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上汽捷能攻克新能源车电池难题

   2016-04-26 东方早报 2670
核心提示:一位荣威E550的车主,不小心把车开进了鱼塘,两个多小时后车子才被打捞上来。上汽的研发人员接到任务前去查看电池状态,检查后发现电池毫发无

一位荣威E550的车主,不小心把车开进了鱼塘,两个多小时后车子才被打捞上来。上汽的研发人员接到任务前去查看电池状态,检查后发现电池“毫发无损”,良好的气密性使得电池系统完全可以正常使用。

对于沪牌贵过黄金而新能源车牌照免费的上海来说,新能源车不仅有利于保护环境,也可以让市民少掏“银子”。历经7年磨剑,上汽自主品牌新能源汽车实现突破,在日前举行的第十三届广州国际车展上,上汽乘用车公司正式对外发布了旗下荣威品牌的“中国首款新能源中高级轿车”荣威E950,它首次采用上汽国际领先的“蓝芯+绿芯”科技,与荣威E550、荣威E50组成“中国最完备新能源体系”。在接下来的两三年内,上汽乘用车将会陆续投放六款新能源产品,满足消费者需要。

上汽乘用车公司技术中心副主任、上海汽车捷能技术有限公司总经理朱军对早报记者表示,对于新能源产品来说,就是要迎合消费者的实际需求。消费者购买新能源车的顾虑主要有三点——续驶里程、充电桩和电池寿命。上汽新能源研发团队最终选择了插电强混技术这个结合点,既可解决用户的“里程焦虑”,又能实现日常交通减少油耗、减少空气污染、帮助节能减排的目的。该技术还在很大程度上降低了用车成本,提升了驾乘体验,购买荣威550插电强混车的用户晚上利用半价电费的优惠时段充电4小时左右就能将车充满,电费只需3元,白天可以开60公里,比挤地铁还便宜和舒适。

最快的改型开发一年完成

如何才能做到让电池“滴水不漏”?电池系统集成经理周定贤说:“首先是设定一个较高的开发目标,比如在密封性上,我们的目标就是IP67,它可以确保电池在水深1米以下浸泡半小时不泄漏。其次还要进一步为用户着想,使其能够通过更为严苛的验证试验。为此,我们找到了国际权威的UL公司,通过海水浸泡、内外部火烧、高处跌落等极端试验,获得了代表世界最高安全等级的UL2580安全认证证书。”

上汽捷能电池系统部总监陆珂伟告诉早报记者,电池管理系统(BMS)是决定电池系统性能、寿命的重要因素,是整车厂必须掌握的核心技术,也是上汽可持续性发展的必要技术。2013年,荣威E550和E50项目陆续投产,上汽便开始了自主电池管理系统的研发,短短两年时间已初见成效。在成本上,由于自主电池管理系统的掌握和电芯技术的快速进步,系统成本可下降50%以上;在开发周期上,以前任何的更改都要与供应商反复沟通,一款电池开发至少需3年以上时间。而在掌握了电池管理系统后,最快的改型开发一年不到就能完成。“在性能方面,我们敢承诺自己的电池5年/10万公里的衰减不超过20%。在国内公开这样承诺的,上汽是第一家,目前也是唯一的一家,我们这么说是负责任的。”陆珂伟说。

“基于对电池本身的深入研究,我们创新出独特的算法,能够准确预测电池的剩余容量,其精度可达到3%以内,而国内的一般水平是8%~10%。这一精度的提高有利于提高整车控制的平顺性,也有利于提高电池的使用寿命。”电池管理系统经理王林说,在荣威E550的应用过程中,他们发现有些车主几乎从来都不给车子充电,虽然整车性能不会有太大差异,但会影响到电池使用寿命。为此,他们用了2个月时间设计并完成了电池自动唤醒均衡功能,在车主驻车时进行自动均衡,以提高电池的一致性,大大提高了电池的使用寿命。

没有一丝骄气的高考状元

2012年,上海捷能汽车技术有限公司标定部门前往格尔木进行高原试验。在经历了两小时车程后,车队从格尔木到达昆仑山口,那里的海拔高达4767米。在进行了半个小时试验后,工程师江峰伟突然起了急性高原反应,顿时口唇紫绀,直喘粗气。标定部门见状,立即以130公里的时速将其火速送下山。在到达山下的加油站时,刚刚从高原反应中恢复过来的江峰伟只说了一句“让大家担心了,我已经没事了,我来开车吧”,又马上投入到紧张的试验中去了。

在负责标定的高级经理马成杰记忆里,这样的故事数不清。由于经常需要前往高海拔的极端环境测试车辆性能,团队里不少成员都上过青藏高原,有时候遇到高原反应,大家一缓过来马上又投入工作。底盘部张晨晨是清华大学毕业的高材生,当年的高考状元,但投入工作后一点“骄气”也没有。在太太坐月子期间,为了解决一个测试中的难题,他远赴青海格尔木,在海拔4000多米的试车现场一呆就是好多天。除此以外,在高寒和酷热的地区进行路试更是家常便饭。

早在2009年上海捷能汽车技术有限公司成立之初,全部40多名员工中电控部门就占到26名。捷能公司总经理朱军明确提出“电控先行”,把电控当成至关重要的部门进行发展。纵观国内外新能源车厂商,电池、电机都可以向供应商采购,但电控系统必须自主研发。如果说电池是新能源车的心脏,那么电控就相当于新能源车的大脑,直接影响到油耗、动力性、驾乘体验等整车基本性能的优化。在捷能公司刚成立的那几年,整个公司和电控部门的精力都集中在荣威750混合动力汽车、荣威E50纯电动汽车和荣威E550插电混动汽车这三大“军令状”项目上。

捷能公司控制集成部总监周宇星回忆说:“最辛苦的是2011年到2013年荣威E550上市之间的那段日子,那时第一代EDU产品还没有研制成功,我们在海南做动力试验,其间,包括高级经理在内的所有成员一起通宵达旦,试验各种技术方案,不光是其他新能源车的方案,还包括传统车在速度控制方面的方案。我们尝试各种方法设计、调试,最终让车辆顺畅地跑了起来。”目前,捷能公司电控部门已累计获得国内专利101个,国际专利6个,建立了一支110人的精干队伍,具备独立自主的系统集成、控制策略开发、软件集成及测试、台架及整车标定能力,并于2013年10月成为国内首家通过ASPICE软件开发2级认证的整车企业,为上汽新能源车项目的开发做好了充足的软件保障。

为查症结把漏液当奶茶吸

在“三电”里,电池、电控是新能源车的心脏和大脑,电驱就是其“肌肉”和“骨骼”。通过电驱单元,能量可以根据需要合理、高效地进行分配,车辆才能真正运转起来。因此,电驱单元相对于新能源车是极其重要的,他的性能、效率决定了整车的品质,其开发难度也相当之高。上汽在新能源汽车“三电”技术上,电驱变速箱的创新开发启动是最早的,也是最艰辛的。

荣威E550插电强混项目后期,整车试验过程中频繁报出液压振荡问题,此时离项目量产时间已经很近,如果产生任何硬件上的大更改就会守不住节点,后果很严重。这时,捷能公司组成了由液压系统、控制及标定、整车及台架试验等骨干工程师组成的跨部门合作团队,花了4个月的时间集中攻关。在EDU最紧张的试验期间,测试台架工程师实行三班倒,经理、主管也一起加入一线上晚班,每周的科室例会根本开不起来。为了解决EDU内部不明漏液造成的电机绝缘问题,壳体工程师徐斌到供应商那里出差查问题。当时在试验场地没有任何设备,小徐灵机一动,找来了一根吸管,对着EDU就吸,虽然味蕾被油味刺激得直想吐,但徐斌却高兴坏了,因为这证明EDU内部出现了油液泄漏。

从2014年11月装载EDU技术的首款车型——荣威E550插电强混轿车正式开卖,到前不久在广州车展上亮相的国内首款插电强混B级车荣威E950,再到2016-2017年准备推出的多款重量级插电强混轿车,上汽独创的电驱变速箱EDU技术如今已经开枝散叶,取得了不俗的成绩。EDU项目总工程师王健透露:“我们的EDU技术现在已经累计申请了147项专利,还包括国际专利,这是上汽第一个独创性的国际专利,说明我们的技术在世界上也有了一席之地。EDU技术产品化的成功,使得上汽自主品牌在新能源动力系统核心技术上与国际巨头们有了同台PK的资本,连一些国内新能源车企业也开始找我们寻求合作了。”

 
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