李晟:關(guān)于節(jié)能與新能源汽車技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用
湖南中車時(shí)代電動(dòng)汽車股份有限公司技術(shù)經(jīng)理李晟就新能源汽車技術(shù)研發(fā)及應(yīng)用方面的話題進(jìn)行了觀點(diǎn)闡述,以下為演講實(shí)錄:
各位專家、領(lǐng)導(dǎo),下午好!很榮幸有機(jī)會(huì)在這兒給各位做一個(gè)匯報(bào)。
今天我主要講的是分三部分,當(dāng)前的產(chǎn)業(yè)現(xiàn)狀,我們中車對(duì)現(xiàn)代的局勢(shì)、判斷的解決方案,以及我們認(rèn)為未來(lái)的新能源客車的發(fā)展思路。
全球?qū)Νh(huán)保問(wèn)題越來(lái)越重視,歐洲現(xiàn)在各國(guó)相繼出現(xiàn)了燃油車叫停的時(shí)間表。我們認(rèn)為現(xiàn)在是人民日益覺(jué)醒的環(huán)保意識(shí)與當(dāng)前環(huán)境的現(xiàn)狀成為了一個(gè)尖銳的矛盾,隨著時(shí)間的推移,我相信往后走的話,我們現(xiàn)在傳統(tǒng)的車會(huì)越來(lái)越比較少。新能源車、節(jié)能環(huán)保的車,可能會(huì)更多往前推出。
目前中國(guó)政府現(xiàn)在也在大力推進(jìn)新能源汽車的發(fā)展,我們可以看一下現(xiàn)在我們國(guó)家截至到2030年的規(guī)劃,新能源車的占比是逐年往上增加。目前,電動(dòng)化的這種新型城市公交可能越來(lái)越被大家所接受。未來(lái)一體式的城市公交的解決方案,可能會(huì)成為最終的解決方案。從地鐵、城際交通、城市內(nèi)部的ART線、BRT線,以及可能小型的這種區(qū)域之間,小區(qū)之間這種電動(dòng)汽車形成整體的電動(dòng)化的交通解決方案,可能會(huì)成為未來(lái)的潮流與方向。所以,我們認(rèn)為將來(lái)我們的車全面的電動(dòng)化是一個(gè)發(fā)展的趨勢(shì)。
這邊我們對(duì)比了一下中國(guó)新能源車的增長(zhǎng)量,以及在全球的市場(chǎng)的占有率。大家可以看一下,2013年之前,可能是一個(gè)緩慢的增長(zhǎng)。2013年往后,特別是2014-2015年,一個(gè)井噴式的現(xiàn)象發(fā)展起來(lái),在去年占比已經(jīng)達(dá)到了50.7%。目前,中國(guó)電動(dòng)化的公交覆蓋率已經(jīng)達(dá)到了全國(guó)的72.5%。
我們對(duì)比了一下傳統(tǒng)車的經(jīng)濟(jì)性與目前我們的新能源車,特別是指純電動(dòng),這一塊的經(jīng)濟(jì)成本。在2016年,其實(shí)就出現(xiàn)了一個(gè)焦點(diǎn)。往后走的話,隨著電池的成本逐漸降低,那么我們新能源車的成本,運(yùn)營(yíng)成本、制造成本遲早會(huì)比傳統(tǒng)更低,值得大家期待。
然后我們得出的結(jié)論,經(jīng)過(guò)國(guó)際十幾年的重點(diǎn)來(lái)發(fā)展、推動(dòng)新能源車的發(fā)展。那么我們的技術(shù)一直不停的超越我們自己,未來(lái)的趨勢(shì)新能源車不可阻擋。
第二部分是我們中車當(dāng)前的思路與解決方案,這里給各位專家匯報(bào)一下。
這是我們公司的簡(jiǎn)介,我們成立于2007年。2016年的時(shí)候,我們年產(chǎn)量已經(jīng)達(dá)到整車5000臺(tái),系統(tǒng)配套1.2萬(wàn)套。今年的話,系統(tǒng)配套會(huì)應(yīng)該2萬(wàn)套。
這里給各位專家匯報(bào)一下我們的研究方向,中車的思路是什么?從元器件級(jí),然后到部件級(jí),從系統(tǒng)級(jí)同步的研究與開(kāi)發(fā)。這是我們控制器的關(guān)鍵零部件IGBT,中車電動(dòng)是一家擁有IGBT,然后電力電容、傳感器等關(guān)鍵元器件制造與生產(chǎn)的企業(yè)。各位不知道有沒(méi)有去過(guò)株洲(我們的研究所),如果過(guò)去的話,我們IGBT是一條必去瀏覽的風(fēng)景線。
我們現(xiàn)在IGBT公里密度比上一代提升了50%,而且我們現(xiàn)在可以自制第五代的芯片可以國(guó)產(chǎn)化、汽車級(jí),然后可以針對(duì)一些大客戶定制開(kāi)發(fā)。下面這個(gè)圖片就是我們的生產(chǎn)線和實(shí)驗(yàn)室。這個(gè)是我們研發(fā)的控制軸承,我們叫oin one。里面有八把部件,把它集成到一個(gè)小箱子,是我們的第五代控制軸承系統(tǒng)。相當(dāng)于上一代來(lái)說(shuō),它的體積更小,然后總量減輕。
可以看一下我們把八個(gè)部件,包括了整車控制器,還有兩個(gè)電機(jī)控制器,以及它的輔源、高壓配電集成在了一起,整體的總量只有35公斤。然后我們的高壓連接點(diǎn)對(duì)比傳統(tǒng)的分力部件來(lái)說(shuō),減少到只有4個(gè)機(jī)械的安裝點(diǎn)。然后電氣連接點(diǎn),減少了60%以上。這個(gè)對(duì)我們整機(jī)的安全性提高很多。
這邊是我們的中車開(kāi)發(fā)的電機(jī),現(xiàn)在包含了減速的,變速箱MT的純電動(dòng)的解決方案,也有大型的直驅(qū)的永存電機(jī),還有針對(duì)物流車小型的專用車開(kāi)發(fā)的小扭矩的永存機(jī)。
這邊是中車對(duì)充電體系的研究,我們現(xiàn)在也在跟一些電池廠合作,對(duì)目前純電動(dòng)的運(yùn)營(yíng)模式,包括公交、用戶,針對(duì)不同的工況采取了充電的方案,給中端的客戶提供一籃子的解決方案。其中浣浣可能比較難以實(shí)現(xiàn),這個(gè)成本太高。一般這種快充、慢充、直流、交流的,現(xiàn)在都有跟中端客戶在各個(gè)地方有過(guò)合作,給他們提供解決方案。
這邊是我們中車打造的一款車聯(lián)網(wǎng)的系統(tǒng),我們覺(jué)得未來(lái)的這種趨勢(shì)可能是互聯(lián)網(wǎng)也會(huì)介入到新能源的智能化公交的整車平臺(tái)。那么利用現(xiàn)在的車聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng),用戶可以實(shí)時(shí)檢測(cè)到車輛的數(shù)據(jù),對(duì)車輛的運(yùn)營(yíng)情況,特別是它的安全性能做一個(gè)實(shí)時(shí)的監(jiān)控。同時(shí)通過(guò)終端給司機(jī),或者給運(yùn)營(yíng)提供預(yù)警,然后大大提高我們整車的安全性能。
第三部分給各位專家介紹一下中車未來(lái)新能源車的發(fā)展思路,我們認(rèn)為未來(lái)的趨勢(shì)可能是智能駕駛會(huì)是一個(gè)比較潛在的市場(chǎng)和未來(lái)代表引領(lǐng)潮流的發(fā)展方向。目前,我們分析可能到2020年,國(guó)內(nèi)智能駕駛的市場(chǎng)空間可能達(dá)到了2300億。那么,在現(xiàn)在來(lái)說(shuō),哪一家企業(yè)如果在這方面有投入,將來(lái)就可以走在前面,能更快的占有市場(chǎng),得到用戶的認(rèn)可。
中國(guó)制造2025其實(shí)里面有規(guī)劃,重點(diǎn)發(fā)展自動(dòng)駕駛的汽車以及技術(shù)。這一部分下面有一個(gè)圖,大家可以看一下。是我們?cè)谀M一個(gè)小區(qū)的建設(shè),在株洲。這個(gè)車輛通過(guò)我們裝的智能駕駛的設(shè)備,這一塊在后面會(huì)跟大家詳細(xì)的匯報(bào)。如何在這個(gè)小區(qū)通過(guò)不用司機(jī)的操作,來(lái)使車輛自動(dòng)的運(yùn)行。
當(dāng)前,智能駕駛是一個(gè)很有前景的產(chǎn)業(yè)。不過(guò)目前也面臨了一些困難。
第一,目前的路況相對(duì)來(lái)說(shuō)比較復(fù)雜。我們面臨的客車產(chǎn)業(yè)的話,不一定會(huì)有很好的類似于專用的線路給你。一般都是跟小車,或者跟行人、非機(jī)動(dòng)車輛共線,那這種復(fù)雜的道路對(duì)我們這個(gè)技術(shù)產(chǎn)生了嚴(yán)重的挑戰(zhàn)。
舉個(gè)例子吧,比如說(shuō)我通過(guò)雷達(dá)監(jiān)測(cè)到前面有一個(gè)物體,那么根據(jù)安全性能的要求,我們車輛要停下來(lái)。不過(guò)當(dāng)這個(gè)物體小到僅僅是一塊石頭的時(shí)候,到底要不要停。通過(guò)影像來(lái)識(shí)別,它到底是一個(gè)石頭,或者是一個(gè)小貓小狗,這一塊怎么去處理。現(xiàn)在對(duì)我們來(lái)說(shuō),可能還有技術(shù)難度。
第二,目前我們配套的器件,可能靈敏度還不夠,可能識(shí)別度、精度也不夠,對(duì)我們的駕駛也會(huì)產(chǎn)生一定的影響??赡茉诖_定安全性能的前提下,識(shí)別的精度是不夠的。
第三,目前我們的政策還不是太明朗。在聯(lián)合國(guó)汽車委員會(huì)已經(jīng)定義了,目前司機(jī)的操作,司機(jī)不一定要完全實(shí)時(shí)來(lái)操作汽車,只要司機(jī)的操作優(yōu)先級(jí),比智能駕駛的系統(tǒng)高就可以了。這是聯(lián)合國(guó)的定義,歐洲、德國(guó)也相繼推出了智能駕駛汽車的規(guī)范。而在國(guó)內(nèi),目前這一塊有關(guān)部門還在研究,并沒(méi)有最終出臺(tái)。如何定義智能駕駛這一塊的政策,目前還有待政府稍后推出。目前的標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)應(yīng)該還在研制中。
這是我們的解決方案,大家可以看一下有右側(cè)有一個(gè)環(huán)形的跑到。未來(lái)我們預(yù)計(jì)的智能駕駛的公交,可能就是這個(gè)場(chǎng)景。車輛在路況上行駛,但是車上會(huì)有一個(gè)集成處理器,會(huì)實(shí)時(shí)向我們的監(jiān)控中心。這邊有一個(gè)視頻,因?yàn)樗环矫嫱ㄟ^(guò)雷達(dá)來(lái)采集數(shù)據(jù)發(fā)給傳感器。一方面,它實(shí)際上整車會(huì)有一個(gè)視頻攝影,來(lái)報(bào)給監(jiān)控中心已經(jīng)視頻監(jiān)控,實(shí)時(shí)來(lái)監(jiān)控車輛的狀態(tài)。
這是智能駕駛車輛的示意圖,在車頂裝了GPS線,前車裝了雷達(dá)以及攝像機(jī),等于是雙重保護(hù)。既有影像識(shí)別,也有雷達(dá)來(lái)預(yù)警,來(lái)判斷前方是否有障礙物,是否有人,或者有物體。側(cè)面也裝了雷達(dá),在轉(zhuǎn)向以及超車,可能要變相超車的時(shí)候,可以感知到周邊的物體。
這邊是我們?cè)谥曛藿⒌膶?shí)際跑道的照片,左上角是我們改造的一臺(tái)純電動(dòng)車,我們現(xiàn)在智能駕駛那一套執(zhí)行的機(jī)構(gòu)是在原有的12米純電動(dòng)車基礎(chǔ)上改造的。對(duì)道路其實(shí)沒(méi)有特殊的要求,但是如果有道路的識(shí)別線的話,智能駕駛的識(shí)別精度可能會(huì)更高。它可以判斷一般的路牌,以及這個(gè)行車線,都可以進(jìn)行判斷。
然后路燈信號(hào)的話,夜間可能識(shí)別的效果不太好,但是白天的話,識(shí)別精度可能會(huì)有所提高。充電站這邊基本上已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)智能的定位、智能的定點(diǎn),然后自動(dòng)生工,通過(guò)售電工來(lái)充電。右下角是我們的智能調(diào)度中心,目前來(lái)說(shuō)我們可能一臺(tái)這個(gè)車,后臺(tái)需要的操作人員,目前是6個(gè)。未來(lái)的話,如果軟件這一塊有突破的話,人數(shù)可能會(huì)減少。
這邊是我們控制策略的示意圖,最中間、最核心是我們的決策器。也就是說(shuō)由它來(lái)匯總所有的傳感器,反饋給整車的信息然后進(jìn)行決策,來(lái)判斷當(dāng)前的車輛是否安全。這邊是我們實(shí)物的照片,夜間識(shí)別通過(guò)紅外存像也可以看得到。霧天、雨天的話,影響也不大??赡芴貏e大的暴雨,對(duì)我們的識(shí)別度可能會(huì)產(chǎn)生影響。
這邊就是我們實(shí)物的示意圖,現(xiàn)在在車況比較少的路面上,基本上可以實(shí)現(xiàn)無(wú)人駕駛,我們的處理器可以取代司機(jī)的作用。這邊是中車未來(lái)的技術(shù)路線的規(guī)劃,我們相信可能到2025年,甚至2025年以后智能駕駛會(huì)成為一個(gè)趨勢(shì),可能到2050年無(wú)人駕駛的時(shí)代會(huì)到來(lái)。
這里是我們的實(shí)物的圖像,大家看一下就行了,由于時(shí)間的原因,就不多講了。多維度的感知技術(shù),其實(shí)就是對(duì)路況的識(shí)別,對(duì)路標(biāo)、車牌,對(duì)路面劃的線識(shí)別技術(shù)來(lái)輔助我們的安全駕駛。這邊是我們車上裝的雷達(dá),可以感測(cè)到周邊車輛的距離、行人的位置。
謝謝大家。
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