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特百佳王永刚:换电和驱动技术是推动电动重卡快速发展的核心双轮

时间:  2023-12-26 16:17   来源:  汽车总站网    作者:  Summer

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2023年12月19日-21日,由中国电动汽车充电基础设施促进联盟、中国汽车工业协会充换电分会、杭州市富阳区人民政府联合主办的“2023中国汽车充换电生态大会”在杭州举办。本届大会以“迎接新挑战,全面推动充换电基础设施高质量发展”为主题,设置了“1+1+6+N”场会议和发布,即1场闭门会议+1场大会论坛+6个主题论坛+N场重磅发布,会议围绕“充换电基础设施建设”、“充电桩下乡”、“高品质充电服务”、“换电模式”、“海外出口”、“车网互动”等方面进行深入交流,研讨构建产业高质量发展格局的对策、方法与路径。其中,在12月20日下午进行的“主题论坛三:电动汽车换电模式应用研讨”环节,特百佳动力科技股份有限公司市场总监王永刚发表了精彩演讲。以下内容为现场演讲实录:

特百佳王永刚:换电和驱动技术是推动电动重卡快速发展的核心双轮

感谢大家!很荣幸有这个机会和大家分享特百佳在新能源重卡换电、充电、虚拟电厂整体发展过程中为整车、重卡发展做出的一些贡献。

近年来,换电、充电、虚拟电厂等全套的能源补给为新能源车辆在整体使用过程中给予了足够的支持。除电池之外的核心系统——动力系统,也是支撑新能源车辆近年来蓬勃发展的一个重要的技术突破。而特百佳从最初到现在一直在做的就是专注于新能源重卡动力系统的发展、换电技术的发展以及新能源整体重卡市场的发展。

今天我演讲的主题是《换电和驱动技术发展是推动电动重卡快速发展的核心双轮》。前面大家已经讲了充电、换电技术近三五年内在重卡方面有了质的飞跃。而驱动系统在这三到五年的时间里变化可能会更大,而且为整车提供了非常完善的动力。

首先我给大家介绍特百佳。特百佳是一家聚焦于新能源重卡和工程机械驱动系统的研发与创新的高新技术企业,公司产品连续五年在纯电动重卡驱动系统市场占有率第一。公司于2016年成立、2017年开始做纯电动重卡系统的研发、2018年产品开始投放市场、2019年产品批量销售,2020年新能源换电重卡形成了一定的规模、2021年市场整体容量已经到了近万台、2022年2万台以上......整个发展过程中特百佳做几个非常重要的工作。

第一,我们只专注于重卡和工程机械。

第二,第一家改革了重卡的动力,第一家开发了纯电动重卡专用的永磁同步电机。

第三,第一家开发纯电动重卡专用四挡AMT箱。

第四,第一家开发纯电动重卡三合一动力系统。

第五,第一家全面掌握新能源VCU、TCU、MCU控制技术及底层软件。

我们有强大的技术储备,同时掌握了整车控制技术、电机控制技术和自动变速箱的控制技术。这可能和乘用车有很大不同。自动变速箱控制技术在重卡行业历来都是核心技术,包括Z等等国际巨头也在争夺我们的市场。

目前,特百佳市占率连续五年行业第一,应用场景有400多个,基本覆盖了全国所有的重卡应用场景。运行城市有300多个、运营里程超过600多公里,我们讲了很多的换电、充电和虚拟电厂都是以运营里程为基础的。新能源重卡整体市场从2018年到现在保有量约6万台,配套特百佳动力系统的新能源重卡大概3万台左右,占据了市场的半壁江山。

合作的客户,我们覆盖了国内大部分的重卡、工程机械主机厂商及日本、美国、印度等海外企业。这也是为什么我站在这里讲特百佳是新能源发展的双轮之一,因为我们有这么多的合作伙伴,所以整个市场、全国各地乃至部分海外地区或多或少都有我们的产品、都能看见我们的身影。我们也在不断的研发新的产品、开辟新的场景应用。我们做出了努力,也获得了一些成果。

公司产品覆盖14吨中重卡到150吨矿卡,包括纯电动、电驱桥、混合动力、氢燃料等。各种品类的产品都有特百佳非常亮眼的身影。

讲了这么多,我们现在有这么多产品,再回头看看我们这几年的发展,2018年到2023年特百佳动力系统的发展可能也代表了一部分我们国内重卡行业驱动系统的发展,也推动了我们整个重卡车辆某些层次上的换代和产品的升级。

2018年我们推出第一代产品,用了一个九相电机,性能还可以,额定220千瓦,峰值到350千瓦。整个系统重量接近700公斤,这是我们第一代,性能也基本上可以覆盖一些场景。随着发展,我们在应用的过程中,电机也相对重,2018年的时候第二代产品推向市场,把电机调整为三相电机,开放了我们的七挡箱方案,覆盖也非常广。功率稍做提升,额定到240千瓦,峰值调到360千瓦,重量也下降100公斤,性能稍作提升,没有太大的质的变化。但是我们的AMT变速箱产品做了很大的调整。

2019年我们推出了四挡变速箱系统,特百佳是第一家把四档AMT驱动系统产品推到市场的企业,直到现在所有的业内同行都在用特百佳推出的四挡变速箱概念,作为核心的产品基础。这时候我们的四挡箱出来之后电机做了微调,四挡箱全面推向市场。四挡箱整个重量降到550公斤左右,我们做了非常全面的分析,包括12挡或者6挡、7挡变速箱,4挡DCT、4挡AMT都做了分析,最终做下来4挡AMT综合起来效果和覆盖面、性能相对好一些。我们也做了模型对比了4挡和12挡变速箱产品在这个过程中所有的优点和缺点。

12挡从换挡次数,4挡箱大幅下降,12挡换挡次数相对多一些。换挡的挡位分布也和电机效率基本上相同,我们4挡AMT消耗11.33,12挡AMT消耗11.23,基本没有差别。

我们把优势发挥出来之后,把整个产品做了综合的评定,4挡和12挡整体效率基本相同,但是长度、重量、体积、成本都有大幅度下降。

同时我们的挡位速比做了一些对比,有几点做了总结,满足所有的工况,同时速比和12挡用的基本相似,同时速比的基差通过电机的高功率去覆盖掉,成为我们的核心点。我们还把变速箱的中心距调大了,可靠性提升了。传统意义上这么贵的电车覆盖了短倒、重载、超重载的工况,所以把性能提升了,挡位降低了,性能有了很大的提升。

再加上综合的整车控制技术、AMT控制技术、电机控制技术综合起来4挡箱整合三位一体的技术成为我们的主流,也是这几年发展中的核心亮点。

2022年我们在前几年4挡变速箱的应用基础上把电机电控做了进一步的集成,把电机变速箱和电控结合在一起,只装一件系统就形成了现在的动力系统总成。功率做了很大的升级,升级到420千瓦,额定280千瓦,重量也没有太大的变化,稍做调整,这是我们的第三代产品。结构集成等等方面都有进步。

2023年特百佳推出了高功率驱动系统,第四代产品。动力升级到额定330千瓦,峰值可到600千瓦,最高的可以做到额定400千瓦、峰值600千瓦,基本上以我们现在的电池能力来说已经可以覆盖全工况了。同时我们把整个重量控制在360公斤,如果我们把整个电机的功率再下调,整个重卡还会下降,可能在350公斤左右。功率上升、重量下降、性能提升、可靠性提升,这是我们在各方面都做了很大的提升,这是我们今年2023年年中推向市场的一个产品。

还有几个特别地亮点,适用性强、节能性做得更好。起步加速方面,现在我们在起步效率、高效驱、变速箱效率等各方面技术做了继承,这可能是经过五年后特百佳做出的相对成熟的平台化产品。

我们还有一款动力不中断的系统,现在在西南、云贵地区需要爬山非常大的地方满载,司机可能要求驾乘舒适性好一些,所以也推出了高功率的动力不中断系统,重量提升400公斤,但是性能有很大的提升,功率也一样。功率无感换挡,系统更平顺、平稳,司机驾乘舒适感更强。动力更强,前面讲已经到了峰值600千瓦,动力会非常强。机身轻量化设计,依然是极致的电耗,这里面有一个非常大的亮点就是双高速电机驱动,动力输入相对灵活,可独立、可同时工作,我们原来一个电机工作全部上电,能耗有所损失,用了双电极以后用单个电机工作,重卡的特点是重载和满载会切换,重载去的时候双电极工作,空载回单电机工作,会对能源特别是电量有比较大的节省,这是我们的一个应用。

无动力中断的变速箱,双动力输出,这也是我们双动力输入也可以单动力、双动力切换的模式,几种模式可以切换。我们做了这么多的双电机的方案,同时又推出了与双电机匹配的多合一控制系统,集成了VCU、主驱1、主驱2,同时对变速箱控制器也做了集成,转向油泵、DC/DC、PDU等等也做了创新,包括软件、硬件的驱动系统等等做了同板多驱动的模式。

回头看这几年的发展,从九相电机到三相高速电机应用,动力从350千瓦升至600千瓦,电控从9相电机控制器到可以双电极整车控制系统集成的多合一控制系统,包括碳化硅技术在未来的应用也做了储备,变速箱从传统燃油车的12挡变速箱改成纯电动重卡专用的4挡箱到高速4挡箱的应用,这是我们非常大的进步。系统从350千瓦到600千瓦,重量从700公斤到350公斤,功率提升了1倍,重量下降了50%。

2018年到2023年五年四代产品推向市场。合作伙伴涵盖主流重卡企业,我们也从动力系统层面体现新能源重卡不断向前发展的趋势,也为纯电动重卡行业的发展,从车辆侧提供了保障,也为我们整个储能、换电或者是我们的充电补能技术的提升在车辆端做出了一定的贡献。

这里面很重要的一点,我们是改变了重卡行业进口零部件,也就是先进、领先、可靠的行业传统认知。在新能源重卡领域,我们是很强大,当然不止特百佳,是我们行业所有人,在新能源重卡方面,我们在全球或者全世界不讲我们是领先,至少我们是引领的。

谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅)
 

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