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新能源车辆发展规律开端讨论

年终“讲”——2016年皮卡新能源车汇总

随着人们对于环保的重视,新能源汽车已经是当下最为热门的话题。新能源汽车不仅在乘用车市场有着大步踏进的快速发展,在商用车行业也是频现各种新能源车型。同时今年国内外也先后曝出多款新能源皮卡,甚至部分新能源皮卡已经正式投产。在2016年还有一个月即将

年终“讲”——2016年皮卡新能源车汇总新能源汽车

新动力车辆生长规律开端议论

如今人人都在议论汽车后续的生长方向。现在,人人议论关键词有:电动化、智能化、网联化、同享化、轻量化、氢能化、换电形式等等。鲜有仔细研讨汽车产业生长规律,探寻出汽车生长必然性趋向。到现在为止,智慧的专家学者、勇敢又富有执行力的汽车高管,看汽车生长方向及趋向,如若明若暗闻花香而不见花美,又如盲人摸象各执一端无所适从。一切人均不能给一个明白而详细、权威性和令人信服的趋向推断。媒体和学术界经常涌现的看法也是随声附和,给群众的印像是新动力汽车生长手艺线路是”条条亨衢能通北京,人人都在弯道超车”,然则却逃避走哪个门路是近来,形成当前中国的汽车产业悉数驶入弯道,无视了两点之间直线近来的最简朴基础知识,误入歧途,耽误了生长。

对汽车后续生长方向及门路的议论,实质上是对汽车生长规律的熟悉。汽车生长规律具有必然性,单个人对汽车生长规律的熟悉一定有范围性的。当人们对汽车生长规律熟悉到位了,就可以少些许盲目性。笔者按从汽车生长规律性研讨的角度,对研讨汽车的生长方向(汽车生长的必然性)予以即研讨、取得基础结论:将来生长新动力汽车的直线超车门路是,短途纯电,远程增程的LY混动车,及人工为主、智能为辅的渐进式车辆智能化。

(1) 事物生长的必然性

是指事物生长、变化中的不可避免和一定不移的趋向。必然性(跟”偶然性”相对)是由事物的实质决议的,熟悉事物的必然性,就是熟悉事物的实质。而新动力汽车的实质就是动力运用体式格局的优选。

车是人和物体的位置转移东西,满足人的出行需求,完成货色输送是车的基础属性。由黄包车生长到马车(牛车)、再生长到机动车(蒸汽车、电动车、内燃机车)天然有其规律所遵照,生长的必然性原因是客观的。

图 1 车辆演化的规律是什么?

驱动汽车活动的必须是机器力(机器能),给汽车机器能的装配是能量源,当前产业化主流的动力源有两种内燃动力和电动动力两种。燃料化学能经由过程熄灭开释内能,内燃机做功也可以用来发电,用于驱动电结果的。电动动力的能量源则是来自电能。人力、马(牛)力由肌肉推动车辆,是生物能的延续输出,蒸汽机、内燃机和电结果的输出延续的机器能。一切的动力储能介质,如汽柴油、甲醇、氢能、太阳能、风能和电能都不能直接驱动汽车活动,必须有动力转换装配,对汽车而言,电池、汽柴油等是动力储能部件。发机电、内燃机和传结果构是动力转化部件。

内燃机和电结果之间还存在混动,混动车都可以看成是增程车型。市面上种种混动车型、差别的是油电供能比例的差别。依据油电比例的差别,电动化车辆可以有一个新的分别体式格局。100%油供能称为油气电动化车辆。100%电供能称为电池车。而短途纯电远程增程则称为增程车。增程车分两种。第一种是偏油气车:以满足都市通勤、短途出行(一般小于60~100千米)的大功率油气发结果增程车。第二种是偏电池车:当纯电续航里程较长(如160~500千米)、依据每次出行的里程需求肯定纯电续航、当出行间隔凌驾纯电间隔、挑选小功率发结果作为增程动力,增程发电在电池电量较充足的状况就与电池一同供能。

必须熟悉到的是,增程车的运用小功率内燃机+发机电作为转换部件,其转换效力要比大范围电站效力低许多,然则因增程车中,偏电池车在每次出行中电能供应动力占比更高,在短途的时刻以至到达100%,而远程的时刻,有电池供应能量。团体动力运用效力也比燃油车高。如许另有一个长处是可以恰本地进步了动力存储部件的能量密度。

(2) 电能来自洁净可延续的新动力,用电的车辆离新动力近来

现在新动力种别比较多,车辆不是新动力,而是新动力的运用体式格局。大部份的新动力,如生物资、光伏、水电、风电其动力的输出都以电能为主,故将来的车辆必须是以电能为主导,才完成动力泉源洁净可延续。

图 2 光伏水电生物资等电力泉源是洁净可延续的

电驱动汽车生长尝试了夹杂动力汽车、插电式夹杂动力汽车、增程式电动汽车,纯电动汽车以及燃料电池发电体系的电动汽车。个中夹杂动力汽车、插电式夹杂动力汽车、增程式电动汽车都保留了内燃机。但并不是说运用内燃机就不是新动力,比方运用液态阳光(如甲醇等)的内燃机,也是新动力。只是内燃机转换动力的效力(最高近50%)远低于电结果(凌驾90%),运用电能的掌握体式格局也比内燃机快稳准。但因液态阳光、生物燃料和氢动力的能量密度较电池凌驾两个数量级,只能用来作为备用动力进步整车能量密度。内燃机供应的是辅佐动力。

(3) 汽车电动化推动异常困难的启事

电驱动车辆的出行,比内燃机汽车要早上数十年。内燃机车辆历久占有产业主导位置,电驱动车辆市场份额极低,即使是本日电动车存量在交通东西中的占比仍未到达1%。要从0%生长到100%。这是何等困难的事变。形成电驱推动困难的主要原因动力储能部件的能量密度差别,电能储能的电池与汽柴油能量密度相差两个数量级。在汽车大将汽柴油转换为电能,即使内燃机效力只要30~50%,发机电效力95%,汽柴油转换为电能其能量密度仍有大幅抢先,至少是一个数量级,也就是几十倍于电池。混动车就是运用了如许的动力规律。另外另有,混动车的动力转换部件,如电结果+传动,其能量转换才能及能量转换部件能量密度也比大功率的内燃机高。

图 3 混动车要集合纯电池和内燃机车的长处

而如许的混动,如增程体式格局,只管其小功率内燃机+发机电的动力转换部件能量密度比大功率内燃机更高,工况稳固内燃机效力也更高。但因其动力转换经由很多手,第一手内燃机,第二手电力电子变更,第三手电结果,然后才是动力的有用输出机器能,有些还要经由电池的充放电,两次电力电子变更。最多是阅历了六道手,每经手一道动力变更环节,都邑有动力的丧失。这是当前车载内燃机增程器没法推行的基础道理。怎样下降动力变更次数,是进步增程车辆动力有用转化为车辆机器能的效力要领之一,增程体系的动力密度较当前主流锂电池高数十倍以上,如许的轻量化可以下降车辆动力消耗。也是进步车载动力转为车辆机器能的有用要领。

故增程式车辆具有融会电动车、内燃机车的长处。

(4) 生长新动力汽车的基础门路

新动力包含光伏、水电、风电等可延续洁净的电力,还包含液态阳光,氢动力和生物资燃料等等动力来自太阳能的化学内能。生长新动力汽车就是生长运用太阳能的体式格局。

什么样的太阳能运用体式格局才是最好的呢?借助”WTW”油井到车辆的观点,有”STS”即”solar to service”太阳能到效劳人生发生活的效力。

这个效力有三类:

第一类效力是”STS”的动力转换效力,如光伏发电效力,机电效力等。

第二类效力是”STS”的经济效力,即单元动力本钱。如度电本钱,燃油燃油价钱等。

第三类是”STS”动力转换装配本钱效力,即单元动力的转换本钱,如家里烧饭的电饭煲本钱,电动化车辆置办本钱。

这三品种效力是用来推断新动力汽车优劣的客观规范。

车用电结果的生长具有必然性,是由于电结果动力转换效力最高、电能是当前动力品种中较廉价的动力,另外机电的制形本钱也较内燃机、燃料电池等等动力转换装配更低。车用电结果的必然性是有条件的,这个条件条件是车载电能充足多,充足廉价。

车载电能泉源有多种门路,现在主要有:

1) 电化学储能电池,如锂电池。

2) 车载电磁感应发电,如增程。

3) 燃料电池,如甲醇燃料电池等。

4) 其他。

(5) 储能电池能满足驱动机电的请求吗?

早在130多年前,铅酸储能电池就可以满足供应车载电能需求,并在内燃机手艺成熟前成为主流出行体式格局。但因电化学储能电池较燃油内燃机的能量密度机能缺失,电化学储能电池失去了市场代价。

进入二十一世纪,经由二十年的勤奋电化学储能中的佼佼者,锂离子电池能量密度取得极大的提拔,到2018年,量产化的能量密度已凌驾300WH/KG。固态电池的实验室程度已广泛取得600WH/KG,现在实验室电池最高能量密度程度是Innolith AG到达1KWH/KG。理论上电池最高能量密度则是2018年Goodenough研讨室Braga密斯开发出来的Li-S化学电池与超等电容复合类电池,其理论值到达8KWH/KG。现实有望到达30~40%。也就是3.2KWH/KG。

我们晓得阿波罗登月工程中运用的最高化学动力是氢氧燃料,其能量密度只要4.41KWH/KG。假如Braga提出的电池到达理论程度8KWH/KG,那末人类将进入星际时期。百年内,月球、火星大将会有超大都市涌现。故电化学储能处理地面的交通出行问题是完全没有问题的。

(6) 最好的新动力车辆生长手艺门路是车辆能更好地运用动力

经由上面的叙述,什么样的车辆生长手艺线路才是最好的呢?在”STS”的推断规范下,我们取得了最好的运用动力的体式格局才是最好的车辆手艺线路。

新能源汽车周报(3月第三周) | 六成合资车企新能源积分为零

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我们先看一种全新的增程体系构造

图 4 新型增程车典范图

如图4,这是一辆带发电功用的纯电动车,也是一辆增程车,当车身前舱增添一套增程发起体系,就可以够经由过程传动动员发电电结果A发电。以图4增程车构造为基础动力设置道理,可以设想出下面三品种型产物。

第一种:车上动力体系总功率小于60KW的48V体系车辆,短途纯电,远程增程。购车本钱3~6万。用来庖代摩托车、三轮车、电单车。市场容量1亿辆以上。

第二种:纯电动乘用车、增程乘用车、外置增程乘用车、偏油气车、混动车。这些车辆依据市场须要设想,品种多。将来车辆手艺体式格局以外置增程,短途纯电远程增程为主,其他手艺线路并行生长。

第三种:耗电量大(吨百千米电耗大,整车电耗也大)如卡车、大型货车、大型客车等。假定耗电量60度每百千米以上,可以经由过程增程、纯电和牵引机的体式格局完成动力的分配。

这三种大类产物设想中须要遵照下面准绳

1) 车载动力按需设置

2) 交通东西单次补能从A所在到B所在。所消耗的能量,除以整车空载质量成为称为有用能量密度。交通东西单次补能从A所在到B所在。所盈余在车上的能量,除以整车空载质量称为备用能量密度。

3) 车载动力的补能体式格局异常主要,尽量给增添补能体式格局,如加油,慢充,快充,机器补能,外部牵引补能,制动馈能。

4) 无胜于有,关于车辆有限的动力来讲,车上任何东西能无胜于有。比方增程体系,在大多数时刻用不到,只是作为备用,没有增程体系的增程车是最好。

5) 尽量复用车上已有零部件,分时复用,分所在复用。比方运用增程体系在车辆停下来的时候作为生物资发电体系。运用备胎作为增程器构造件。运用车身作为动力部件。

图4的新型增程车构造,是一个动力消耗和生产终端,在动力的角度中饰演主要的角色。

关于这方面的叙述详见笔者所写的一本动力科技笔记的书里。现在已有20万字的内容,尚不能完全报告清晰。故这里只能简朴引见。

(7) 化石动力还要继承运用吗?

我们不要去争辩温室效应是不是发作,是不是会深刻影响人类将来。也不去议论化石动力什么时刻会干涸。这些争辩没有意义,干就对了。根据本文形貌的手艺线路,将来十年内,石油等化石动力将退出市场,不是由于没有石油了,而是由于石油作为动力来运用太过于高贵。住民用电才0.6元每度,而燃油雷同做功换算度电本钱凌驾2元,部份场合凌驾4~5元。我们生长新动力生产、运用手艺,是出于经济效益。

(8) 固态电池手艺正在成熟,纯电动车运用超大车载电能即可,为何还须要增程体系?

即使最好的实验室程度1KWH/KG能量密度,完成了量产,价钱也很廉价。但依旧没法跟短途纯电,远程外置增程的形式合作。从动力角度来看,任何动力都是有本钱。增程器经由过程租用的体式格局,本钱最低。至于换增程体系和换电池两种体式格局比较,换电池也能经由过程租用下降电池本钱。然则电池替换须要特地场地,电池的动力密度也比增程体系低。另外,大电池的补能体式格局只能用快充。如许有范围的补能体式格局也会影响大电池、换电池的形式。小电池+增程就没有这些问题。

(9) 电动汽车是生长智能汽车最好载体

当前电化学储能的电驱动车辆,落伍内燃机的是续航里程。但电动化车辆因电能的掌握快为准。电动化车辆是人工智能的最好载体。交通东西的智能化,无人化一定以电驱动为主。得益于通讯手艺,人工智能等信息手艺的生长。互联网汽车、智能化汽车和完全自立无人化的汽车将是产业的前沿方向。现在锂电池程度已基础满足出行需求(如300千米续航之内)

,在这个动力储能程度上,可以斗胆勇敢运用电动化车辆平台完成互联网化,智能化,无人化的进阶层产物开发。

当前生长以电动化车辆为平台的信息手艺去操控动力,这是互联网化、智能化、无人化的目标。在有人的车上,如家用乘用车,生长无人驾驶是不经济、不可行、不安全的。即使车辆到达了L5级,完全庖代人的操控。乘用车上有人,人来操控动力才是最好的运用体式格局,智能化的驾驶合适作为辅佐。联网、智能和无人化的更多的实用场合是挪动事情场合,如农业机器、拖拉机收割机。贸易车辆,货运卡车,集装船埠,扫地车等等,这些挪动事情场合完成联网、智能和无人化后,发生庞大的经济效应。而且,有些场合联网、智能和无人化的完成本钱异常低。下面用电动卡车,大货车车来讲明,怎样零本钱完成无人化。我们先看一下几组图片。

图 5 电动化货车无人牵引机和有人牵引机

图 6 可低速短途行驶的货车车身和牵引机的对接示意图

图 7 一台完全的大货车

图 8 两个车身和一个无人牵引机、一个有人牵引机构成的大货车

图 9 三个车身和两个无人牵引机、一个有人牵引机构成的大货车

如图5~9所示。

图5的无人牵引机可以完成人工智能的无人驾驶,或许仅供应牵引动力。有人牵引机须要司机驾驶,人工智能辅佐行驶。牵引机是由一个牢固的增程体系,发电电结果、动力体系等和200~400千米续航里程所需可调整电池组。也就是说这个车辆最大的纯电续航在500千米,

图6车身也是一辆纯电动车。可以在没有车头牵引机的状况下坚持低速挪动,有电动驾驶室。开车身就犹如开电动玩具车一样,还可以遥控操纵。其电池可以满载续航5~10千米,最高时速满载20千米每小时。车身可以设置快换电池组。电池组可以扩容到满载续航100千米。

图7是一辆大货车,图8是两辆大货车,图9是三辆大货车。顺次类推,假如路况允许,这类编组式车队可以增添到数十辆大货车。一般大货车须要两个司机,数十辆大货车须要数十名司机。而得益于电能掌握的快稳准,编组式车队只须要2名司机。其联网、智能和无人化的本钱险些为零。

在作者处置十几年的产业自动履历中,电气化、自动化、智能化的不管范围大小、完全无人化是做不到的,产业自动化的场景中,掌握体系的输入扰动更小,尚且须要人工干预才可以到达最优的输出结果。车辆行驶场景,当掌握体系的输入波动大,扰动更大。基础没法完成完全无人化的驾驶,换个说法就是,假如生产汽车的生产线未能完全人工智能化,无人化。自动驾驶功用也没法逾越生产汽车的生产线。(这里说的是量产化,范围化有经济效益的状况下,实验状况下,者冗余掌握、大批仪表加人工智能算法等高贵手艺,自动驾驶是完全没有问题的。)

因而可知,将来车辆手艺中,对联网、智能和无人化有需求的是挪动事情场合的车辆,这些需求并不是一定要经由过程人工智能、高贵的仪表装备去完成无人化,即使是简朴的编组车队,也可以完成无人化。扫地车辆经由过程简朴碰撞转向,也能完成无人化。农业机器、农用车辆也是完成基础自动化即可运用。

本文有少许内容(少于5%)自创了雷博士文章,已取得他微信上的允许。再次表示感谢。

,新能源电动货车

这个新能源卡车处理了纯电动的续航短板,道理你懂吗?

 文 |大神修卡车  ·  主播 | 舒格 伴随着国家对燃油车的排放升级,以及未来对传统燃油车限行等诸多问题,新能源已经是一个势在必行的方向。目前不仅仅是乘用车,商用车全系车型也逐渐进入纯电动化的进程。   在电动车的研发路线上也有诸多不同,除了传统电池

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