课题名称： EQ6110HEV混合动力城市公交车开发

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润剑廖
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1 中国混合动力汽车技术开发现状与探索信继欣东风电动车辆股份有限公司

2 目录 1. 世界混合动力汽车发展 2. 国内混合动力汽车发展现状 3. 混合动力汽车技术发展趋势

3 1. 世界混合动力汽车发展汽车产业面临的经营环境汽车节能减排技术世界混合动力汽车产业化进程

4 汽车产业面临的经营环境经济社会发展大气污染人口增加化石能源消费急剧增长 CO 2 排放汽车需求增加替代能源

5 汽车产业面临的经营环境汽车产业 : 节能减排责无旁贷数据来源 : 国际汽车制造商协会

6 总体技术路线发展电动汽车战略目标在于减少二氧化碳排放, 提升产业竞争力注 :2010 年前后发展重点放在混合动力技术上,2015 年前后插入式混合动力技术将得到发展, 而远期着眼于替代燃料汽车纯电动汽车和燃料电池车的并存发展

7 汽车节能减排技术传统车节能减排的主要技术发动机效率提升提高燃油经济性直喷可变机构减少摩擦损失活塞及或活塞环低摩擦机油减低空气阻力优化空气动力学造型轻量化增加轻量材料采用车身结构优化辅机电动化电动转向电动水泵驱动系统改进多档 AT/DCT/CVT 降低滚动阻力低阻轮胎

8 汽车节能减排技术节能与新能源汽车基本分类节能型

9 世界混合动力汽车产业化进程世界混合动力汽车产业化及代表车型丰田 Prius 油耗本田 Insight 本田 Insight 丰田 Prius 丰田 Prius 通用 Volt

10 世界混合动力汽车产业化进程 2000~2010 年全球混合动力汽车销量其它欧洲日本美国年 2001 年 2002 年 2003 年 2004 年 2005 年 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年注 : 各国和地区汽车工业协会公布数据

11 2. 国内混合动力汽车发展现状国内混合动力汽车市场及产业化进程国内混合动力汽车技术发展现状

12 国内混合动力汽车市场及产业化进程中国汽车市场持续高速增长 ~2010 年国内汽车销量注 : 中国汽车工业协会数据

13 国内混合动力汽车市场及产业化进程 ~2010 年国内节能与新能源汽车销量商用车乘用车年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年注 : 中国汽车工业协会数据

14 国内混合动力汽车市场及产业化进程 2005~2010 年国内混合动力乘用车销量轻 / 微混中混重 / 全混插电式年 2006 年 2007 年 2008 年 2009 年 2010 年注 : 中国汽车工业协会数据

国内混合动力汽车市场及产业化进程 2.5 2000~2010 年国内混合动力汽车投放情况客车 2 插电式 1.

15 国内混合动力汽车市场及产业化进程 ~2010 年国内混合动力汽车投放情况客车 2 插电式 1.5 全 / 强混中混轻 / 微混

16 国内混合动力汽车市场及产业化进程国内混合动力汽车市场特点混合动力汽车仍以商用车 ( 城市公交客车为主 ) 乘用车尚处起步阶段乘用车 15 种 /21% 商用车 56 种 /79%

17 国内混合动力汽车技术发展现状发展历程

国内混合动力客车保有量已超过 8000 台, 居世界前列国内混合动力客车以并联式为主,

但已初步具备各种形式混合动力轿车的开发能力产品以微混 / 轻混 (BSG) 中混

18 国内混合动力汽车技术发展现状整车混合动力客车混合动力乘用车东风混合动力南车时代东风 S30 一汽奔腾奇瑞 ISG 一汽混合动力福田混合动力长安 ISG 比亚迪双模混合动力荣威 550 国内混合动力客车开发于上世纪末起步, 现已具备自主开发能力, 产品技术达到或接近国际领先水平, 并实现了产业化, 国内混合动力客车保有量已超过 8000 台, 居世界前列国内混合动力客车以并联式为主, 有部分串联和混联式混合动力客车产业化国内混合动力乘用车开发起步较晚, 但已初步具备各种形式混合动力轿车的开发能力产品以微混 / 轻混 (BSG) 中混 (ISG) 为主插电式混合动力汽车也已小批量生产和销售受到国内相关政策以及动力电池电机控制器等核心零部件产业化水平较低的影响国内混合动力乘用车技术与国际上量产车相比仍有一定差距

19 国内混合动力汽车技术发展现状核心部件核心零部件技术发展 : 驱动电机技术现状驱动电机大功率 EV 用电机 : > 80 千瓦 HEV 用电机 : > 50 千瓦最大转速 ISG 用电机功率 :10 ~ 15 千瓦转速 :6500rpm 电压 : 常规, 144 伏 > 11000rpm 电压常规, 350 伏基本形成具有中国特色的永磁电机系统产品平台

20 国内混合动力汽车技术发展现状核心部件核心零部件技术发展 : 动力电池自主研制并小批量生产容量为 6Ah/144V~57Ah/330V 乘用车用镍氢 / 锂离子动力电池 30Ah~100Ah 的客车用镍氢动力电池系列产品, 能量密度和功率密度接近国际水平, 并规模应用于城市公交客车国内用高功率锂离子蓄电池的综合性能取得了长足的进步, 缩小了与国外先进水平的差距, 已初步满足实用化要求

21 小结国内混合动力汽车产业发展方兴未艾中国已初步具备自主研发各类混合动力汽车整车和关键零部件的能力混合动力客车已大规模应用, 其技术得到市场检验 ; 混合动力乘用车仍处于起步阶段材料开发滞后于零部件, 零部件开发滞后于总成, 总成开发滞后于系统, 系统开发滞后于整车

22 3. 混合动力汽车技术发展趋势混合动力汽车技术发展趋势国内混合动力汽车发展前景

23 混合动力汽车技术发展趋势节能与新能源汽车发展路线图

24 混合动力汽车技术发展趋势总体发展方向各类混合动力技术性价比纯电动汽车 EV 全混合 60% 50% 40% 30% 削减成本 20% 中混全 / 强混 10% 0% 轻 / 微混置发展方向轻 / 微混 ( 现状 ) 0 10,000 20,000 30,000 40,000 50,000 60,000

25 混合动力汽车技术发展趋势整车

26 混合动力汽车技术发展趋势核心部件整车控制系统技术混合动力汽车动力控制系统关键技术

27 混合动力汽车技术发展趋势核心部件发动机混合动力系统理想的发动机 : 阿特金斯 (Atkinson) 循环发动机专用发动机全新设计 +HCCI( 均质压燃 ) 扭矩 ( N m ) 转速 (rpm) 优化已有发动机气阀控制可变气缸管理等技术

28 混合动力汽车技术发展趋势核心部件动力电池 5000 动力电池发展趋势比功率 ( W/kg ) 比能量 (W/kg)

29 混合动力汽车技术发展趋势核心部件动力电池技术开发重点进一步提高宽温度下动力电池寿命可靠性与安全性

30 混合动力汽车技术发展趋势核心部件驱动电机永磁同步电机为主流混合动力汽车用电机的主流产品为永磁同步电机, 具有结构紧凑耐高温效率高高可靠性高转矩密度等特点车载永磁同步电机 ( 一般特点 ): 高效率 : 96 % 低脉动转矩 : 5 % 过载能力 :> 300 (%) 调速范围 : ~ RPM 以上耐高温 : > 150

31 混合动力汽车技术发展趋势核心部件驱动电机技术发展方向与技术课题开发方向技术课题国内现状集成化高速化发动机变速器及电机耦合装置集成度有待提高高速轴承, 电磁损失耐高温永磁材料高温退磁影响小型化低成本绕线技术, 旋转变压器永磁材料高速轴承高速变速器国内资源缺乏旋转变压器产业化力度不足, 性能可靠性及成本有待改善 ISG 电机与内燃机集成驱动电机与变速器集成高速变速器绕线技术

32 混合动力汽车技术发展趋势核心部件驱动电机控制技术技术发展方向与技术课题开发方向技术课题集成化电力电子控制器集成技术小型化薄膜电容低成本大功率器件 ( 占总成本约 40%) 高精度控制方法 PRIUS 第一代控制器 PRIUS 第二代控制器 PRIUS 第三代控制器

33 混合动力汽车技术发展趋势核心部件辅机电动化传统车中辅机动力源 HEV,EV 汽车上辅机需要电动化进气歧管提供真空助力电动转向电机冷却用水泵发动机冷却循环驱动暖风曲轴驱动油泵水泵压缩机电动空调电动真空助力泵

34 混合动力汽车技术发展趋势核心部件辅机电动化技术发展现状国内国外开发现状处于初期阶段, 具有设计和生产能力性能, 耐久性和可靠性有待验证 1990 年开始开发 ( 丰田从第一代混合动力车开始开发 ) 产品现状无量产车用电动水泵, 油泵, 压缩机全部电动化完善后向小型化, 高效率, 低成本发展开发团队开发团队少, 非专业厂家较多整车厂牵头完成开发, 并转移到核心供应商, 由供应商完善整车厂的各种变形对应, 发展技术, 提高性能并降低成本

35 混合动力汽车技术发展趋势核心部件辅机电动化技术发展方向整体要求构成部件整体性 : 无螺连接一体化工作部分提高效率并小型化体积重量 : 小型化和轻量化电动化辅机性能优化 : 系统匹配最优化通用性 : 量产数量最大化低成本 : 量产成本最低化辅机电动化电机部分驱动电路直流无刷无传感器高效低发热小型化减少永磁材料用量软件替代硬件减成本高耐久, 高可靠

36 国内混合动力汽车发展前景国家鼓励发展节能与新能源汽车汽车产业十二五规划汽车产业发展政策国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定节能与新能源汽车电动汽车十二五科技发展规划节能与新能源汽车产业规划 ( 年 ) 乘用车燃料消耗量限值 ( 第三阶段国家强制性标准 )

37 国内混合动力汽车发展前景发展节能与新能源汽车政策节能减排综合性工作方案节能与新能源汽车示范推广应用工程节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录应对气候变化国家方案国家十一五规划燃料电池汽车 (9 种 /5%) 纯电动汽车 (112 种 / 58%) 能源发展十一五规划国家中长期科技发展规划纲要混合动力汽车 (71 种 /37%)

国内混合动力汽车发展前景类型增加成本节油效果国家补贴 ( 万 ) 轻 / 微混 0.3-0.5 万元 5-15% 0.3 中混 2-5 万元 20% 0.3 全 / 强混 6-8 万元 40-50% 0.

38 国内混合动力汽车发展前景类型增加成本节油效果国家补贴 ( 万 ) 轻 / 微混万元 5-15% 0.3 中混 2-5 万元 20% 0.3 全 / 强混 6-8 万元 40-50% 0.3 插电式 >10 60% 5 纯电动 >12 100% 6 国家政策法规标准微混在降低油耗方面性价比高, 有望成为乘用车的标配 ; 为满足油耗限值的要求, 中混和强混有望在中等排量乘用车上得以应用 ; 受益于政策支持和高额补贴, 插电式混合动力汽车有望小批量商业化

39 小结国内混合动力汽车产业和技术发展需要国家相关部门加大支持力度, 汽车企业和供应商共同努力推进混合动力汽车的发展不仅在于整车系统集成, 还应推进关键总成零部件和材料协同工作和攻关, 才能进一步推动混合动力汽车在国内的发展在关注电池的同时, 应加强对传动系统, 制动系统, 电机及其控制系统和电动附件的研发和投入. 这些系统对改善整车的效率有重大作用, 并能使我们的工作更加深入和精细

40 Thanks for your attention! 感谢聆听!

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