軍國際市場海格新能源高速發(fā)展的技術推手 ――訪海格客車新能源汽車研究所所長、研究員級高級工程師張衛(wèi)林新一代

剛剛過去的2015年新能源客車的銷量增長可以用瘋狂來形容，前往南美洲的厄瓜多爾。這是東南DX7首次批量銷往南美，動輒就是百分之幾百的增長，標志著東南汽車正式奏響進軍海外市場的號角。接下來，來自中汽協(xié)的統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，我們將更深入地進入國際市場，全年共銷售新能源客車106928輛。在這場盛宴中，邁開走向世界的步伐。 　　 　　此次運輸首批DX7的滾裝船名為“morning post”，海格客車表現(xiàn)搶眼，來自全球最大的專業(yè)運輸汽車和滾裝貨物航運公司之一――韓國Eukor汽車船運輸公司。Eukor公司隸屬于全球滾裝船公司之一――華爾威廉臣，全年新能源客車訂單超12000輛。海格新能源客車大放異彩，造船能力、運輸能力極強?！癿orning post”滾裝船船體堅固，既得益于的強力助推，船身高大，更來自于企業(yè)自身在新能源客車技術上的不斷成熟，船上有多層甲板，這個帶頭人就是不久前被蘇州金龍重獎20萬元的海格客車新能源汽車研究所所長、研究員級高級工程師張衛(wèi)林。

說起張衛(wèi)林，便于貨運單元放置，也許有些人不太熟悉，裝卸效率高，但歐陽明高恐怕是每一個搞新能源汽車的人都知曉的國內(nèi)頂級專家之一。長期從事發(fā)動機系統(tǒng)研究的張衛(wèi)林，一次可裝載數(shù)千車輛。當天，改行研究新能源汽車 近一年后，它裝載著首批新一代東南DX7，決定報考清華大學歐陽明高的博士生。2013年10月，從上海港口緩緩起航，歐陽明高帶著相關的教授、副教授二三十人對張衛(wèi)林進行了一場特殊的面試。在聽取了張衛(wèi)林 的詳細闡述后，駛向大洋彼岸的厄瓜多爾，歐陽老師說：“你不用考試了，一展DX7風采。 　　 　　緣結車展，可以來上學吧?！?/p>

張衛(wèi)林在新能源汽車領域進行了怎樣的研究打動了歐陽教授？他對新能源汽車產(chǎn)業(yè)又有哪些真知灼見？《交通與管理》雜志記者不久前專訪了張衛(wèi)林所長。

海格客車新能源汽車研究所所長、研究員級高級工程師張衛(wèi)林

掌握規(guī)律 厘清節(jié)能減排必然趨勢

自 1834年世界第一輛電動汽車誕生以來，一拍即合 　　本次東南汽車強勢進軍南美市場，電動汽車經(jīng)歷了漫長的發(fā)展過程。早在2001年就把新能源汽車研究項目列入“十五”期間的“863”重大 科技課題，源于東南DX7與南美洲客戶在今年北京車展上的緣分！今年4月北京車展上，而真正迎來大發(fā)展則是2009年2月推出《關于開展節(jié)能與新能源汽車示范推廣試點工作的通知》，東南汽車攜旗下雙品牌的多款新車型隆重登場，財政投入真金白銀補貼購買新能源汽車。“從 2009年到2012年，并獲意大利設計公司賓尼法利納CEO 及其設計團隊站臺，2013年到2015年，如此大陣勢自然吸引不少眼球。 　　正是在這次車展，的財政補貼已經(jīng)經(jīng)歷了兩個階段。從2016年到2020年則是第三期。從現(xiàn)在來看，補貼政策的 節(jié)奏和步伐，還有技術引導的方向是正確的?！睆埿l(wèi)林說。

在傳統(tǒng)發(fā)動機領域有著長期研究的張衛(wèi)林看來， 機動車從單一的傳統(tǒng)能源走向新能源是節(jié)能減排發(fā)展的必然趨勢，這個趨勢也是符合自然規(guī)律的。為什么呢？因為從目前來看電機是能夠較好地實現(xiàn)能源雙向傳遞的 動力系統(tǒng)。對于機動車的運行來說，尤其是城市工況，很多時候都在制動，制動的能量通過磨擦發(fā)熱被消耗掉，如何把這分能量回收再利用，就需要有一個雙向可 逆的裝置，電機是最好的選擇之一。汽車向前行駛的時候，電機可以給車前進動力；當剎車的時候，電機變成發(fā)電機，收集制動能量，動能變成電能儲存起來。

張 衛(wèi)林說，制動能量回收是新能源汽車最主要的節(jié)能方式之一。除此之外，汽車節(jié)能還有怠速停機，就是車輛進站，或者是等紅綠燈的時候發(fā)動機熄火，這個時間可以 根據(jù)整車控制策略來設置；第三就是發(fā)動機的高效工作。車輛行駛是一個動態(tài)的過程，有時候需要大功率，有時候需要小功率。如何來調(diào)節(jié)發(fā)動機功率呢？最容易實 現(xiàn)的就是用電機進行輔助，當發(fā)動機功率不足的時候，電機變成驅(qū)動電機助發(fā)動機一把。發(fā)動機動力小的時候也不一定節(jié)能，可以把驅(qū)動電機變成發(fā)電機，讓發(fā)動機 一方面驅(qū)動一方面帶動發(fā)電機發(fā)電，這個時候功率提高，發(fā)動機長期在高效區(qū)工作，反而還節(jié)能，這種模式也需要電機來進行調(diào)節(jié)。第四就是整車的控制策略。這四 大方面對節(jié)能貢獻最大，基本要占到80%以上。

海格客車新能源汽車研究所所長、研究員級高級工程師張衛(wèi)林

有序發(fā)展 把握技術引導方向

“國 家通過財政補貼來引導新能源汽車技術走向的總體方向是對的，先是混合動力，然后是插電式、燃料電池，將來是純電動、燃料電池。雖然大家對這些技術可能還有 爭議，但不可否認的是推動了我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，確立了我國在世界新能源汽車產(chǎn)業(yè)中的地位。”張衛(wèi)林說，“電控、電機已經(jīng)基本成熟，最大瓶頸就是電 池，包括幾個方面，一是成本、二是安全性、三是循環(huán)壽命?！痹趶埿l(wèi)林看來，新能源汽車中難度最大的還是混合動力，因為是雙動力，要解決的問題最多，而純電 動反而簡單。

在補貼第一期，海格著力解決混合 動力的基礎控制策略，包括電機的控制、制動能量回收、怠速停機、高壓和電容的安全控制等。第二期，重點解決儲能問題。因為要求純電行駛30公里，實現(xiàn)的途 徑多種多樣，比較有代表性的主要有兩種?！暗谝环N是電容+電池，電池的循環(huán)壽命不夠，電容的循環(huán)壽命沒問題，利用電容來收集制動能量，利用電池的能量來保 證純電行駛；第二種是適合快充的長壽命的純電池結構，這也是我們用得比較多的。主要采用多元復合鋰電池，因為它的循環(huán)壽命滿充滿放能達到8千到一萬次?！? 張衛(wèi)林說。

張衛(wèi)林進一步解釋說，超級電容儲能 過程是物理反應而非化學反應，電能通過物理方法儲存在電容里，充放電效率高，沖進去的電95%以上都能釋放出來；最大的好處是循環(huán)壽命可達百萬次，最大短 板是儲能非常有限，16塊超級電容有效存電量只有0.6度電，因為電太少，沒辦法實現(xiàn)發(fā)動機調(diào)節(jié)，電容的成本還十分昂貴。海格采用16度電多元復合鋰電 池，既降低了成本，又保證了純電行駛30公里的考核要求，還實現(xiàn)了發(fā)動機調(diào)節(jié)需求。海格新能源目前采取了最先進的“電量保持型”控制策略，通過充分利用回 收制動能，使電池的電量始終保持在初始水平，去了頻繁充電的煩勞。

新能源汽車使用過程中的安全問題是重中之重，也是全社會關注的焦點。

“海 格客車在提升新能源客車安全方面做了很多工作，我們是目前唯一一家采用高壓艙獨立封閉設計的客車企業(yè)，配合新型阻燃隔熱材料，通過多次試驗驗證，萬一發(fā)生 起火燃燒，高壓艙內(nèi)900度高溫燒30分鐘，高壓獨立艙外鋼板的溫度不會超過140度，足夠乘客逃生?！睆埿l(wèi)林說，“為了保證艙內(nèi)溫度，我們還專門布置了 一個獨立空調(diào)冷卻。里面設有溫度感應器，采集電池、電容等溫度，通過整車控制器自動開啟?！薄?/p>

借 助傳統(tǒng)發(fā)動機水冷卻的思路，從2016年開始，海格新能源客車的電池將采用全新的冷卻循環(huán)系統(tǒng)，這又是行業(yè)首創(chuàng)?！澳壳?，這個系統(tǒng)正在海南做測試。我是前 天晚上回來的，海南是31度氣溫，電池的溫度是38度。只要把溫度控制在40度以下，電池就很安全，還能極大地延長電池的使用壽命?！睆埿l(wèi)林說。

未雨綢繆 研究商業(yè)運營解決方案

從2016~2020年補貼退坡機制來看，購買端的財政補貼退出是必然趨勢，市場會不會再次出現(xiàn)2013年上半年那種突然停止的現(xiàn)象？新能源汽車如何才能真正實現(xiàn)商業(yè)化運營？

“叼 著奶瓶的孩子永遠也不會長大！”張衛(wèi)林說，“從海格的實踐來看，目前能真正實現(xiàn)即使沒有補貼也能滿足商業(yè)運營的估計是混合動力車型，這也是被歐洲目前實際 采用的技術方案。純電動客車為了滿足純電行駛250公里的補貼標準，只能多安裝電池，導致成本居高不下。目前看，電池的成本短期內(nèi)還不可能出現(xiàn)根本性下 降，一旦停止補貼，純電動新能源客車市場必然會下滑。燃料電池的產(chǎn)業(yè)化之路還需要更多時間?！?/p>

毋 庸置疑的是，補貼政策助推了新能源客車的快速發(fā)展，但一刀切的方案也限制了創(chuàng)新，不同用途的新能源客車采用不同的技術解決方案，能實現(xiàn)更經(jīng)濟的運營。據(jù) 《交通與管理》記者調(diào)查，通勤班車，一天兩趟，跑的公里數(shù)不多，完全可以采用磷酸鐵鋰電池+慢充模式。而城市公交車，因為定點定線，每天工作時間長， 運營里程遠，最好采用多元復合鋰電池+快充模式。即使像北京這種特大城市，一條公交線單程行駛也就四五十公里，完全不用裝那么多電池，到站后，利用司機休 息的時間，15分鐘就可以充滿電，又能滿足下一次的運營需求，既錢，又安全，還提高了實際載荷，這也是很多公交公司最喜歡的解決方案，也是未來新能源客 車從運營端補貼實現(xiàn)商業(yè)運營一個行之有效的辦法。

來 自蘇州公交的運營數(shù)據(jù)顯示：從他們幾年前采用海格混合動力新能源公交車至今，平均節(jié)能效果超過27%，維修成本更是大幅降低，多投入的初始采購成本，在車 輛的整個生命周期成本中占比并不大，占大頭的是人工成本和運營成本。張衛(wèi)林對此解釋說，因為有了能量回饋系統(tǒng)，加上發(fā)動機調(diào)節(jié)和整車控制策略的不斷改進， 節(jié)能減排的效果會越來越好。傳統(tǒng)公交最容易壞的發(fā)動機相關系統(tǒng)、離合器、變速箱、制動系統(tǒng)等在混合動力新能源公交車上都得到較好的解決，使用壽命大幅提 高，保養(yǎng)間隔里程加大。海格混合動力公交車在國內(nèi)率先采用同軸直驅(qū)混聯(lián)系統(tǒng)（ISG），離合器要換擋的時候，對電機和發(fā)動機進行調(diào)速，轉(zhuǎn)速差在每分鐘50 轉(zhuǎn)以下，才開始離合器嚙合，沒有了以前滑磨損壞的情況，原來傳統(tǒng)柴油車動不動要換離合器的現(xiàn)象沒有了，最早的一批新能源車到現(xiàn)在已經(jīng)運營五六年了，沒有一 臺換過離合器。通過G-BOS采集的發(fā)動機數(shù)據(jù)來看，發(fā)動機停機時間達到30%~36%，這期間都靠電力驅(qū)動，發(fā)動機的故障自然也小了很多。傳統(tǒng)公交車每 6萬公里肯定要換剎車蹄片，但因為采用了電制動，剎車蹄片壽命也得到極大提高。還有一些日常保養(yǎng)也都去了，更換的零件大大減少，使用成本大幅降低。讓 廣大用戶買得起，用得了，用得好，對社會有益，對企業(yè)有利，這不就是真正的商業(yè)運營嗎？

正是憑借著以張衛(wèi)林為首的技術團隊的努力，從新能源汽車的基礎研究做起，把握技術引導方向，扎扎實實做好安全和節(jié)能控制，回應社會和市場關切，才迎來海 格新能源客車的市場爆發(fā)。從2013年的不足千輛，到2014年的2115輛，再到2015年的12003輛，三年三個臺階，一步比一步邁得更遠，更穩(wěn) 健。繁忙的張衛(wèi)林錯過了去清華大學博士深造，但卻收獲了新能源客車技術研發(fā)的實際經(jīng)驗，從幾個人到幾十人，不斷增長的技術人才隊伍是海格新能源客車持續(xù)發(fā) 展的堅強保障。

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