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你所不知道的电动动客车动力电池匹配原则及方法的探讨都在这里....

来源:中国电动汽车网   作者:综合报道   2018/5/23   浏览9725次   

[摘要]目前商用车之一的新能源客车,经过多年的探索,纯电动技术路线已经被越来越多的客车整车厂认可和接受。

目前商用车之一的新能源客车,经过多年的探索,纯电动技术路线已经被越来越多的客车整车厂认可和接受。发展纯电动客车技术路线由多条基本已经收缩为一条,可以细化到如何进行动力电池匹配科学性的讨论。一是纯电动客车的基本驱动模式是电机驱动,二是由电池提供唯一能源。下面是对电动客车动力电池匹配原则及方法的探讨,供参考。


1.从使用角度对客车进行分类


客车从使用角度的分类,一般分为运营客车(或长途班车)和城市公交车两大类。从分类来看,长度6-12米为大型客车,长度16-8米为特大型客车。再细分,可分为车辆长度6-7米、长度8-9米、长度10-12米、16米-18米等4类。实际产品长度为16米-18米的基本是上公交车,没有运营客车(或长途班车)。客车基本长度在6-12米。车辆长度越长,电池匹配必然是越多。


2.客车运营商对产品的基本要求


不同用途的客车,运营商对其要求,还是比较多的,基本上可以归类如下4个大的要求:



①安全要求:重点是关键零部件总成件,如:电池、电机、电控。所谓安全,其基本要求是,不能因为产品质量问题,出现车毁人亡的事故,不能出现影响正常运营。


②整车寿命周期要大于8年以上,也就说,8年以内,不更换键零部件总成件,如:电池、电机、电控等。


③整车成本的一般要求,在1.5年左右时间里,用户通过正常运营,能收回购车投入费用。电动汽车与燃油车价格在同一个水平上。


④性能要求:电动客车性能目前与燃油车相比,充电时间太长,基本要求能实现1C以上(慢充1个小时能充满,0.5小时能充满到80%)。电动客车对环境温度不能太敏感,冬天和下雨天性能基本保持在同一个水平上。


3.续航里程与运营里程的匹配是一个关键点


满足客车运营商对产品的4个基本要求,实际上是非常困难的事情。目前运营里程是基于一天运营时间来确定的。运营公司每一天是基本上安排2班,即16个小时以上的运营时间。城市公交车的平均运营速度一般在35公里左右/小时,运营客车(或长途班车)平均运营速度一般在80公里左右/小时。于是基本上可以测算成出,客车一天运营里程数据。所以说续航里程与运营里程的匹配是一个关键点。燃油车目前持续里程基本是是大于运营里程。以下是大数据分析提供的运营里程:



基本目标是,电动客车续航里程等于大于运营里程。实际上是比较困难的:


①动力电池与比燃油比能量要小得多,电动客车必须要在设计环节挖潜,力争多装电池,要实现电动客车续航里程远远大于运营里程,是不现实的。


②动力电池目前比较贵,如果要多装电池,车辆成本直线上升,市场上基本接受不了,如下图:



如图所示,电池可以增加的空间极为有限,所以说整车设计的挖潜方案,必须综合思考,系统布局。


要提高客车续航里程,其主要的方法是采取高能量密度的动力电池。这个说明,提高续航里程也是一个持续过程。下图是我国动力电池发展与电动客车的关系情况:



动力电池能量提升,其价格下降,纯电动客车销量一定会上升的,这是基本规律。这里有一个基本现象,随着动力电池比能量的提升,产品公告管理一定是,以前上的目录一步一步地被淘汰出局。电动客车基于电池方面提升的开发工作一定是持续的。也就说,续航里程与运营里程的匹配是一个动态的过程,同时是一个比较长的过程。


4.客车企业立于自己的技术提升,对电池性能可以做一些工作,但空间有限


过去客车企业,基于动力电池比能量比较低,主动采用了比能量低、比功率高的电池,采用充电频次的方法,在纯电动公交车上,取得一定推广应用效果;还进行了一些车辆结构轻量化工作,今天回顾一下,这些工作其成效是有限的。轻量化工作,可以做,但是不能做突变性的轻量化工作;提高充电频次,最多不能一天多于3次以上。


主要可以做的工作有:电芯定制、轻量化设计、主动式热管理。电芯在不断的发展,整车就要不停地比较、挑选电芯;电芯定制是与整车匹配的具体技术工作;轻量化设计,重点是放在PACK,这是一个日常的工作,只要不停开发新品,这个工作就需要持续推进和开展;主动式热管理是纯电动客车设计最重要的日常技术工作之一。


5.有一个新想法


动力电池性能提升是一个持续过程,同时动力电池技术变化太快,实践表明,整车厂基本跟不上。目前的现状是上一个公告目录,得4个月以上,但是管不了一年,这也不正常的,浪费企业大量的人力、财力、物力资源。这一种无奈状态能不能改变呢?

大家都知道,计算机分为基本内存和扩充内存。内存技术是基本稳定,其容量比较小;外存技术变化很快,容量比较大。


如果仿效计算机内存技术,把纯电动客车里的电池分为基本容量电池和扩展容量电池。基本电池,其技术基本稳定,却容量比较小,决定车辆的基本里程,受车辆目录管理;扩展电池容量不进行车辆目录管理。增加里程由用户来决定(或者说交给用户),就扩展电池容量规格是标准,扩展电池容量安装多少,由厂家和用户商量来定,这个涉及到每一台具体的车辆了。


这个方案里,基本容量电池与扩展容量电池,如何对接,基本原理也是由《接口原理》技术实施。扩展电池紧跟电池技术的发展,一来满足不同用户对里程的实际需求,二来满足市场对新型电池追求。


提出的这个设想,工程上能不能实现,有待动力电池厂家,尤其是PACK集成厂家工程技术人员来回答了。


(责任编辑:孜丽哈)


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