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精进电动余平:突破核心技术,打造自主品牌

发布时间:2018-01-26

1月20-21日,中国电动汽车百人会论坛(2018)在北京钓鱼台国宾馆召开,精进电动科技股份有限公司创始人、董事长余平发表了主题演讲,演讲内容如下:


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精进电动科技股份有限公司创始人、董事长余平

感谢大家,我叫余平,是精进电动的创始人、董事长,同时也是动力总成的总工程师,今天向大家汇报一下“突破核心技术,打造自主品牌”的电驱动系统。

精进电动是大家比较熟悉的公司,可以说我们是在各个汽车板块的市场份额、技术定位方面都比较领先的。我们从2009年一直处在全球中高端领域,这是万象公司的卡玛Reversal汽车,今天我们也特别向鲁冠球前辈致敬,向他的创业精神和坚韧不拔的毅力以及对我们汽车人的引领表示由衷的感谢和纪念。围绕万象公司的下一代汽车将会更加精彩,而且万象集团新的电动汽车也将逐渐推出新的产品。

中高端汽车我们已经推出了克莱斯勒混合驱动电机,而且获得了两次Global Best Engine Awards,这是长城华冠前途汽车的第一款车型,用的是我们的R20电机和高功率控制器。中端市场我们也不断地有新的产品推出。客车领域双电机系统把握了BRT,也就是纯电公交领域的高端产品。我们的双电机产品也出口欧洲,加上电磁换档变速器产品已经是配套了国内最高端的金龙龙威系列长途旅游大巴。

混合动力产品方面,特别是串变联混动产品,经过我们不断的提升、磨炼、延伸和改善,已经做到了百万公里免维护,节油率相对功耗的要求是60%以上,可以说是国内独树一帜的产品,适用于非常广泛的地域最具挑战的应用,我们的混动系统继续出口美国。

做了很多中高端产品以后,围绕今天的主题,我们在提这些产品要求的时候有些体会和大家汇报一下。

我们需要的是优秀的、平衡的、以客户体验为中心的性能。比如电机本体,昨天欧阳老师讲过,现在我们需要把电耗做好,改善电耗就是减少电池的使用,也是减少能量的消耗和污染,因为发电的过程当中是有污染的。同时要做得非常安静,现在客户对噪音要求很高,它的寿命和质量也都非常关键。

需要强调的是哪些不是我们客户的体验指标,只是一个中间过程。比如多数企业都在提最高转速、最高效率需要多少,最高效率其实并不重要,真正重要的是循环效率,而且更加重要的是在实际使用当中的效率。有的客户指定点同线、圆同线,这些都不是设计目标。绝缘防水、电磁兼容和功能安全不是竞争性指标,而是法规性要求。

另外一个非常重要的指标是严格的成本控制,现在随着我们产量的增加和竞争的加剧,大家对成本的控制要求是非常严格的。这种高端和超高端的产品我们会看到另外一个不同的指标。RFQ当中我们见到了一句话“鼓励供应商采用所有可能的技术,包括最先进的设计、材料、工艺,以实现和超越RFQ所列的要求”,不谈成本,不谈价格,把最好的东西先拿来。

所以我们的产品要处在市场前沿,往往要伴随着大量同步的开发、探索性的工作、失败和深入的试验和考核,需要大量的智力、装备和财务的投入。这是我们供应商的责任,同时也是我们和主机厂配合一起实现的责任。我觉得在这个过程当中真正能够走在中高端前列的整车厂和供应商都是应该在研发和同步开发方面舍得投入,舍得投入才能取得领先。

下面讲几个在中高端应用当中的小专题:

首先是电驱动三合一。过去的一两年我们看到了三合一、二合一集成性系统越来越热,这是非常合理的。原来的三大件总装到一起,各个方面都不是优化的动力总成系统,也不是一体化的动力总成。我们还没有做三合一,只做二合一。我们的二代电机马上就要上市,然后跟减速器集成在一起就可以实现很好的效果。比如尺寸的减少,尺寸可以降低100毫米以上,而且另外两项尺寸分别是有明显的降低,重量减少了10公斤,最主要的是这些轴系的集成,包括结构的集成使得我们可以一体化地优化振动噪音,而且使振动噪音有比较明显的降低,效率还有些许的改善。到了三合一,我们认为关键技术首先是非常优秀的电机本体技术;其次是控制器的小型化设计;同时对控制器的核心零部件,大电流的IGBT和应用设计要实现突破,电机和减速器的集成化设计,特别是轴系齿轮是我们的关键技术,但我们的二级供应商高速轴承还是瓶颈,这些开发是整个产业链协同的开发。

另一个是始终热度不减的专题,也就是新能源汽车电驱动的变速器。精进电动经过几年的时间已经开发了两款专门为电动汽车配套的控制器,而且有十几个公告,现在已经实现了出货。变速器当中淘汰了传统的干湿离合器,用的是电磁离合器进行控制,实现了几乎永不磨损的离合控制。控制电机加上两档变速器,很多误解在于它会提高效率,其实对效率和性能的改善和提升,特别是加速器的改善提升都不是非常显著,真正显著提升的是爬坡度,也是最高车速。针对一个已经优化得很好的直驱电机,加上变速器以后我们的能耗和原来基本持平,但是在不正常的条件下加变速器是可以改善能耗的。比如原来效率很低的电机可以改善能耗,原来小马拉大车或者大马拉小车的也可以改善能耗,一些不科学的工况测试法,比如中低速的测试,在这种条件下也可以改善能耗。

这是我们对乘用车加上两档变速器以后的分析,原来电机的效率88%可以提高到89%,仅提高了1%左右。但是大家不要忘了,变速器本身是有1%-3%的损耗,已经是做得非常好的变速器了,所以加上变速器很可能就不划算。我们的结论就是加上两档变速器以后主要改善的是爬坡能力,而不是效率,特别是多档或者变速器本身效率很低的条件下可能是一个得不偿失的事情。

插电混合动力主要是串并联和新型齿轮,国外串并联的成长是很快的,而且相对于更加传统的新型齿轮系统起到了不错的作用。本田的串并联系统在各个方面的指标实际上都取得了等于或者优于行进齿轮的作用。最近广汽GMC混合系统也推向了市场,上汽荣威550都已经在市场上好几年了,精进也认为这是中高端应用的必由之路,就是增程和插电混动是中高端系统的必然应用,我们需要攻克变减速和离合的一些非常关键的核心技术。

这是我们的串并联系统,最关键的就是中间的离合器。发动机启动以后进行同步,然后我们把离合器结合,结合以后就实现了并联的模式,或者从串联转到了并联的模式,适当的时候再把它打开。这种系统特别是发动机起停的时候是完全从动力传动系统解耦,实现了一个稳定的、没有动力中断的纯电驱动。一个好的增程或者好的插电混合系统必须做到一点,首先要给客户一个非常好的纯电驾驶体验,因为客户对新能源汽车的体验是和电动汽车一样,非常安静、非常平顺,没有换档冲击。我们把混动的或者增程的发动机放上去。国外就是先做一个好的发动机,加上电机做成混动化,而我们正是相反,所以我们认为要先搞一个好的电动汽车,然后把增程发动机和高效发动机加上去。

高端应用当中,特别是SUV的普及使得四驱变成了一个非常关键的领域。纯电系统和增程系统我们都可以加入辅助驱动桥,也就是电动四驱桥。一种就是长啮合的,另一种是带有切分离合器,一般情况下是125公里,也就是零到百公里加速,零到120公里加速,NECD以上部分进行切分,切分以后可以防止电机超速。最大的直接效果是可以采用更大的速比、更加充分地把电机有限的转速应用到最需要的地方,而且能够在零到120公里提升回收制动的比率。

我们采用切分离合器以后可以增加速比,也就可以把速比做到13-14,这样可以使电机进行1.4-1.5万转。高速化是小型化、轻量化非常有效的途径,这样我们在保证高达2500牛米的条件下只需要50公斤的电机和减速器,相对于80公斤左右的前驱系统和典型驱动系统是一个非常显著的成本和重量的降低。最开始的时候离合器先接合,然后我们通过后驱桥把车带起来,120公里的时候离合器切分,我们的电机可能会慢下来、停下来或者做随动的控制。

在这种条件下,我们可以有效地改善整车的性能。比如这是一个典型的前驱混动车的曲线,如果用普通的不切分的四驱就有了第二条红线。这条红线可以展示不切分的时候大概不到2000牛米的桥的转距,加速性可以从9秒钟提升到6秒钟,如果用切分继续扩大速比的话,可以使桥的输出高达2000牛米,这里用的电机只有160牛米。这样我们整个加速器从9秒钟提高到了5秒钟,它的百公里加速改进非常显著,但最关键的就是我们的离合器。

有了离合器对提高效率也很有好处。电机在高速切分掉的时候,如果电机不切分的话和整个的传动系统在高速的时候损耗是非常高的,也是曲线上升,切分以后可以减少电器和机械的反脱损,包括减速器第一级的损耗,这样可以使得高速的时候损耗更低,也有利于降低振动噪音。为了中高端市场,我们需要做的事情是要突破电机本体,包括传动、离合这些非常关键的技术,也使我们定位于中高端的动力总成,打造国际领先的电动系统。


问:余总您好,刚才您讲的三合一部分让我印象深刻,我们也看到了比亚迪、大陆也在把车载大功率充电进一步复用驱动器,同时兼做充电的功能,如果把它集成进去就是四合一,您对这项技术发展的前景和方向有什么看法?

答:个人的看法是,如果大功率的充电能够真正做到非常有效的安全管理,特别是隔离等等,把充电和逆变结合在一起共用零部件恐怕是有意义的,如果做成非常大的功率,充电应该挪到车下去做,车载充电不一定做成非常高的功率。

问:是不是有这种可能,比如40千瓦,比亚迪也是这样做的,有没有可能取代40-50千瓦直流的快充?

答:技术上是完全可能的,主要是应用性,特别是很多电动汽车将会在家庭和各个方面充电,所以到底有多大必要现在还不能做太好的判断。


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