【汽車人】祁宏鐘:研發先行與碳中和的節奏

2023-07-08 18:50:29    編輯: robot
導讀 文 /《汽車人》張敏 日前,2023廣汽科技日在位於廣州南沙的廣汽科技館舉辦。 本次科技日以“出行思變”“能源思變”“智聯思變”三大篇章爲主线,廣汽飛行汽車GOVE首發亮相,搭載氫電混合系統的整車、...

文 /《汽車人》張敏

日前,2023廣汽科技日在位於廣州南沙的廣汽科技館舉辦。

本次科技日以“出行思變”“能源思變”“智聯思變”三大篇章爲主线,廣汽飛行汽車GOVE首發亮相,搭載氫電混合系統的整車、全球首款乘用車氨發動機、N合一集成電驅系統,以及廣汽魔方場景共創平台等嶄新科技成果也逐一發布,立體呈現廣汽集團持續創新、科技思變的精髓。

發布會上,廣汽研究院院長助理祁宏鐘對於氫混系統整車與氨發動機技術進行了解讀。這是他們團隊在零碳排放領域多年研發與試驗驗證的重大技術進展。

廣汽研究院院長助理祁宏鐘接受《汽車人》專訪

科技日期間,《汽車人》採訪到了祁宏鐘。此次溝通,筆者不僅了解到其在高效發動機及“碳中和”技術方面的思考和探索,對國家相關政策、整個節能與新能源行業發展趨勢、廣汽動力總成技術研發战略部署,都有了全新認識。

兩個任務

祁宏鐘表示,現在市場形勢變化非常快,市場需求、監管政策、國內外環境都在劇烈變化,特別是車載動力也在快速變化之中。對此,廣汽研究院動力總成技術研發面臨兩個任務:一個是搭建“技術貨架”支撐量產;另一個是在第一個條件實現的前提下,做出對未來技術發展的預判和執行。

從整個行業趨勢來看,目前市場上純電、增程、插混、油混,各種路线哪個最優?觀點不一。用戶需求上,這些路线各有優勢。如何在國家法規(能耗、排放)與用戶需求做平衡,非常考驗企業對市場、對用戶的理解深度。

祁宏鐘介紹,在全球節能減排的大趨勢和我國“雙碳”目標的背景下,廣汽研究院的專家對此有很多討論,最終的結論是“技術先行”,即在技術上各條路线都往下走,做兩手准備。不管將來政策怎么定,廣汽的產品要好,即在未來用戶需求和法規上取得新平衡。祁宏鐘表示,廣汽研究院將繼續堅持聚焦REEV(增程式混合動力)、PHEV(插電式混合動力)、HEV(混合動力)等XEV技術路线和氫、氨等多種清潔能源利用技術的研發。

在祁宏鐘看來,純電動技術迭代的方向比較明確,主要沿着補能更方便的方向發展,即上高壓補能,而非在電池能量密度上“死磕”。而PHEV則因爲適應的場景更大,當前需求高漲。對於產品部署而言,現在是一個關鍵的窗口期。

針對PHEV,廣汽傳祺已經做了大量的布局。由於技術儲備豐厚,實車評測表現非常優秀,超出了媒體和用戶的預期。祁宏鐘表示,從傳祺智電新能源E9(配置|詢價)的銷量表現來看,憑借駕乘動力性和更低的油耗水平,E9得到越來越多用戶的好評。

低碳與碳中和技術推出的節奏把控

從長遠來看,不管市場、政策兩者怎么變,未來一定指向“低碳”。所以,低碳就是廣汽動力總成的研發目標。祁宏鐘表示,哪種路线能夠實現低碳,同時滿足市場的需求,廣汽就推動哪種路线。

具體而言,廣汽有兩條“減碳”路线:一個是提升內燃機的熱效率:另一個是直接瞄准“碳中和”。

前者是“碳達峰”板塊,包含了現有的燃油車和混動車,即解決如何降低油耗、降低碳排放;後者則很清楚,目標是不排碳。國家雖然規定了2060年實現“碳中和”目標,但目前尚未將任務分解到行業和企業。

這樣一來,企業就要講究節奏,即使技術儲備到位了,如果“碳中和”方案出來太早,商業回報不行,也不適合推出,但在技術线上可以先做准備。

在節奏掌控上,祁宏鐘不無驕傲地說,純電動這條路线廣汽走得很順,因此在持續取得商業回報的同時,有比較充裕的時間研發“碳中和”技術。如果某一天國家的能源結構改變,或者新的需求出現,需要“碳中和”路线的時候,廣汽都能隨時拿出來。

正因爲時間尚充裕,在“碳中和”研究板塊上,即便短期不能量產,廣汽對技術指標的要求也非常高,這樣就保證了在未來持續領先。

目前,廣汽研究院基於傳祺智電新能源E9實現了氫混動系統搭載。鉅浪-氫混動系統在去年廣汽科技日就已經發布,經過一年的研發及試驗驗證,成功搭載在旗艦車型傳祺智電新能源E9上。

E9氫混版是可氫可電的PHEV(氫燃燒+電池)。在保留傳祺智電新能源E9多模驅動混動系統的基礎上,廣汽研究院針對氫燃料开發了專用燃燒系統。搭載傳祺智電新能源E9實測百公裏氫耗低於1.4kg,整車續航近600公裏。

這樣的構造意味着,如果因爲基礎設施問題加不到氫,可以用純電續航,目前的補能設施都能用,還能快充。

關於氫電什么時候量產,現在還很難預期。據了解,2025年可能會在國家劃定的低碳區示範運行。祁宏鐘表示,“PHEV+氫”方案已經成熟,滿足根據需要快速推進小批量示範運行的條件。

而氨發動機則相對更前沿一些。此次發布的廣汽自主研發的全球首款乘用車氨發動機,以液態氨作爲燃料,通過精確控制液態氨燃料供給相變過程,使得發動機運轉平順穩定,並利用超高能點火技術實現了缸內氨燃料的可靠點火,功率達到120kW,減碳率提升到90%。

當氫氣儲運不好規模化部署的時候,氫可以用成熟的化工手段轉化爲氨。氨的液化溫度高(-33℃),不易燃、溶於水,這些特點決定了它非常安全,方便儲運,規避了氫的弱點。

重要的是,氨發動機路线也是“零碳”。氨發動機的弱點是轉速低、燃燒慢,如果直接用,只能適用於中低速發動機。但是有了混動技術,那就不一樣了。廣汽研究院已經實現了在混動系統中,讓氨發動機始終工作在舒適工況下。雖然研發中遇到很多困難,但廣汽都克服了。這條路线是可行的,規模部署也沒問題。我國化肥產業很發達,氨的制備產業同樣發達。

如此,在氫的儲運安全沒有廉價解決方案之前,廣汽研究院已經研發了氨發動機和甲醇兩條“副线”。結合混動技術,在安全性、經濟性上取得現實平衡。

“研發先行”的雙重內涵

前瞻性和保底思維

祁宏鐘畢業於同濟大學車輛工程專業,博士畢業後進入汽車行業。他的研發履歷非常豐富,除了一直做動力技術研究外,在整車集成、車身、底盤研發上也有豐富經驗,這讓他的視野更具廣度和深度。

他表示,技術儲備考慮的是三、五年後的趨勢,而平台和產品考慮的則是兩年後的車型,因此必須“研發先行”,才不會拖產品規劃的後腿。

唯一能對產品規劃形成現實制約的,是商業前景。而新能源的特點是有補貼幫扶,如果一开始就追求大幅盈利,不現實。因此,還是要平衡。

歐洲現在因爲補貼指向,PHEV從補貼裏剝離,導致歐盟市場PHEV銷量下滑得很快。而中國,一方面PHEV、REEV在符合多場景需求上比較理想,和歐洲有所不同;另一方面因爲有以“碳中和”爲目標的氫方案,及其副线(氨和甲醇),混動的市場前景就大大看好,有助於延長其技術壽命。這和人們認爲的“混動是過渡產品”不一樣。

而廣汽傳祺圍繞鉅浪混動模塊化架構,已經布局了740多項專利,並具備質、省、快、靜、順這五大特點。站在“碳中和”的战略高度,廣汽傳祺賦予混動更強、更長遠的生命力,不啻於重構混動技術生態。

祁宏鐘也提到了當前市場上的量產產品,因爲市場競爭極爲激烈,量產技術部署上有不理性的一面。

一種技術,不是說越高端、適用場景越寬泛就越好,因爲這意味着高成本。一些特殊場景,大多數區域的用戶可能一輩子都碰不到,但也爲此埋單,這就不合理。而我國的地理環境極爲復雜,對於西北高原或者東北寒溫帶的場景而言,可以要求動力系統是全時域、全地域、全溫域的,即達到“隨便开”的程度。

用戶可以根據需求定制取舍,而非貪大求全,盲目追求高性能。企業規劃產品的要求更高,要用量化的標准,做大量計算和仿真,計算收益和成本投入產出比,追求爲用戶提供合適的產品。

祁宏鐘將這些研發技術的思想總結爲“技術收益”,但專業人員不能“站着說話不腰疼”、依賴用戶絕對理性,而是要有“保底”思維。即不管市場口味怎么變,都能拿出相應的技術和產品。按祁宏鐘的話說,就是“豐盈貨架”,有市場的時候,隨時都能拿出來。

祁宏鐘強調,不能只指望用戶或者產品規劃方給需求。用戶產生了需求,向研發提出來,研發回頭再做就太晚了。這就要求研發要有前瞻性,即做市場端的引領者,至少要做出比法規更高一些的技術儲備。

這裏面會有一些試錯成本。就是做出來某項技術,量產卻遲遲沒來。但保持前瞻性,是保持廣汽集團技術競爭力在线的根本,這一點不能動搖。



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