方向已經(jīng)國家科技部提出具體關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)得到具體的細(xì)化，為企業(yè)產(chǎn)品開發(fā)提供了科學(xué)參考依據(jù)?？蛙嚻髽I(yè)在國家科技部的指導(dǎo)下，以關(guān)鍵技術(shù)指標(biāo)為導(dǎo)向，一步一步地努力，配合科學(xué)措施，組織企業(yè)的人力、財(cái)力資源，十三五我國"純電驅(qū)動(dòng)"汽車技術(shù)轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略取得決定性成功，是有把握的。
