在2010年天津客车展和上海BAAV客车展上,新能源客车成为各客车企业主推的产品。如果细心的观众注意到这些新能源客车的“内心”,就会发现,玉柴混合动力系统已经开始小规模亮相,并与伊顿混合动力系统展开了直接的竞争。
并联路线的竞争者
从发动机供应商到混合动力系统供应商,玉柴实现了华丽转身,甚至有业内人士把玉柴称之为“中国的伊顿”。玉柴的混合动力系统有何特点?
玉柴机器股份有限公司工程研究院梁锋博士参与了该系统的研发,他表示:“这是因为伊顿和玉柴都是采用单轴并联的技术路线,也就是说发动机的曲轴、电机的轴、变速器的输入轴都在同一个轴线上。”与伊顿混合动力系统不同的是,玉柴作为发动机厂商,选择把电机集成在发动机上;而伊顿是变速器供应商,选择把电机集成到变速器上,各自发挥了原有的技术优势。
因为同走一条技术路线,玉柴与伊顿不可避免地成为直接的竞争对手。自2006年伊顿混合动力系统投入广州公交试运营之后,伊顿的产品在北京、广州拥有了一定的保有量。业内人士表示:“由于推广时间长,终端用户对伊顿混合动力系统的节油率、可靠性、操控性都比较认可了。”
虽然2009年工信部发布的《新能源汽车企业及产品准入管理规则》,要求客车企业至少掌握新能源汽车车载能源系统、驱动系统及控制系统三者之一的核心技术,只有达到这一要求才能享有国家的新能源汽车补贴。但是这一政策只是限制了伊顿在部分市场的销售,在财政实力雄厚的地方,伊顿的混合动力系统依然进入了它们的采购体系。
日前,伊顿车辆集团亚太区总裁贝大伟表示,伊顿混合动力系统在中国市场推广进展顺利。他透露,伊顿正与国内多家客车厂合作,以实现混合动力系统某些部件的国产化,并且伊顿与国内的电池和电机厂家也展开了合作。在天津客车展上,就有青年、福田欧V、大金龙、恒通等展车采用了伊顿混合动力系统(控制策略+自动离合器+永磁电机+机械式自动变速器)。
玉柴的优势何在
这对于新进入者玉柴来说,可谓是巨大的挑战。挑战在于伊顿已经占据一定的市场份额,并且经受住了市场的考验。但玉柴并没有因为外资品牌在市场上的技术垄断格局,而放弃对这一节能减排发展方向的研究。作为中国内燃机工业的领头羊,玉柴在2004年开始着手进行混合动力技术的研发,历时5年研制出完全拥有自主知识产权、性能可与国际先进水平相媲美的混合动力系统。
产品好不好,市场最有发言权。据梁锋介绍,玉柴的混合动力系统(玉柴发动机+控制策略+自动离合器+永磁电机)已经应用到江淮客车、东风扬子江、苏州金龙、长春华奥等企业的新能源客车上,并且还有一些企业的样车正在试制中。
由于玉柴的混合动力系统国产化率达到80%以上,获得国家的新能源补贴自然没有问题。由于拥有较大的政策优势,并且与伊顿的混合动力系统相比,玉柴在价格上要低10%~20%,随着生产规模的进一步扩大,其价格将会进一步降低。在技术上,玉柴开发了混合动力专用发动机,针对混合动力车辆的运行路谱,找出相对应的发动机重点运行工况,针对性地开展性能优化工作。“不同系统对发动机的要求不一样,混合动力系统的运行区间与传统系统也不一样,这就要求根据不同的运行区间对重心进行调整,优化点进行转移,控制上要对发动机的输入、输出信号做出改变。”梁锋说。
除此之外,玉柴还有一个重要的优势,那就是覆盖全国的服务网络。强有力的售后保障体系,解决了用户对新能源客车的后顾之忧。据了解,玉柴在服务保障上已经做了两方面的工作:一是提高服务人员的技术水平;二是提高日常的维护保养能力。“我们已经对办事处、服务站的工作人员进行了培训,向他们发放诊断仪、日常维护手册,使他们能够胜任混合动力系统的维修服务。”梁锋说。
并联发展的两个方向
面对两者即将展开的市场厮杀,业内人士表示,产品可靠性的好与坏,取决于混合动力系统集成度的高低。
业内人士介绍,虽然采用同一种技术路线,但是玉柴和伊顿的混合动力系统属于两个方向,而这两种方向代表着单轴并联式混合动力系统的两个趋势。“第一种是发动机和电机的一体化集成,这种模式可以选择任何形式的变速器,可以是机械式手动变速器,也可以是机械式自动变速器(AMT)。它依托于发动机企业,需要将发动机喷油系统与电机的控制实现一体化的协调。第二种是变速器与电机的一体化集成,这种模式可以选择任何品牌的发动机,只要发动机与变速器、电机达成通讯协议,但必须采用可靠的AMT,因此需依托于变速器企业。”中通客车新能源项目负责人王钦普介绍说。
据了解,中通的并联混合动力系统就是两条腿走路,一是与玉柴、上海电驱动有限公司、上海大郡动力控制技术有限公司合作,进行电机与发动机的一体化开发;二是与清华大学、上海电驱动有限公司、安徽奥马特汽车变速系统有限公司从事电机与AMT一体化的研发。
一体化系统的出现,改变原来混合动力系统“A+B+C”的组合方式。“新能源客车核心系统涉及的零部件较多,又比较分散,因此难于布置,而将这些部件集合在一起后,不但零部件减少了、体积变小了,系统的传动效率也提高了。”王钦普说。
目前,在混合动力系统驱动的联结方式上有串联、并联、混联三种模式,并且各厂家在技术路线的选择上是“百花齐放”。但是王钦普认为:“并联的节油效果比较好,零部件数量也比串联少,成本比串联低,匹配的电池和电机也较小。在现阶段,并联这条路线是比较可行的。”
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混合动力系统的三种联结模式
混合动力汽车的关键是混合动力系统,它的性能直接关系到混合动力汽车的整车性能。根据混合动力驱动的联结方式,混合动力系统主要分为以下三类:串联式、并联式和混联式。
一是串联式混合动力系统。串联式混合动力系统一般由内燃机直接带动发电机发电,产生的电能通过控制单元传到电池,再由电池传输给电机转化为动能,最后通过变速机构来驱动汽车。在这种联结方式下,电池就像一个水库,只是调节的对象不是水量而是电能。电池对发电机产生的能量和电动机需要的能量进行调节,从而保证车辆的正常工作。在早期,很多客车企业都采用了这种系统。
二是并联式混合动力系统。并联式混合动力系统有两套驱动系统:传统的内燃机系统和电机驱动系统。两个系统既可以同时协调工作,也可以各自单独工作。这种系统适用于多种不同的行驶工况,尤其适用于复杂的路况。该联结方式结构简单、成本低,但是发动机排放效果不如串联模式。江淮、东风扬子江、黄海、南车、海格、福田欧V、大金龙、青年、中通等采用并联模式。
三是混联式混合动力系统。混联式混合动力系统的特点,在于内燃机系统和电机驱动系统各有一套机械变速机构,两套机构或通过齿轮系,或采用行星轮式结构结合在一起,从而综合调节内燃机与电动机之间的转速关系。与并联式混合动力系统相比,混联式动力系统可以更加灵活地根据工况来调节内燃机的功率输出和电机的运转。此联结方式系统复杂、成本高。选用这种模式的客车企业有宇通、金旅、五洲龙等。
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