憑借主持完成的《節(jié)能與新能源客車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目，宇通首獲國(guó)家科學(xué)技術(shù)進(jìn)步獎(jiǎng)二等獎(jiǎng)。這讓宇通成為中國(guó)新能源汽車領(lǐng)域唯一獲獎(jiǎng)的整車企業(yè)，同時(shí)也是2015年度唯一一家獲獎(jiǎng)的整車企業(yè)。
那么，該項(xiàng)目有何過人之處呢？
據(jù)項(xiàng)目第一完成人、宇通客車(600066,股吧)技術(shù)副總監(jiān)李高鵬介紹，該項(xiàng)目通過高效動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池集成與管理、整車控制與節(jié)能三大技術(shù)創(chuàng)新，解決了長(zhǎng)期制約節(jié)能與新能源客車發(fā)展的三大技術(shù)難題，實(shí)現(xiàn)純電動(dòng)、插電式和混合動(dòng)力三大類客車的大規(guī)模推廣應(yīng)用。
原來，在汽車工業(yè)可持續(xù)發(fā)展面臨能源與環(huán)境挑戰(zhàn)的背景下，發(fā)展新能源客車面臨的技術(shù)難題有三點(diǎn)：
一是關(guān)鍵零部件依賴進(jìn)口，集成度低，成本高；
二是動(dòng)力電池系統(tǒng)壽命短，環(huán)境適應(yīng)性差；
三是整車能量利用率低，續(xù)駛里程短。
而《節(jié)能與新能源客車關(guān)鍵技術(shù)研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化》項(xiàng)目可謂有的放矢，一一化解了這三大攔路虎。
技術(shù)創(chuàng)新真正造福社會(huì) 利國(guó)利民
截至2015年10月，宇通新能源客車?yán)塾?jì)推廣23796臺(tái)，推廣的產(chǎn)品每年可節(jié)油9300萬升，節(jié)氣2億Nm3，每年可為用戶節(jié)省燃料費(fèi)用約14億，減少碳排放約64萬噸，減少PM排放約79噸。
經(jīng)過多年對(duì)新能源客車技術(shù)的不斷探索，以及新能源客車在全國(guó)150多個(gè)城市運(yùn)營(yíng)中積累的大量經(jīng)驗(yàn)和數(shù)據(jù)，宇通新能源客車產(chǎn)業(yè)化也正漸入佳境。
突破高效動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù) 掌握關(guān)鍵零部件
宇通高建平博士介紹，宇通技術(shù)團(tuán)隊(duì)面對(duì)新能源汽車電磁兼容性差、高壓防護(hù)難度大等問題，發(fā)明出多合一集成控制器，高壓節(jié)點(diǎn)減少55%，體積減少63%，成本也隨之減少43%。
同時(shí)，開發(fā)出串并結(jié)合的混聯(lián)系統(tǒng)，使動(dòng)力傳遞高效、再生制動(dòng)回收比例較高。
“我們了解到，當(dāng)時(shí)國(guó)內(nèi)沒有自主動(dòng)力系統(tǒng)，國(guó)外的并不適合我們。于是我們開始自己研發(fā)，也曾出現(xiàn)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)之間的斷軸問題，但經(jīng)過
反復(fù)實(shí)驗(yàn)測(cè)試，最終克服?！备呓ㄆ交貞洝?
新技術(shù)的誕生，也是一個(gè)反復(fù)出錯(cuò)又反復(fù)實(shí)驗(yàn)的過程。電磁兼容性問題就是困擾技術(shù)團(tuán)隊(duì)的大難題。
“單個(gè)零部件都是完好的，但只要將它們組裝一起就會(huì)互相干擾。”高建平說，比如單個(gè)發(fā)動(dòng)機(jī)、電轉(zhuǎn)向、電空調(diào)整裝后問題就來了。
通過極限工況匹配和多場(chǎng)耦合優(yōu)化設(shè)計(jì)，采用非均勻氣隙、定子斜槽結(jié)構(gòu)，降低了諧波損耗，提高了電磁負(fù)荷，電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度提高到17Nm/kg，電機(jī)最高效率達(dá)95%，高效區(qū)范圍擴(kuò)展到85%，有效解決整裝兼容問題。
動(dòng)力電池集成管理技術(shù) 延長(zhǎng)電池壽命
宇通技術(shù)團(tuán)隊(duì)提出基于數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的電池荷電狀態(tài)(SoC)估計(jì)方法，估計(jì)誤差降低到4%以內(nèi)，優(yōu)于行業(yè)水平。批量應(yīng)用結(jié)果顯示：續(xù)駛里程平均延長(zhǎng)4%。
為了增強(qiáng)電池的環(huán)境適應(yīng)性，技術(shù)團(tuán)隊(duì)發(fā)明了一種具有保溫、散熱和防潮功能的內(nèi)外箱結(jié)構(gòu)以及綜合熱管理系統(tǒng)，開發(fā)了達(dá)到IP67防護(hù)等級(jí)的動(dòng)力電池箱，解決涉水安全和高寒區(qū)域適應(yīng)性難題。
“動(dòng)力電池是很"嬌氣的"，這樣做可以保證電池冬天保暖、夏天散熱、陰天除濕。目前，在漠河和拉薩、海南的實(shí)驗(yàn)顯示，宇通電池在-30℃至50℃都可以正常使用?！备呓ㄆ秸f。
整車控制與節(jié)能技術(shù) 提高能量利用率
目前，宇通新能源客車基于雙MCU的高安全、高可靠整車控制器通過了累計(jì)3億公里可靠性考核，除電磁抗擾性達(dá)到國(guó)際最高等級(jí)，還開發(fā)面向功能安全的多動(dòng)力分配、多模式切換、多能源管理的整車控制策略，綜合節(jié)油率提高了15%。
大多數(shù)人關(guān)心的，是新能源汽車到底能開多遠(yuǎn)？基于制動(dòng)強(qiáng)度二次再分、串并聯(lián)協(xié)調(diào)的控制策略，宇通開發(fā)了一種面向節(jié)能與安全的機(jī)電復(fù)合再生制動(dòng)控制系統(tǒng)，在實(shí)際線路運(yùn)營(yíng)平均續(xù)駛里程延長(zhǎng)40.7%。
高建平把這一整套新能源客車解決方案比喻成“一盤棋”?！皺C(jī)電接口標(biāo)準(zhǔn)化，關(guān)鍵部件通用化，動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)化是三個(gè)非常重要的方面?！备呓ㄆ秸f。
