2023年3月22日,“重慶市汽車產(chǎn)業(yè)商會(huì)成立大會(huì)暨重慶汽車行業(yè)第34屆年會(huì)(成渝汽車科技與供應(yīng)鏈博覽會(huì))”在重慶市召開,與會(huì)嘉賓圍繞汽車產(chǎn)業(yè)數(shù)字化變革、智能和新能源技術(shù)創(chuàng)新等進(jìn)行分享和交流。蓋斯特管理咨詢公司總裁何偉受邀發(fā)表了“增程式電動(dòng)汽車的發(fā)展趨勢(shì)”的主題演講。他在分析中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)及技術(shù)路線發(fā)展趨勢(shì)的基礎(chǔ)上,重點(diǎn)講述了增程式汽車(REV)總體設(shè)計(jì)綱領(lǐng)、增程式汽車特色、增程式汽車關(guān)鍵部件的設(shè)計(jì)與開發(fā)思路。
一、中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)技術(shù)路線趨勢(shì)預(yù)測(cè)
何偉認(rèn)為,未來中國(guó)汽車市場(chǎng)仍將保持穩(wěn)健增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),汽車銷量預(yù)計(jì)在2025年、2030年分別達(dá)到3000萬輛、3500萬輛規(guī)模。總體上看,市場(chǎng)將呈現(xiàn)K型增長(zhǎng),一方面總銷量在逐漸上升,另一方面燃油車份額在快速萎縮。新能源汽車份額不斷擴(kuò)大,新能源加速取代燃油汽車。未來10-15年內(nèi)新能源汽車技術(shù)路線將呈現(xiàn)多元化趨勢(shì),各種技術(shù)路線均有一定的發(fā)展空間。
中國(guó)新能源汽車市場(chǎng)持續(xù)引領(lǐng)全球。新能源乘用車市場(chǎng)結(jié)構(gòu)將由啞鈴形逐漸變?yōu)榧忓N形,市場(chǎng)份額逐步向中間價(jià)位主流市場(chǎng)集中。對(duì)于車企來說,布局不同的新能源細(xì)分市場(chǎng),應(yīng)慎重選擇合適的技術(shù)路線。
“基于對(duì)用戶需求、技術(shù)路線特點(diǎn)、電池技術(shù)進(jìn)步趨勢(shì)的研究,我們預(yù)測(cè)未來REV技術(shù)路線在20萬元以上的中高端汽車市場(chǎng)(尤其是高端汽車市場(chǎng))上有較大的增長(zhǎng)空間。預(yù)計(jì)2030年REV在高端市場(chǎng)的份額將達(dá)到25%。在10萬-20萬元的中端市場(chǎng),REV將面臨BEV(純電動(dòng)汽車)、PHEV(插電式混合動(dòng)力汽車)的雙重競(jìng)爭(zhēng)挑戰(zhàn),而其在中低端市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力有限??傊琑EV未來仍有一定的發(fā)展空間,但是車企需要圍繞核心應(yīng)用場(chǎng)景在細(xì)分市場(chǎng)布局?!焙蝹フf。
二、增程式汽車技術(shù)趨勢(shì)及開發(fā)策略
整車企業(yè)應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注增程式汽車產(chǎn)品開發(fā)。需要注意的是,REV總體設(shè)計(jì)不僅僅是增程器的問題,還涉及到動(dòng)力架構(gòu)設(shè)計(jì)、關(guān)鍵零部件支撐和控制策略優(yōu)化等,因此REV總體設(shè)計(jì)綱領(lǐng)中必須包括增程架構(gòu)、技術(shù)方案和控制策略。
具體來說,增程架構(gòu)中應(yīng)具備直驅(qū)電機(jī)功能,同時(shí)必須開發(fā)專用增程式發(fā)動(dòng)機(jī),因?yàn)檫@是影響效率和成本的關(guān)鍵要素;在技術(shù)方案上,電機(jī)決定整車性能上限,應(yīng)依據(jù)產(chǎn)品定位進(jìn)行選配。而發(fā)動(dòng)機(jī)和電池組合決定產(chǎn)品的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性和空間布局;在控制策略上,應(yīng)充分借助電池,控制發(fā)動(dòng)機(jī)高效運(yùn)行,盡可能減少增程器啟動(dòng),避免電池虧電,以便最大化發(fā)揮增程器的作用。
也就是說,硬件組合是“肉體”,決定產(chǎn)品的成本和性能極限,而控制優(yōu)化是“靈魂”,決定產(chǎn)品能否發(fā)揮出最高效率和最佳性能。只有做好總體設(shè)計(jì)綱領(lǐng),才能在REV研發(fā)上提高總體效率、降低系統(tǒng)成本及保證整車性能。
對(duì)比REV與燃油車(ICV)、PHEV、BEV四種不同的動(dòng)力方案,可以看到:REV在使用成本、效率和性能等方面優(yōu)于燃油車;與BEV相比,REV彌補(bǔ)了續(xù)駛里程不足的問題,可滿足多數(shù)場(chǎng)景需求,且成本更低;與PHEV相比,REV純電工況更廣、體驗(yàn)更好,但在燃油經(jīng)濟(jì)性和高速路況動(dòng)力性上仍有一定差距。綜合來看,雖然REV并非所有動(dòng)力型式中效率最高、性能最好、成本最低的技術(shù)方案,但是它是能夠讓企業(yè)參與差異化競(jìng)爭(zhēng)的、有特色的一種技術(shù)路線。
在REV關(guān)鍵部件設(shè)計(jì)與開發(fā)思路上,技術(shù)成功的關(guān)鍵要素在于優(yōu)異的純電體驗(yàn)感和較好的燃油經(jīng)濟(jì)性,這意味著產(chǎn)品開發(fā)必須兼顧整車高低功率下的燃油經(jīng)濟(jì)性和高功率下的動(dòng)力性。因此必須把握住兩個(gè)要點(diǎn):
一是增程式專用發(fā)動(dòng)機(jī)是核心。專用發(fā)動(dòng)機(jī)設(shè)計(jì)應(yīng)以減少可變機(jī)構(gòu)為導(dǎo)向、以提高局部高效工況(甚至最高熱效率)為目標(biāo),從傳統(tǒng)可變?nèi)蚬ぷ鞯陌l(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)變?yōu)槎c(diǎn)高效工作的專用發(fā)動(dòng)機(jī);
二是控制策略優(yōu)化是關(guān)鍵。控制策略應(yīng)避免虧電影響動(dòng)力性能,因此需要選擇合適的發(fā)動(dòng)機(jī)啟動(dòng)時(shí)間,根據(jù)整車工況進(jìn)行調(diào)整,保證動(dòng)力性指標(biāo)。同時(shí)要盡可能保證動(dòng)力系統(tǒng)處于高效運(yùn)行的狀態(tài),在高速行駛時(shí)通過電池補(bǔ)電使發(fā)動(dòng)機(jī)在更高效率工況下工作,以改善高速油耗狀況;同時(shí)低速行駛時(shí)的多余電量用于給電池充電,來提高低速效率。總之,有競(jìng)爭(zhēng)力的增程式技術(shù)必須依靠高效增程式發(fā)動(dòng)機(jī)和不斷優(yōu)化的能量控制策略。
綜上所述,在中國(guó)汽車市場(chǎng)K型分化的大背景下,新能源汽車技術(shù)路線將呈現(xiàn)多元化發(fā)展趨勢(shì),各種路線均有一定發(fā)展空間。REV以純電體驗(yàn)更好、沒有里程焦慮、成本較低的特點(diǎn),未來在中高端汽車市場(chǎng)具有較大的增長(zhǎng)空間,因此成為整車企業(yè)打造差異化產(chǎn)品、參與市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)的一種技術(shù)路線。需要強(qiáng)調(diào)的是,車企在REV總體設(shè)計(jì)應(yīng)從整車體驗(yàn)出發(fā)設(shè)計(jì)動(dòng)力架構(gòu),以打造增程器高效專有發(fā)動(dòng)機(jī)為基礎(chǔ),以核心體驗(yàn)為目標(biāo)持續(xù)優(yōu)化控制策略,并努力將其做到極致。只有實(shí)現(xiàn)更好的純電體驗(yàn)和更佳的燃油經(jīng)濟(jì)性,才能使REV產(chǎn)品具有強(qiáng)勁的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力。