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行業資訊

王華武:東風商用車“五化”技術發展展望及規劃

作者:西安正昌電子股份有限公司瀏覽次數:98時間:2019-10-23 10:38:22
王華武:東風商用車“五化”技術發展展望及規劃

編者:

該文根據東風商用車技術中心總工程師王華武,9月20日在十堰舉辦的“2019東風與十堰汽車產業‘五化’發展機遇分享峰會”演講整理。




“五化”是什么?

所謂“五化”是指汽車的輕量化、電動化、智能化、網聯化、共享化。2017年,東風公司洞悉行業趨勢,提出了“五化”概念。
● 輕量化是提高燃油經濟性節能減排的重要手段
● 電動化是汽車行業不可逆轉的趨勢
● 智能化是以自動駕駛為核心的汽車智能化
● 網聯化是人與車、車與車、車與交通的互聯互通
● 共享化則是一種出行的新生態


商用車技術驅動因素

客戶價值(盈利):商用車屬于生產資料用車,客戶買車是為了盈利,車輛盈利=收入(包括運輸效率和裝載能力)-成本(其中成本包括購車成本和運營成本),我們注重客戶裝載能力、運輸效率的提升、注重降低人工成本、降低燃油消耗,我們希望能夠在智能化、節能、電動化、新能源等方面給客戶帶來一些新的機會。客戶價值是技術發展的主要驅動力。

政策法規(支持及路權):法規以促進最佳社會效益為目的,是市場準入的門檻;對技術創新的推動能力有限。如排放法規,中國也是緊跟國際市場形勢并根據中國市場做了調整;在電動車的補貼方面,預計也將在2020年全部退出,這個政策直接促進電動車技術性能提升以應對補貼取消后的成本壓力,也促使能源多樣化和包括混動在內的多技術路線的發展;在安全方面,90%的交通事故是人為失誤造成的,那么從人、車、環境集成化角度,提供系統性的安全解決方案是最重要的。這些影響是我們更加關注的……

技術變革(顛覆):從1800年蒸汽機的發明,到1900年發電機問世,到1970年自動化、信息化時代的到來,再到2008年智能化、網聯化的到來,這幾次工業革命,對整個產業影響巨大。在新的技術市場環境下,我們需要重新定義汽車:智能汽車不再是運輸工具,而是一個移動的智能終端。

新的工業變革大環境下,節能、環保、安全、可靠是市場所需。物聯網、大數據、人工智能的飛速發展,加速了無人駕駛、電動化等先進技術在汽車上的應用,使得傳統車輛結構面臨顛覆。如無人駕駛將促進智能決策取代駕駛室,發動機、變速箱將被電機、電驅橋替代行成電動化動力鏈,電池、電機、高精地圖、智能網聯將被普遍應用。

現在對于傳統機械領域的優化,東風商用車所做的從發動機優化、WHR廢熱回收、空氣動力學優化、動力傳動系統匹配優化、動力傳動系統效率提升、降低滾阻胎壓保持、混合動力、預見性駕駛、輕量化等領域的優化,東風商用車都已經處于行業領先水平,接下來我們的重點方向就是這些領域的輕量化、電動化、智能化方向,來解決傳統機械領域不能突破的方面。

綜上,我們可以得知:客戶價值是技術創新的主要驅動方式,卡車技術發展不僅局限于卡車本身,而是面向未來的運輸系統;政策法規是技術門檻,因為路權的因素,會對運輸環境和技術方向產生深刻的影響;技術變革將帶來技術路線的不穩定性,更高客戶價值的新技術將替代傳統技術和總成。
未來汽車技術發展的方向:輕量化、電動化、網聯化、智能化、共享化。


“五化”技術展望


輕量化:目前我們的工藝、材料、新的技術應用已經帶來了輕量化的機會,比如高強鋼、輕質合金、復合材料等對材料的替代;熱沖擊、液壓成型、高頻等先進制造工藝的成熟;等強度設計、拓撲優化、功能優化、集成設計優化等方面的結構優化設計;電動空調、電制動、鋰電蓄電池等電動化方面的進步;智能后視鏡、無人駕駛等方面的智能化發展……

電動化:比如東風商用車的從4.5噸到49噸的噸位車輛,續航里程對應的也從100km /天到800km /天。在環衛底盤領域,東風商用車占到了全國市場的70%,占到中重型車環衛集團65%的市場;在高速牽引車領域,我們的牽引車一年最多可以跑到30萬公里……面對這些不同工況的細分市場,我們采取了純電動、插電混動、混合動力、燃料電池這四種技術路線。

對于純電動車型很多關鍵技術已經比較成熟了,對于車企來說,更加關注如何降低油耗、延長運距、快速充電、已經安全可靠;對于混合動力車型的關鍵技術,我們比較關注長運距載貨或牽扯車采取的弱混技術,這能使重型混動節油5%-8%,另一個就是中長運距物流車采用的中混或插電混動模式,這使得中型混動節油12%-15%;

對于燃料電池的關鍵技術,燃料電池系統、動力控制單元、動力電池、驅動電機和電驅動橋、高壓儲氫罐等都是我們正在努力的方向。

智能化:目前東風商用車基本上已經把LDW/FCW作為大物流車輛的一個標配,在東風商用車的五個平臺上都已經開始采用,從今年年底到明年我們會逐步將AEB/LKA/ACC逐步進行運用,當然這個也要根據國家法規的動向來考慮。那么智能化典型的應用場景有哪些?第一個是封閉區域,比如港口、工地,第二個是封閉道路,第三個就是公開道路,這種道路上就是單車無人駕駛+多車列隊的方式。如何保持隊列、如何更好自動駕駛,那么就需要智能化網聯的關鍵技術,如激光雷達、毫米波雷達、攝像頭等進行感知,通過決策控制系統進行判斷、執行……


網聯化:v2X技術的應用,使整個編隊效率提升,運營安全(防撞)系數提高,通過智能識別保障行人安全;大數據的應用主要體現在支持消貸管理、智能物流、車輛完好率方面,可以為這幾方面提供全價值鏈解決方案,提高運營效率。在智能網聯方面,東風商用車最近剛成立一個車輛完好率中心,這是國內首家,這個管理中心的建設,將對東風商用車所有售出車輛提供后臺監控服務,如快速體檢、預見性維修保養、故障維修管理、遠程數據升級、備件及時響應、最佳服務計劃。
……


東風商用車“五化”新技術成果


輕量化:目前東風商用車研發出一款輕量化概念6X4牽引車TH98整車自重7143kg,匹配D310駕駛室,dCi11發動機及DT14檔變速箱,整車降重1467kg。目前一些新材料、新工藝比如全鋁合金產品組合已經在東風商用車的部分車型上開始采用了。

電動化、智能化:混合動力車型推進量產。開展并聯、串聯、混聯等多種混合動力模式下的基于應用場景的商用車技術路線研究,在輕混并聯方面取得關鍵進展;完成D320國五輕混長途牽引車商品開發和公告認證,行業內率先推出量產車型,下半年小批量銷售示范運營。

電動化:燃料電池中卡技術開發。開展燃料電池環衛車技術開發工作,目前正在試制裝車,十月供軍運會期間展示和示范運營;采用電驅動橋,儲氫系統布置在車架之間,在整車布置方案方面技術領先。

智能網聯:不同場景下自動駕駛示范運營。比如在“橘子洲頭”的純電動自動駕駛環衛車;在高速道路自動駕駛卡車三車隊列跟馳;在港口、工程工地這樣的封閉區域自動駕駛……這些東風商用車都已經實現了示范運營。
……


東風商用車“五化”發展規劃

輕量化發展規劃:我們打算通過結構優化、新材料運用、新技術總成等分三步實現目標,以8.5T為例,2018年實現減重200kg;2021年在8.3T基礎上實現減重300kg;2025年在8 T基礎上實現減重600kg;將來到7.4T。

電動化發展規劃:對于不同使用場景的車型我們也按照2018年、2021年、2025年三個階段進行了發展規劃。比如純電動的城市環衛/城市城際物流/港口/渣土車,對應車型在2018-2019年陸續上市;并聯混動的高速物流車已經完成技術開發和測試,正在進行商品開發方案優化;適用于高速物流的并聯混動“節能卡車”,集成多項節能技術,達成實際節油率接近25%,未來挑戰35%;混動的城市物流/城際物流,完成技術開發和測試,正在進行方案優化和商品立項準備……

基于典型應用場景的智能、網聯技術發展規劃:對于適用于城市環衛、高速物流、港口碼頭、工地工程的不同自動駕駛車型,我們都根據客戶的典型需求進行研發、生產。在互聯網關鍵技術、智能網聯核心技術方案、基于典型應用場景的智能網聯技術規劃,東風商用車都有一套成熟的方案和規劃。

共享化技術規劃:中央控制平臺、車輛平臺智能終端、用戶平臺移動端APP,都通過車聯網進行數據共享。其中車輛平臺智能終端可以感知車輛動態運行信息,并實時上報,將車輛徹底帶入一個全新的移動互聯網與車聯網世界;在人與車、人與云、車與路、車與車的交互與展示方式,讓用戶通過智能終端或APP進行車聯網功能展示和體驗;中央控制平臺是基于“云”計算架構的大數據車輛信息與人車互動平臺。實現對海量涉車數據的存儲、計算、管理、監控、分析、挖掘及應用。
結束語:未來的車輛是全方位技術融合的產品;未來技術也將是平臺化、模塊化發展;未來的商用車將是輕量化+電動化+智能化+網聯化+共享化的高度融合與集成。
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