WCX18: SAE World Congress Experience - 新能源车技术

电动车与电动动力总成的展示与开发计划

2018/05/25

概要

WCX18 通用汽车展台

 WCX18 (SAE World Congress Experience)于2018年4月10日到12日在美国密歇根州底特律举办。本次各企业展示的产品以新能源车技术为重要主题,通用、福特、美国车桥等企业不仅展出电池驱动电动车、混合动力车,还介绍了为了缓解或者消除环境负担而开发的各种系统。演讲研讨会上也大量谈及环保技术及其应用相关的计划和想法。

 本篇报告是总结WCX18展出或者演讲中介绍的技术、系统或构想的第二篇报告。聚焦于新能源车技术相关的主题。上篇报告介绍了自动驾驶车及自动驾驶技术的相关影响。下一篇报告将介绍移动出行及车联网的相关影响。





相关报告:
丰田、本田、现代起亚、通用、福特的电动化战略 (2018年4月)
宝马、戴姆勒、大众、雷诺日产三菱、PSA、特斯拉的电动化战略 (2018年4月)
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宝马的电动化: 2025年将EV增加至12款 (2018年3月)
丰田力争2030年实现电动车年销量达到550万辆以上,其中EV与FCV达到100万辆以上 (2018年3月)
2018年消费电子展 (CES):推广普及EV (2018年2月)
WCX: SAE World Congress Experience
WCX18: SAE World Congress Experience - 自动驾驶技术 (2018年5月)
WCX17: 2017年国际汽车设计工程展览会 (2017年5月)



整车厂、供应商均展出电动车及燃效改善系统

通用:雪佛兰Bolt与颇受好评的电动动力总成

雪佛兰Bolt 第2代自动驾驶车

 通用展出了Cruise Automation开发的第2代自动驾驶车雪佛兰Bolt及其入选2018年十佳发动机的电池与电动动力总成。Bolt 76kg的驱动单元由集成了无极变速器的永磁同步电机以及差速器构成,结构紧凑。Bolt的电动动力总成发挥200hp的功率和266 lb-ft的扭矩,0-60mp加速6.5秒,最高时速91英里(147km/h)。

 安装在地板下面的60kWh富镍锂离子电池组重量436kg,容量285L,供应160kW的峰值电力。Bolt的电池利用液体主动温度管理系统,相比通用此前的纯电动车,电池运行温度更高。充满电的续航里程可达238英里(383km)。240V的充电装置每小时充电可行驶25英里(40km),如果使用DC快速充电,充电30分钟可行驶90英里(145km)。

雪佛兰Bolt 电池组 雪佛兰Bolt 电动驱动装置



福特:2019款Police Responder混合动力三厢车

福特Police Responder 插电式混合动力三厢车

 2015年12月,福特宣布截至2020年,将对电动车解决方案领域投资45亿美元,期间产品阵容将追加13款全新纯电动车和混合动力车。并且,2017年1月宣布了13款车型中的具体7款车型,其中包括2辆用于追踪的警用混合动力车。在本届WCX18上,福特展出了2019款Police Responder插电式混合动力三厢车。在EPA推测综合标准下燃效性能为38mpg,仅靠电力驱动的续航里程为21英里(34km),最大续航里程超过500英里(805km)。

 Police Responder插电式混合动力车的动力总成由2.0L直4阿特金森循环发动机、88kW的电机、以及7.6kWh的锂离子电池组成,合计发挥188马力。电池可用240V的充电装置充电约2.5小时。利用电池发挥的驱动力将缩短利用发动机行驶的时间。电池在怠速时,相比传统的警用车辆,每小时可节省0.27加仑(约1L)的燃料,相当于油耗改善了57%。考虑到警用车辆8小时换班制的情况下有61%的时间都处于怠速状态,相对于Police Interceptor车型每年消耗1,681加仑,Police Responder混合动力车怠速只消耗715加仑。计划2019年夏季将向美国各地配置2019款Police Responder混合动力车。



FCA:2018款Wrangler Sahara、搭载Jeep首个48V轻度混合动力系统

 2018款Jeep Wrangler在2017年11月的洛杉矶车展上发布,本届WCX18上的展示强调了其轻度混合动力系统。这是对FCA在2016年利用Chrysler Pacifica Hybrid提出的主题的延续。Wrangler的全新2.0L涡轮增压直4发动机的特点是Jeep首次采用的混合动力系统—eTorque 48V轻度混合动力系统。eTorque的混合动力功能包括自动停止/启动、电力助力、延长版的燃油阻断机制、变速换挡管理、智能电池充电、以及改善燃效的能量再生制动等。

Jeep Wrangler Sahara Jeep Wrangler Sahara 发动机舱


 标配2.0L发动机与8挡AT。自动变速器具备改善高速燃效和降低NVH的2个超速档。通过使用更多的轻量材料,促进改善Wrangler的燃效。铝材料用于车门、门铰链、发动机罩、挡泥板外接板,平开门使用镁材料。空心横向推力杆和稳定杆、铝制发动机悬置与转向齿轮、轻量主缸进一步减轻了重量。2018款Jeep Wrangler已经上市,FCA还宣布插电式混合动力版Wrangler将于2020年上市。



Navya:电动Autonom Shuttle可连续行驶9小时

Navya Autonom Shuttle

 Navya的Autonom Shuttle(自动驾驶短驳车)是搭载33kWh磷酸铁锂电池的纯电动车,可平均自动驾驶9小时。该短驳车的动力总成具备峰值功率达25kW的电机,运行速度15.5mph(24.9km/h),最高时速28mph(45km/h)。电池通过感应充电或者利用3.6kW的充电器8小时可充到90%。利用7.2kW的充电器4小时可充电90%。Navya Autonom Shuttle目前在美国、瑞士、澳大利亚、法国、奥地利、中国、日本、新加坡运营。











美国车桥:Quantum系统、e-AAM电力驱动、EcoTrac分离式AWD

 美国车桥(American Axle)展出了2017年3月发布的Quantum轻量车桥和驱动模块。Quantum技术可适用于涵盖小型车到重卡的广泛细分市场。其设计聚焦于构成零部件的重新构建与整合这一点,同时实现效率和耐久性的提高、小型化、轻量化、NVH(噪声、振动)与复杂的结构。比如,该设计消除了填隙片的同时还降低了最大5dB的噪音。用于皮卡的Quantum梁式轴比以往产品最多减轻35%、效率改善30%。此外,Quantum驱动模块最多减轻25%、效率改善30%。

Quantum RWD模块 应用于乘用车 Quantum 梁式轴 应用于轻卡


 美国车桥还展出了e-AAM混合动力、以及电力驱动系统。e-AAM系统的设计将电力驱动单元与动力单元集成到电动车或者混合动力车,预计2018年实现量产。e-AAM系统具有扭矩矢量分配、电动牵引力控制系统、电动四轮驱动、e-drive、e-boost、能量再生制动/惯性滑行等功能,以此改善行驶性能和燃效。

 美国车桥的第2代EcoTrac分离式四驱(EcoTrac Disconnecting AWD)系统也将于2018年投放市场。EcoTrac系统在传感器检测到雨雪等特定条件时,将自动或手动操作启动AWD。如果无需AWD,EcoTrac则利用PTU及后驱动模块进行切断,停止驱动轴的旋转,节省油耗。上一代EcoTrac比传统的AWD系统削减了80%的系统阻力,第2代将削减90%以上。更加轻量、小型,且高扭矩密度能够促进车辆的燃效与行驶性能进一步提升。

e-AAM 混合动力及电力驱动系统 EcoTrac 分离式四驱系统





主题演讲:主题围绕纯电动车的开发计划

Ken Kelzer:透露了通用的电动化计划

Mr. Ken Kelzer:SAE and the Future of Mobility (SAE与车辆的未来)

 GM Global Vehicle Components and Subsystems副总裁Ken Kelzer在题为“SAE and the Future of Mobility”的主题演讲中介绍了通用为了实现零事故、零排放、零拥堵这一愿景所采取的措施。值得注意的是通用将采取双管齐下的方式,聚焦于电池驱动纯电动车和燃料电池车两方面。在纯电动车领域,他反复提到通用到2023年至少投放20款EV车型的方针,并表示2018年将发布2款使用雪佛兰Bolt技术的新EV。

 燃料电池车方面,Kelzer提到了为美军试验供应的雪佛兰Colorado ZH2燃料电池卡车的开发。并且,还谈及通用的项目SURUS (Silent Utility Rover Universal Superstructure)燃料电池平台概念。关于该平台,通用考虑应用于多功能卡车、军用、货物运输、商业货运、紧急发电/运输等方面。Kelzer还提到了通用与本田合作开展的燃料电池开发、以及共同投资8500万美元计划2020年开始的在密歇根州Brownstown进行的氢燃料电池系统制造。



Nikola:介绍利用氢燃料电池的商用车

Mr. Trevor Milton:The Case for Hydrogen: On The Road to a Cleaner World (氢应用案例:通往更清洁的世界)

 Nikola Motor Company的CEO Trevor Milton在“氢应用案例:通往更清洁的世界”为题的演讲中提到利用氢燃料电池的长途卡车Nikola One的优点。最大优点之一就是燃料成本。乘用车的油耗总额与车辆的成本基本相同,但重型柴油卡车的油耗是卡车初期成本的3倍到4倍。Nikola One的油耗为20-30美分/英里,比传统柴油半挂卡车40-60美分/英里的成本大幅削减。

 Nikola One搭载的驱动力有4个电机、约发挥300kW功率的燃料电池、以及320kWh的电池组。输出功率1,000hp,扭矩2,000 lb-ft,最大续航里程达1,200英里(1,931km),性能不比传统型的柴油卡车逊色。此外,由于比传统柴油长途卡车要轻量化,所以行驶一次可运输更多的货物,65,000磅(29.5t)的载货能力也得到了验证。Nikola的合作企业包括Bosch、Wabco、Meritor、Worthington Industries、Powercell AB、Nel ASA等供应商。Nikola One计划2021年上市。



消除扩大EV市场相关的误解

Mr. Alejandro Zamorano:Electric Vehicles – Do We Have Enough Energy? (纯电动车–能量充足吗?)

 Bloomberg New Energy Finance的清洁能源与先进运输专家Alejandro Zamorano进行了题为“纯电动车—能量充足吗?”的演讲,介绍了围绕扩大EV市场的三个“神话”所隐藏的真相。第一个误解是今后上市的EV需要数量巨大的新发电站。根据Telegraph报道,峰值需求将会增长50%,因此到2040年英国将需要10所核电站为EV供电。然而,Bloomberg预测的截至2040年,EV的耗电量为1,800TWh,这只不过占发达国家电力需求的约10%。而且,这个数字没有将智能充电系统与电网相互供电这一因素考虑在内。

 另一个误解是EV并不比传统内燃机车清洁。有此想法的人关注的是目前电力是由煤炭和天然气等非清洁资源进行发电的事实。Zamorano指出,EV行驶中排放的污染物质一般比内燃机车要少,并且今后利用清洁可再生能源发电将成为主流,EV将更加清洁环保。

 最后一个误解是充电基础设施的设置相关的鸡与蛋的问题。指的是公共基础设施的完善依赖于纯电动车市场的发展,同时具有反作用,这样的相互依赖关系抑制了两者的发展。但是Zamorano指出近年来,公共充电站相比2014年约152,000个到2017年已大幅增至约506,000个。2014年以来,全球的公共充电设备数量至少每年以30%的速度增加。



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关键词
WCX、SAE、电动化、纯电动车、EV、燃料电池车、FCEV、FCV、混合动力车、HEV、HV、GM、Ford、通用、福特、FCA、美国车桥

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