在純電動汽車特別是6米公交車小型化的市場背景下,中國重型汽車集團濟寧商用車有限公司有限公司逆勢率先打破市場慣例,制造出滿載80噸、牽引質量60噸的純動力重型拖拉機。這些信息已經發布在互聯網上,吸引了許多圍觀者。作為純電動驅動系統的集成工程師之一,我參與了中國重汽這臺浩漢品牌“電動拖拉機”的整個制作過程,所以感受它并非沒有道理。
通常,這種重型拖拉機需要采用多速手動變速箱或昂貴的自動變速箱,而這種重型“電動拖拉機”的驅動力和速度只需駕駛員控制油門踏板就可以實現起步和無級變速的加速過程。提供的自動爬行模式不僅滿足了車輛在特殊工況下的使用要求,而且在坡道起步時,自動爬行功能給了駕駛員難得的駕駛樂趣。
此外,從0到20公里/小時的加速時間僅需9秒;最高速度可達52公里/小時;
最大爬升度超過5%,完全滿足重型拖拉機運送大型集裝箱的任務。
150kW/h儲能裝置具有車輛滿載時連續行駛里程超過60公里的優點。。。高功率、低功耗、良好的操縱性等,這不僅得益于工程團隊的合理設計和生產人員的精心施工,還得益于0~10000轉/分的高速高效電機,驅動系統的最大扭矩可達驚人的43500牛米。
圖1重型貨車純電動碼頭低速牽引車牽引試驗。
該碼頭牽引車主要用于港口集裝箱裝卸,額定滿載質量為80噸,空載質量為20噸。車輛滿載后的強勁動力來自兩臺并聯的額定功率為85KW的北京永動機。在這種ELFA動力系統中,當輸出功率和轉矩在各種工況下恒定時,兩個電機同時以相同的速度、轉矩和功率輸出工作,即每個電機按照總功率需求的50%以完全相等的功率工作,其平均工作效率比一個電機獨立工作的平均工作效率高出約5%。對于許多電機設計師和制造商來說,這只是一個夢想。
在同一減速器上安裝兩臺驅動電機,每臺電機重量僅113公斤,轉速和轉矩實時同步,不僅可以在更多的工況下使電機的工作效率始終保持在90%~95%的范圍內,而且對電機產品性能和質量的一致性也是一個不可逾越的挑戰。這個方案超出了普通技術,但西門子做到了。這款車安全、高效、可靠、耐用,既有強勁的動力,又有較長的巡航里程。
圖2“電動拖拉機”雙電機驅動系統配置示意圖
西門子ELFA系統產品采用德國標準化組織IEC60034系列標準和DIN EN 60034系列標準。不用說,在高鐵技術平臺上產生的模塊化產品在性能和質量上的一致性非常驚人。
這款配備西門子ELFA動力系統的港口拖拉機更簡單、更人性化。因為根本沒有傳動設備,所以這輛車的速度控制完全是通過電機的速度來實現的。電機轉速在0-10000轉/分之間線性變化,增加西門子變速箱后輸出至后橋主減速器。通過這種方式,直接實現了無級變速,駕駛員通過打開油門踏板直接控制車輛的速度,使駕駛變得輕松自由,從而使動力系統不再是變速裝置。
同時,該車配備的西門子ELFA動力系統還具有制動和回收能量的功能,在保證動力的同時還能節約能源。能量回收的原理是,當踩下制動踏板時,兩個驅動電機將轉換為兩個發電機,并通過逆變器為電池充電。
這輛車的西門子ELFA動力系統由西門子通信控制單元驅動或監控,只要它涉及安全性和可靠性。包括高壓的開關。
因為它接觸到了高壓,所以這款車所遵循的安全標準非常嚴格。首先,從系統的角度來看,西門子電力系統本身的要求非常高。只有在滿足所有安全條件的情況下,蓄電池控制系統才能關閉主電路。如果不滿足條件,將需要蓄電池控制系統斷開電路,從而從根本上確保車輛的安全。
該車西門子動力系統中使用的高壓線束符合西門子的要求,均采用閉環組連接和高度集成的獨立控制。這種設計可以減少高濃度條件下高壓線束故障點的增加。
其中,西門子ELFA系統還檢測電池的電壓、電流、SOC和工作狀態。過電流、過電壓和欠電壓保護可以防止驅動系統的損壞,避免電池過載造成的事故。
如果冷卻系統由于意外情況而發生故障,……
駕駛系統可以通過自身限制動力系統的動力輸出來保持車輛行駛到其目的地。通過這種方式,避免了車輛發生故障的情況,并且在車輛運輸過程中減少了故障造成的損壞。簡而言之,即使電機軸承在運行多年后損壞,該系統也能及時提供故障預警信息,這在國內外各類汽車驅動電機中是不具備的。
“電動拖拉機”駕駛艙體現了更人性化的待遇。例如,啟動鑰匙門后,西門子電源系統的準備狀態、電池電壓值、電池SOC值、冷卻系統水溫值、電機溫度值等常規信息和故障都可以顯示在儀表中間的LCD屏幕上,以便駕駛員一目了然地看到車輛情況。
駕駛艙配備了系統報警設備,如電機溫度報警、水溫報警和絕緣問題報警。當蜂鳴器發出聲音警報時,相應的模式將在LCD屏幕上閃爍。
這款車還考慮到在緊急情況下保持車輛轉向系統的使用,并在這種情況下給車輛足夠的時間靠邊停車。
作者張銀龍是北京永能能源科技有限公司有限公司純電動驅動系統集成工程師。在純電動汽車特別是6米公交車小型化的市場背景下,中國重型汽車集團濟寧商用車有限公司逆勢而為,率先打破市場慣例,制造出滿載80噸、牽引質量60噸的純運動重型拖拉機。這些信息已經發布在互聯網上,吸引了許多圍觀者。作為純電動驅動系統的集成工程師之一,我參與了中國重汽這臺浩漢品牌“電動拖拉機”的整個制作過程,所以感受它并非沒有道理。
通常,這種重型拖拉機需要采用多速手動變速箱或昂貴的自動變速箱,而這種重型“電動拖拉機”的驅動力和速度只需駕駛員控制油門踏板就可以實現起步和無級變速的加速過程。提供的自動爬行模式不僅滿足了車輛在特殊工況下的使用要求,而且在坡道起步時,自動爬行功能給了駕駛員難得的駕駛樂趣。
此外,從0到20公里/小時的加速時間僅需9秒;最高速度可達52公里/小時;
最大爬升度超過5%,完全滿足重型拖拉機運送大型集裝箱的任務。
150kW/h儲能裝置具有車輛滿載時連續行駛里程超過60公里的優點。。。高功率、低功耗、良好的操縱性等,這不僅得益于工程團隊的合理設計和生產人員的精心施工,還得益于0~10000轉/分的高速高效電機,驅動系統的最大扭矩可達驚人的43500牛米。
圖1重型貨車純電動碼頭低速牽引車牽引試驗。
該碼頭牽引車主要用于港口集裝箱裝卸,額定滿載質量為80噸,空載質量為20噸。車輛滿載后的強勁動力來自兩臺并聯的額定功率為85KW的北京永動機。在這種ELFA動力系統中,當輸出功率和轉矩在各種工況下恒定時,兩個電機同時以相同的速度、轉矩和功率輸出工作,即每個電機按照總功率需求的50%以完全相等的功率工作,其平均工作效率比一個電機獨立工作的平均工作效率高出約5%。對于許多電機設計師和制造商來說,這只是一個夢想。
在同一減速器上安裝兩臺驅動電機,每臺電機重量僅113公斤,轉速和轉矩實時同步,不僅可以在更多的工況下使電機的工作效率始終保持在90%~95%的范圍內,而且對電機產品性能和質量的一致性也是一個不可逾越的挑戰。這個方案超出了普通技術,但西門子做到了。這款車安全、高效、可靠、耐用,既有強勁的動力,又有較長的巡航里程。
圖2“電動拖拉機”雙電機驅動系統配置示意圖
西門子ELFA系統產品采用德國標準化組織IEC60034系列標準和DIN EN 60034系列標準。不用說,在高鐵技術平臺上產生的模塊化產品在性能和質量上的一致性非常驚人。
這款配備西門子ELFA動力系統的港口拖拉機更簡單、更人性化。因為根本沒有傳動設備,所以這輛車的速度控制完全是通過電機的速度來實現的。電機轉速在0-10000轉/分之間線性變化,增加西門子變速箱后輸出至后橋主減速器。通過這種方式,直接實現了無級變速,駕駛員通過打開油門踏板直接控制車輛的速度,使駕駛變得輕松自由,從而使動力系統不再是變速裝置。
同時,該車配備的西門子ELFA動力系統還具有制動和回收能量的功能,在保證動力的同時還能節約能源。能量回收的原理是,當踩下制動踏板時,兩個驅動電機將轉換為兩個發電機,并通過逆變器為電池充電。
這輛車的西門子ELFA動力系統由西門子通信控制單元驅動或監控,只要它涉及安全性和可靠性。包括高壓的開關。
因為它接觸到了高壓,所以這款車所遵循的安全標準非常嚴格。首先,從系統的角度來看,西門子電力系統本身的要求非常高。只有在滿足所有安全條件的情況下,蓄電池控制系統才能關閉主電路。如果不滿足條件,將需要蓄電池控制系統斷開電路,從而從根本上確保車輛的安全。
該車西門子動力系統中使用的高壓線束符合西門子的要求,均采用閉環組連接和高度集成的獨立控制。這種設計可以減少高濃度條件下高壓線束故障點的增加。
其中,西門子ELFA系統還檢測電池的電壓、電流、SOC和工作狀態。過電流、過電壓和欠電壓保護可以防止驅動系統的損壞,避免電池過載造成的事故。
如果冷卻系統由于意外情況而發生故障,……
駕駛系統可以通過自身限制動力系統的動力輸出來保持車輛行駛到其目的地。通過這種方式,避免了車輛發生故障的情況,并且在車輛運輸過程中減少了故障造成的損壞。簡而言之,即使電機軸承在運行多年后損壞,該系統也能及時提供故障預警信息,這在國內外各類汽車驅動電機中是不具備的。
“電動拖拉機”駕駛艙體現了更人性化的待遇。例如,啟動鑰匙門后,西門子電源系統的準備狀態、電池電壓值、電池SOC值、冷卻系統水溫值、電機溫度值等常規信息和故障都可以顯示在儀表中間的LCD屏幕上,以便駕駛員一目了然地看到車輛情況。
駕駛艙配備了系統報警設備,如電機溫度報警、水溫報警和絕緣問題報警。當蜂鳴器發出聲音警報時,相應的模式將在LCD屏幕上閃爍。
這款車還考慮到在緊急情況下保持車輛轉向系統的使用,并在這種情況下給車輛足夠的時間靠邊停車。
作者張銀龍是有限公司純電動傳動系統集成工程師。■ 第四階段客車的油耗限制。
政策內容:2012年6月28日,國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》,明確了中國汽車節能標準的總體目標,要求2020年新型乘用車平均油耗達到5.0升/100公里。目前,GB 19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》第四階段和GB 27999-2014《乘用車燃油消耗量評價方法和指標》于2014年12月22日正式發布,并于2016年1月1日實施,要求汽車制造商在2016年達到6.7L/100km的平均油耗標準。
對于汽車生產商來說,新標準不是一個容易的目標。根據工信部發布的2014年中國乘用車企業平均油耗核算,27家國產乘用車企業未達標,11家進口車企未達標,其中包括一汽集團、上汽通用等多家大型車企。
有限評價法對節能產品有適當程度的激勵機制,允許根據可量化評價的原則及其節能效果降低企業的平均燃料消耗量;適度放寬運輸效率高的車輛的油耗要求;
并為整備質量低于1090公斤、三排或三排以上座位的車輛提供額外折扣。
影響:總體而言,該政策的出臺對車企的轉型和新技術研發起到了負面作用。2015年至2020年,工業和信息化部為當年生產的乘用車設定的平均油耗目標分別為6.9升、6.7升、6.4升、6升、5.5升和5升。面對日益嚴格的平均油耗標準,所有車企都不得不考慮采用更先進的發動機技術,加快新能源技術的研發。
除了上述自2016年1月1日起實施的政策外,還有一些與我們密切相關的政策和措施已于2015年最后一天終止或完成。讓我們也關注他們。
■ 節能惠民補貼政策到期取消。
政策內容:2013年,財政部、國家發展改革委、工業和信息化部發布《關于推廣1.6升及以下節能環保汽車的通知》,決定自2013年10月1日至2015年12月31日,繼續實施1.6升及以下節能環保汽車(乘用車)推廣政策,對購買符合條件的節能汽車的消費者給予3000元補貼。截至2015年底,國家已經實施了三個階段的汽車節能補貼。從每一輪政策的出臺可以發現,國家對享受節能補貼車輛的要求逐年提高,推廣車輛的綜合油耗標準已從2011年的6.9升調整為2013年的5.9升,且必須達到“國V”排放標準。
2015年12月31日,3000元節能惠民補貼到期,消費者將無法再享受2016年元旦起的優惠。對于購買小排量家用車的消費者來說,3000元的節能補貼不是一個小數目。一項在car home進行的調查顯示,如果原計劃車型不在補貼范圍內,大多數消費者可能會選擇其他車型;
超過80%的消費者認為節能補貼需要延長,受益于節能補貼的車型是目前購買的主要產品。
影響:從能源供應和環境保護的壓力來看,國家節能惠民補貼政策是刺激消費、促進節能環保、便民利民的雙贏選擇。目前,經濟下行壓力仍然比較大。取消節能惠民補貼后,不排除未來出臺其他相關補貼政策促進汽車消費的可能性。例如,重啟汽車下鄉政策是目前最受歡迎的政策。基于汽車市場購置稅減半和新能源汽車補貼政策的多重優勢,如果出臺新的補貼政策,申報車輛目錄將進一步更新,標準將更加嚴格。
■ 機動車安全技術檢驗機構整改情況
GB21861-2014《機動車安全技術檢驗項目和方法》由國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會于2014年12月22日發布,并于2015年3月1日正式實施。
政策實施后,一些地方機動車安全技術檢驗機構仍存在檢驗設備不合格、檢驗不規范、不方便等問題。為促進國家標準的順利實施,推動各地車檢改革和標準化,2015年7月,三部委再次下發通知,要求檢測機構在2015年12月31日前完成照明檢測設備的檢定工作。未完成核查或整改不到位的,將停止核查工作。
通知還提到,鼓勵檢驗機構配置人工前照燈檢測設備,設立專用照明調試線,免費開展前照燈垂直偏差項目調試,實行工作日延遲調試或周六、周日不間斷服務。工業和信息化主管部門要督促汽車生產企業嚴格按照國家標準對新車前照燈進行出廠檢驗。
全文摘要:對于有意購買新能源汽車的消費者來說,目前實施的這些政策大多對他們有利。例如,新的充電樁接口國家標準進一步規定,新能源汽車制造商在推出新產品和建設充電樁設施時應符合統一標準;雖然降低了購買新能源汽車的補貼,但結合各地的補貼政策,消費者可以享受的優惠幅度仍然比較大。
還有一些對所有車主和朋友都有利的政策,比如退回有缺陷的汽車產品和退還旅行稅,以及進一步完善汽車召回管理制度。這些針對消費者的購車優惠政策、對汽車制造商的規范要求以及汽車行業監管機構工作管理方法的優化方法,都在助力中國汽車行業和市場的發展。同時,隨著政策傾斜,小排量燃油車和新能源車正在逐步登上主流舞臺,這種發展趨勢在2016年將更加明顯。
除了上述2016年元旦實施的國家級政策法規外,各地還將針對具體問題實施符合地區現狀的政策制度。例如,據報道,2016年1月1日,北京將對40萬輛國一排放標準的機動車采取限行措施,全天禁止其進入六環路;2016年,北京還將研究征收擁堵費試點;
上海將限制2005年前注冊的國二標準汽油車在外環的數量。這些消息的準確性和具體實施方法仍然未知。如果您有其他確鑿的政策信息,歡迎您在評論中添加。■ 第四階段客車的油耗限制。
政策內容:2012年6月28日,國務院發布《節能與新能源汽車產業發展規劃(2012-2020年)》,明確了中國汽車節能標準的總體目標,要求2020年新型乘用車平均油耗達到5.0升/100公里。目前,GB 19578-2014《乘用車燃料消耗量限值》第四階段和GB 27999-2014《乘用車燃油消耗量評價方法和指標》于2014年12月22日正式發布,并于2016年1月1日實施,要求汽車制造商在2016年達到6.7L/100km的平均油耗標準。
對于汽車生產商來說,新標準不是一個容易的目標。根據工信部發布的2014年中國乘用車企業平均油耗核算,27家國產乘用車企業未達標,11家進口車企未達標,其中包括一汽集團、上汽通用等多家大型車企。
有限評價法對節能產品有適當程度的激勵機制,允許根據可量化評價的原則及其節能效果降低企業的平均燃料消耗量;適度放寬運輸效率高的車輛的油耗要求;并為整備質量低于1090公斤、三排或三排以上座位的車輛提供額外折扣。
影響:總體而言,該政策的出臺對車企的轉型和新技術研發起到了負面作用。2015年至2020年,工業和信息化部為當年生產的乘用車設定的平均油耗目標分別為6.9升、6.7升、6.4升、6升、5.5升和5升。面對日益嚴格的平均油耗標準,所有車企都不得不考慮采用更先進的發動機技術,加快新能源技術的研發。
除了上述自2016年1月1日起實施的政策外,還有一些與我們密切相關的政策和措施已于2015年最后一天終止或完成。讓我們也關注他們。
■ 節能惠民補貼政策到期取消。
政策內容:2013年,財政部、國家發展改革委、工業和信息化部發布《關于推廣1.6升及以下節能環保汽車的通知》,決定自2013年10月1日至2015年12月31日,繼續實施1.6升及以下節能環保汽車(乘用車)推廣政策,對購買符合條件的節能汽車的消費者給予3000元補貼。截至2015年底,國家已經實施了三個階段的汽車節能補貼。從每一輪政策的出臺可以發現,國家對享受節能補貼車輛的要求逐年提高,推廣車輛的綜合油耗標準已從2011年的6.9升調整為2013年的5.9升,且必須達到“國V”排放標準。
2015年12月31日,3000元節能惠民補貼到期,消費者將無法再享受2016年元旦起的優惠。對于購買小排量家用車的消費者來說,3000元的節能補貼不是一個小數目。一項在car home進行的調查顯示,如果原計劃車型不在補貼范圍內,大多數消費者可能會選擇其他車型;
超過80%的消費者認為節能補貼需要延長,受益于節能補貼的車型是目前購買的主要產品。
影響:從能源供應和環境保護的壓力來看,國家節能惠民補貼政策是刺激消費、促進節能環保、便民利民的雙贏選擇。目前,經濟下行壓力仍然比較大。取消節能惠民補貼后,不排除未來出臺其他相關補貼政策促進汽車消費的可能性。例如,重啟汽車下鄉政策是目前最受歡迎的政策。基于汽車市場購置稅減半和新能源汽車補貼政策的多重優勢,如果出臺新的補貼政策,申報車輛目錄將進一步更新,標準將更加嚴格。
■ 機動車安全技術檢驗機構整改情況
GB21861-2014《機動車安全技術檢驗項目和方法》由國家質量監督檢驗檢疫總局和國家標準化管理委員會于2014年12月22日發布,并于2015年3月1日正式實施。
政策實施后,一些地方機動車安全技術檢驗機構仍存在檢驗設備不合格、檢驗不規范、不方便等問題。為促進國家標準的順利實施,推動各地車檢改革和標準化,2015年7月,三部委再次下發通知,要求檢測機構在2015年12月31日前完成照明檢測設備的檢定工作。未完成核查或整改不到位的,將停止核查工作。
通知還提到,鼓勵檢驗機構配置人工前照燈檢測設備,設立專用照明調試線,免費開展前照燈垂直偏差項目調試,實行工作日延遲調試或周六、周日不間斷服務。工業和信息化主管部門要督促汽車生產企業嚴格按照國家標準對新車前照燈進行出廠檢驗。
全文摘要:對于有意購買新能源汽車的消費者來說,目前實施的這些政策大多對他們有利。例如,新的充電樁接口國家標準進一步規定,新能源汽車制造商在推出新產品和建設充電樁設施時應符合統一標準;雖然降低了購買新能源汽車的補貼,但結合各地的補貼政策,消費者可以享受的優惠幅度仍然比較大。
還有一些對所有車主和朋友都有利的政策,比如退回有缺陷的汽車產品和退還旅行稅,以及進一步完善汽車召回管理制度。這些針對消費者的購車優惠政策、對汽車制造商的規范要求以及汽車行業監管機構工作管理方法的優化方法,都在助力中國汽車行業和市場的發展。同時,隨著政策傾斜,小排量燃油車和新能源車正在逐步登上主流舞臺,這種發展趨勢在2016年將更加明顯。
除了上述2016年元旦實施的國家級政策法規外,各地還將針對具體問題實施符合地區現狀的政策制度。例如,據報道,2016年1月1日,北京將對40萬輛國一排放標準的機動車采取限行措施,全天禁止其進入六環路;2016年,北京還將研究征收擁堵費試點;上海將限制2005年前注冊的國二標準汽油車在外環的數量。這些消息的準確性和具體實施方法仍然未知。如果您有其他確鑿的政策信息,歡迎您在評論中添加。
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