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精进李红旗:新补贴政策环境下新能源公交客车驱动系统对策

2017-04-03 来源:中国客车网
  2017年3月30日~4月1日,以“绿色出行 智慧交通”为主题的2017天津国际客运交通装备与技术展览会于在天津梅江会展中心隆重举行。本次展会由中国道路运输协会城市客运分会与天津市公共交通集团(控股)有限公司主办,中国客车网作为展会战略合作媒体,对展会盛况及相关论坛进行了全程报导。

  3月31日下午,“中国新能源客车发展论坛”如期召开,与会专家及企业代表进行了“新能源技术路线之争-相悖与相融”、“新能源核心部件创新发展研讨会”、“客车安全防范与智能公交建设交流会”三场讨论。对新能源客车的发展起到了助推作用,中国道路运输协会、城市客运分会副秘书长叶东强主持论坛。精进电动科技有限公司副总裁李红旗在论坛上发表题为《新补贴政策环境下新能源公交客车驱动系统对策》的主题演讲。

  以下为演讲实录:

  各位领导、各位专家、各位同仁,我是来自精进电动科技股份有限公司李红旗。我主要负责公司的市场销售和业务拓展包括对外合作的事。

  今天非常高兴,利用这个平台跟大家分享一下精进电动公司对新政策的一些理解,以及精进电动如何以系统创新、技术发展来持续满足客户的期望,为客户创造价值所做的一些工作,做一个简单的汇报。

  就像叶秘书长刚才所说的,新补贴政策充分体现了国家队技术路线的引导,以及国家长期战略政策的驱动技术创新和升级,对行业的创新和技术发展确实是一个很大的推动力。我们精进电动的核心战略也是一直致力于技术解决方案的创新,新技术新产品的应用,用不断发展的技术和产品让我们客户、让我们的用户得到更多的价值。

  我今天主要从几个方面来介绍;

  第一,2017版新能源客车补贴政策

  第二,典型插电式混合动力客车新政策下对策

  第三,纯电客车新政策下对策

  第四,精进混合动力及纯电驱动系统亮点

  首先大家可能很熟悉新政策,总体来说,补贴政策退坡幅度非常大,对整个产业链都是巨大的成本压力和采购资金压力。从补贴门槛的设定可以发现,门槛值也大幅度提高,比如纯电车的EKG值,去年的门槛最高为0.25,今年的最低门槛值设置为0.24。因此而导致了过去很多公告目录都不符合要求,形成了2017年开年的公告目录季度。

  第二,关于插电混合动力系统,补贴分成三挡,在满足其他要求的同时,按照节油率不同给予不同补贴,过去大家都认为很难达到的节油40%这个水平,进入展厅的大屏幕上还有个宣传片自豪地说他的系统可以节油35%,这个值现在连门槛都过不去,40%节油率现在成为拿补贴的最低门槛值。这个最低门槛40%的门槛起步如何突破到60%是非常大的飞跃,需要重大的技术突破和创新。由此可见,这也是我们国家对技术的促进体现,也就是你节油率超过60%,国家给你更多的补贴,对客车厂家来说,补贴高于你的电池采购成本,你总的整车综合成本会相对于只能达到45%的系统就大幅下降了。对于公交及客车运营单位来说,节油率高,不同系统之间的节油差异就大,比如60%的节油率就比45%的节油率系统相比,单车年节油成本差异超过1.4万元。另外,政策要求的3万公里运行保证才能拿补贴,短时间里获得3万公里,可靠性提升是关键。但是,我看到协会发的统计资料显示,公交公司集中抱怨集中在不同系统的可靠性保障、运营里程能力保障以及电机断轴等重大问题。

  从新政策来看,我们总结一下,在插电式混合动力追求高效率、高节油率,能拿到最高的补贴,以最低电池容量获得最高的补贴,也降低了全社会综合成本,高节油率则进一步降低公交公司运营成本,这是非常关键的值。

  第二纯电客车除了追求最低成本以外,还要更多节能,EKG必须更低。我们做过调查研究,公交公司强烈抱怨的车辆续航里程一年比一年短,很多人都把这种情况全部归于电池衰减,事实是电池的衰减对车辆续航里程会有一定的影响,但是电机是车上绝对的耗能大户,由于永磁电机的特征,电机效率的衰减对电耗的损失和续航里程影响更大,尤其是那些偷工减料的电机,那些以超低价格区竞争的电机。我们对产品成本对标中发现,行业内有一些电机厂家,以非常低的价格,甚至比我们材料成本都低的价格来竞争,经过我们拆机发现,他们是通过减少重稀土的用量和磁钢使用来降低成本(磁钢成本占电机材料成本近50%),然后通过调整控制器参数,额外加大电流来强拉峰值扭矩和功率蒙骗整车企业和祸害公交企业。 大家知道,在永磁电机的磁钢是核心,磁钢等级是关键,重稀土和磁钢用量不足,耐温等级不够,电机在持续高温情况运行下会逐步发生不可逆转的退磁,当逐步退磁的时候,电机效率会快速下降,能耗会大幅度上升,个别8米车辆甚至会从第一年的百公里电耗80度恶化到150度。据我们了解到,有一个大公司的案例,当你开新车的时候,你可以跑到目标续时里程,那个案例是这样,2014年下半年投入使用,261度电的续航里程150公里,开始甚至可以达到170公里。到今年,同样这辆车,同样的充电量以后,每充满一次电却只能跑70公里了,换了新电池也只能达到90公里。因此,我们呼吁,客车公司和客车用户,在采购纯电车辆的时候,不光是聚焦单车的采购成本,单电机的采购成本,更重要看你后面的运营成本和后面的费用,关注你买的电机系统磁钢等级及磁钢使用量,严格管控控制器,不要被虚胖的现象欺骗了,尽管看起来采购成本让你短时兴奋。

  第二页,在插电式混合动力,我们做了一个简单的分析,这个分析来看,其实大家可能看得到一点的差异,这里就不多讲了。绿的跟红的,就是0.8跟1.2之间的区别,最终的结果是什么呢?10米以上车混合动力来看的话,不同节油率系数的补贴结余看,60%节油或1.2倍补贴系数的国地补结余大概能10万块钱,这10万块钱可以买一个最好的插电式混合动力系统,加上你的充电高压柜,加上你的电缆等等辅线,也就是你用国补不仅仅可以补充电池,也可以补掉高效率混合动力系统。而40%到45%或0.8系数你只能节余3万多块钱,你只能买到半个或者60%的非常便宜系统,整车企业要贴钱买系统,公交企业要贴钱,还要多花油钱。所以从整车制造成本来说,你用高效率的系统更核算。

  从运营的角度来看,公交公司的运营来看,他们之间的运营的差别也是很大的,你用低节油率和高节油率的差异,单车每年的节油成本差异巨大,8年内差距就是10几万。所以我们说,对于最终用户来说,高效的节油率系统带来的额外节油成本最高每年可以多三万台,运营成本对于我们公交公司来说是一个最大的挑战,因为它购车成本政府给你一些财政补贴,运营成本是你要承包的。这是成本的节约,业绩经济效益的提升。多花一万五买个最节油的系统,半年额外的节油效益就能把多花的购车成本拿回来。投资回报期只有半年,这也是很多聪明而理智的公交公司领导喜欢多花点钱买高节油系统的理由所在。

  往下看,插电式混合动力发展历程,从BSG发展到并联系统,我看到系统的差异性,比如说在刚才协会分享的材料里,青岛公交发布的文章里面,大金龙、福田的混合动力系统汽耗百公里不到20公斤,而有的系统就接近30公斤,这是不同系统带来的差异。

  混合动力系统路线从BSG到并联到行星排到ISG同轴串并联系统等,中国第一台行星排系统是精进电动联合中汽研中心一起开发的,这个是三年前的事,这个现在也有一点作用,但是它可能存在一些可靠性等等,包括推广的力度不够,市场份额不是很高,有些行星排动力系统,还有同轴混联,就是串并联系统。

  从这几个来看,ISG解决可靠性的问题,BSG包括其他的问题,现在目前市场上比较主流是两大系统。一个并联、一个是ISG串并联,从他们两系统跟根性的区别可能就存在于这些系统的节油率。ISG串并联系统普遍认为节油率目前最高。

  并联系统的在优点哪?它就是爬坡度会更高,因为有变速器的作用。缺点在哪呢?缺点由于是AMT,大家知道AMT是几十年前就有,由于原理和结构问题导致其技术短板,AMT在乘用车领域几乎没有应用,AMT在重型商用车里面挡位越来越多,甚至高达18档,主要原因它就是为了实现换挡平顺而不伤害换挡机构如何控制速比差,速比差越小,换挡越平顺,可靠性越高,也意味着同步换挡,相关执行机构特别多,失效和故障点越多。

  但是AMT还有一个比较好的优势,在电池失效的时候,你可以跛行回家,就是靠内燃机行驶。而ISG系统,它的有点相对紧凑,串联合并联模式运行,主驱电机功率扭矩大,回收制动能量回收率高,节油节气效率非常高,合适的配置和构型,8米以上大客车可以在中国城市公交工况下,基本上可以全面实现50%以上的节油率。它的缺点是什么呢?因为它是由后面驱动电机作为主驱动,相对来说它的扭矩不是特别高,所以它的爬坡能力受限,大约低于20%。如果要达到25%到30%的话,它就有困难,需要后面再加一个降速增扭装置,比如自动二档箱。但是话说回来,在城市公交里面,真正达到25%,30%、甚至30%以上坡度的公交道路很少,尤其在大部分城市不多,当然,除了像西部、贵州、青岛、重庆这样的山城某些地方是例外。

  第二,因为它有两个电机、两个控制器,加上中间的离合系统,它的采购成本比并联系统要高大约不到2万元。所以这两个系统各有优缺点。串并联系统它有一个格外的解决方案,参照并联系统,再主驱电机后面加一个二档变速器,今天在我们的展台有这样一个产品,大家可以调查一下、研究一下,给我们提出改进建议。

  轻量化降低成本,这个是我们还有更重要的可靠性,免维护。免维护跟可靠性这个问题,在公交企业去年、今年调查报告里面,都反复提到这一点,包括我们公交协会今天发的蓝本上提到的,比如说一些系统断轴,还有IP67问题,只是电机或者单体,我们现在提出来说,作为混合动力系统和纯电驱动系统,作为公交未来的发展,我们认为防水是很重要的内容,应该提倡系统防水,系统IP67,而不是电机IP67。串并联系统有发电机跟驱动电机,中间有一个工作运行模式切换的离合机构,客车企业,公交公司,协会,行业标准重点要求电机是IP67,而离合器不算电机,AMT变速器不算电机,却没有这个IP67要求,但是真正装在车上,泡在水里面的时候,你就是电机系统,如果你整个系统进到水,你电机IP67进不了水,但是离合器机构进水了,AMT进水了,车照样开不走,照样损坏,照样趴窝。因此,精进电动特别呼吁,要求电机驱动系统实现IP67,这也是我对大会的建议,是我们所有的公交公司、协会关注的目标。

  再来说下纯电驱动系统,刚才说到EKG门槛0.24,大家进一步追求,到最少,0.23、0.16、0.17,这里取决于什么,取决于电机效力的提升,这是一个很关键的词,因为大家熟悉电机的效力MAP图,尤其大电机在低速的时候,可以达到95、96,其实还有一点系统的效率,传动机构越多,效率就越低。还有一点,最高效率发生在哪一个转速,发生在哪一个扭矩上面。其实异步电机在9千转以下效率比较低,但是到了15000转照样可以达到95%,而同步永磁电机,则正好相反,9千转以下效率高,超过9千转反而下降,这是其永磁体的原理性导致。这是一个宽度跟深度的问题。

  我们认为在目前政策下面,我们要提升什么?我们要针对电耗、车重、效率进行进一步改善,针对成本进行进一步改善,在电机在自动变速上面进一步提升,改善动力性,让它最大扭矩的区域得到更大、更宽,爬坡能力、起步能力、加速能力更强。

  我再重复一遍,进水、防水的问题。还有一点我们劳动力洗车成本越来越高,我相信有发达的公交公司可能慢慢引入自动化的洗车设备。自动化洗车设备势必要求IP69K,还有IP68一些基本的防护要求。我想在我们现在的阶段应该考虑后面的自动洗车,包括道路的恢建对系统的影响,所以IP69K和68都可能纳入。这些机构如何防止如何实现系统IP69K、IP68这也应该是纳入我们系统的课题。

  我说了这么多,我们公司对政策和技术发展路线的理解,现在,利用这个机会,我们做一点广告。我们公司做什么,我们公司有什么东西,针对这个政策。其实我们精进电动以技术为本,以创新为核心的企业,我们的产品在市场上看得到,也可以看到抄袭我们产品的蛮多。尽管我们对此无法阻止,但是,我们内部说的是,他们只知道我们昨天做了什么,但他们不知道我们今天在做什么,也不知道我们明天和后天要做什么。

  介绍一下精进电动,精进电动股份有限公司是2008年由两个国家专家联合设立一个公司,有国家大型产业基金,像中信产业基金、光大产业基金、环保基金、中关村发展集团。我们现在秉承制造创造品牌的理念,以技术为核心,我们有时候很骄傲地说,我们是唯一出口新能源汽车电机给国外品牌的,也是唯一跟日本东芝、日立竞争的诞生在中国的纯中国企业。

  我们在不断的技术创新和产品升级,目前保持着国际上很多的技术,比如说功率密度的技术,国际上唯一可以实现全寿命免维护ISG混合动力双电机系统,我们可以向所有的客户承诺,在你这个车报废之前,你不需要对离合器系统做任何一次维护,刚刚我看了协会的调研报告,其中有一个报告就是说及5到6万公里换离合器,这是针对第一代,第一代干湿离合器,我们测算一下6千到8千块钱。以后选用精进电动的第二代免维护系统,您就不用花这个钱了,费这个神了。 我们自己今年开始大面积推出二挡自动变速器,大级差自动变速器(2.5速比和3.5速比),同时也可以实现我们换挡机构全部埋在箱子里面,外面没有任何执行机构,就是完全实现系统的IP67。

  下一个是精进电动的ISG串并联混合动力系统,大家已经很熟悉了,我们现在整个系统的构成我们从第一代升到第二代,整个工作模式有5个工作模式,纯电、串联增程、并联、仅发动机、能量回收,我们看看整个免维护为企业节约6千到1万块钱。第二个节油率达到55%到62%。还能完全实现整个系统IP67。

  刚刚叶秘书长说,你为什么节油,我快速讲一下,这里面黄色的部分,大部分起动制动能量损耗,我们关注是这个地方,我们第二个要关注我们如何在发动机,确保其在最高效比油耗区域进行运行,这是我们做方针数据跟实测的数据,经过我们认为,用我们公司850+2100这个系统,以前这个系统装在10.5米油电混合车上,可以把油耗控制在14.2升,我们经过了大金龙、安凯等客车厂实际试车的决策。在12米上会有一点点差距,多了0.3到每百公里油耗15.27升,还是可以基本上达到60%。8米车到8.5的话,我们利用中混联完全可以达到60%以上节油(百公里油耗9.8左右)。

  再来看免维护为公交公司带来什么?免维护,我们假设两个人一天半到两天,对系统进行维护,我们公交公司一天跑的是里程180到200,你一个月、两个月就做一次维护,我们看的话,整个运营成本一部车全寿命期间可以节约6万块钱。

  对于我们公交公司的节油带来什么,可能我这个系统采购价格比别人系统多一万多块钱,但是你的投资回报是半年不到,如果你跟0.8,40%到45%的油耗比的话,你的投资回报是一个季度,你多花一万块钱,全寿命期回报是十几万,十几倍的投资增值。对于整车企业来说,刚才说补贴和覆盖的问题,所以你不需要额外花钱买系统,通过国补、地补把你覆盖,还有节余。

  而纯电系统,在10米以上级别我们一般用2500牛米到3000牛米单电机驱动,我们这个电耗数据我特别标注,大家有兴趣我私下交流。我们还有一个方案自动变速器系统,我们现场也有展品,欢迎大家去讨论,所有大主机厂家都在全面测试这个产品,大家效果非常好。可以减轻100公斤以上的重量,轻量化成本降低20%。目前均在上公告和目录或者在上公告和目录的路上。

  8到10米车也是一样,同样可以有两种解决办法,我们公司可以自豪地说,只要用我们的系统,我可以承诺,你选装精进电动的纯电系统,同样续航里程要求夏,电池安装量可以比别的系统少装3到5度电,有的甚至10度电。谢谢。

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