【汽车与环境】东风技术中心副院长、“千人计划”特聘专家周剑光:节能汽车与电器架构

盖世汽车综合 2017-12-09

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东风汽车公司技术中心副院长、国家“千人计划”特聘专家 周剑光

感谢大会主席的介绍,也感谢主办方给我们这样一个机会介绍东风汽车在节能汽车与电器架构方面的工作。

汽车与环境已经做了第5届了,本人参加了4届,也是第三次在这个创新论坛上面做交流,第一次是在2015年1月份,在第二届上面讲了互联网思维与挑战,在2015年12月份,在第三届的创新论坛上面讲了协同发展共创未来,主要是讲了汽车节能和低碳化的技术。这次受组委会的要求,来交流汽车节能技术与电器架构之间的关系,交流了三次,我不换题目,坚持来做,为什么这个有点难?节能汽车与电子架构,传统就是新能源,跟电子架构有什么关系?没有直接关系。后来我接受的这个命题以后,在我们的梳理的时候有一些新的发现,今天这个交流当中也把这些新发现作为我们的观点拿出来跟大家共享,我希望今天在我半小时的交流当中,在座的各位专家和来宾,能够对我的观点,知道我们新的观点,更希望对我们这些观点有一些认同,甚至有一些共鸣。

主要讲三个方面的内容,汽车节能技术的发展与东风的实践;EEA技术发展与东风的实践;节能技术与EEA关系的探索。主要是通过这次交流把我们的一些观点,把我们的一些想法,把我们的一些认识跟大家做一些交流,能够得到大家的一些共鸣,我们的目的就达到了。

讲到汽车节能技术的话,首先来谈一下节能减排的技术途径,首先是优化高效动力,电动化、新能源,采用电动化的技术,这是一个趋势,轻量化和先进的技术也是不可缺少的。为了满足2020年第四阶段的油耗,5升的油耗,各种技术的组合采用是必不可少的,现在大家议论的比较多,究竟是传统发动机还是新能源?究竟是动力总成部门还是整车部门?我们在企业里面,做发动机的时候跟整车吵的时候,有27%油耗的要求,一个是发动机,一个是整车,我们为了达到27%,不管是动力总成、变速箱、新能源和整车,都必须少,缺一不可才能达到27%。

这当中动力总成的技术升级是一个永久的主题,高效发动机是实现低碳节能的核心技术,在我们东风公司,我们认为动力总成的技术升级是永久的主题,我们旗帜鲜明的说传统的动力总成升级是今后相当长的一段时间内必须做的课题,也是非常有效的方式。刚才我们辛军博士讲了很多很细的各种动力总成的技术,降油耗的技术,我这儿不展开了,我们东风公司也是完全赞同这个观点的,昨天我们的苏院长也讲到了传统发动机不是像媒体上面说的2025年,或者2030年传统发动机就没有了,企业里面的观点非常踏实,传统的动力总成在相当长的时间内还会存在,而且对动力总成的升级是我们孜孜不倦的追求。

我们想强调一点,发动机那么多技术,能不能用几个关健词来概括?去年的一次论坛上面人家问我,能不能用几个关健词来概括动力总成的技术。我今天也是说了这句话,大家记住,是绝对通用的,传统发动机的动力总成升级,我可以说有两个字:可变,可变技术,把什么事情都可变了以后它的效率提高非常快。

东风公司在动力总成研发方面持续的发力,现在为止已经形成了从1.0到2.0升ABC三个系列的发动机,搭载DF1、DF2的平台上面,已经量产了,上个月C10CD,1.0T的三缸机也完成了。

目前我们东风公司正在致力于一款可变压缩比技术发动机的开发,世界上面是第一款日产开发出来的,在2018年的下旬拿到中国市场,在国外已经开发完毕了,我们也是做可变压缩比技术,我们在今年的5月份已经实现了样机点火,下一步将进行性能的开发。

初步的结果给大家看一下,热效率40%,最佳油耗点不是一点两点,40%的最佳油耗点的区域非常大的,而且做了一个初步的结果,整个区域实现了等于1的燃烧,将来这个发动机对我们RDE实际的道路工况有非常好的油耗。

说完了传统的发动机,我们东风公司并不是只做传统发动机,我们同时也做混合动力和新能源,大力发展混合动力和新能源一个趋势,纯电动不用说,我们从原来的100、200到现在的300、400,甚至更长的里程。

在我们公司里面,目前已经具备了混合动力和纯电动整车与核心零部件的一些技术方面的储备,实现产品的商品化,在前瞻技术方面,最近一些车企里面,跟去年和前年相比不同的,我们开展新能源动力总成研发,燃料电池,我们中国除了上汽,除了你这个团队做燃料电池,我们国内的主机厂对燃料电池的研究还是处于停顿或者说是书面上的跟踪,我们也是从去年开始燃料电池,我们2018年底到2019年第一台30千瓦40千瓦半功率的燃料电池的样车会研制出来。

动力总成我们不得不做,而且大有可为,我们也不否定大力发展整车的节能技术,这里面整车有轻量化和小型化技术,我们今天讨论了很多,我们在这个会上交流,中国人有一个特点,昨天也讲了文化和特点,咱们对一些新的技术大家都比较关注什么智能网联,什么可变压缩比,对于一些传统领域的,靠一点点努力工作的,大家觉得5年以前已经说过,10年前已经说过,其实这个里面还有很多的工作要做,我们也不放弃这个领域,我们首先有一个轻量化的技术规划,我们把轻量化提高到战略发展的地位上,到2025年的实现整车减重260kg,我们选用行业里面比较专业化的技术指标,一个是整车名义密度及轻量化系数分别达到116及3.00以下,轻量化以后达到国内领先水平。

在成果的运用方面,我们已经将轻量化的成果运用到我们量产的车型上面,AX7和AX4是我们的SUV,我们知道两个月之前也是在安亭,我们AX4获得中国汽车工程学会轻量化车型一等奖。我们这个科研课题做轻量化的子课题,我们有34个;关键技术16项,我们的专利论文等等关键技术有一个明确的指标。

讲完的这些大家听起来差不多,可能我们上汽也这样做,有些东西大学里面也在研究,从这一页开始,徐政总问我三次,我说不改变这个课题,还是坚持讲这个课题,这一页开始就是我们东风公司新的尝试,也可以说在我们国内的主机厂里面是比较走在前面的尝试,或者说在行业里面我们第一次比较系统的来梳理我们智能减排,通过发展车辆智能化提升节能效果,在一个装了智能驾驶辅助的整车上面,通过调节ADAS的算法,看看有没有降油耗的措施,我们想做ADAS的基础上面,ADAS不仅仅是主动安全,通过这一套系统不增加硬件成本的情况下对节油有没有效果?究竟有多大的效果?

它的原理是什么?通过收集车辆的行驶状况和道路状况,比如说一些道路的坡度,交通状况等等,我们具有预测功能的控制策略提高经济性,我们上个月在车上面做了一些实际的道路的RDE状况下面,我们在实际的道路上面,城市里面,或者说到高速公路上开,开出来一个具体的数据我们跟大家分享,在比较通畅道路上节油4%到5%,拥堵道路上8%到10%,综合道路上7%到8%。大家说混合动力或者纯电动好,混合动力1%的节能远远超过这个价格,我们这个要主动安全,没有增加一些硬件,我们可以做到这个效果,真的高兴的跳起来。今天下午第4个平行论坛上面,我们专门有一位在智能网联技术里面,有一位“千人计划”的专家具体给我们讲讲这方面怎么做成的?什么样的情况怎么做的?有非常详细的介绍。

我今天代表东风来讲的亮点,节能技术不仅仅是传统的发动机,不仅仅是整车,不仅仅是电动化,我们在智能网联化这种趋势下做的工作,我们的一些尝试,而且初步的一些结果。

我们接下来不仅仅是停留在这个水平上面,接下来还想探索一些新的节能措施,智能化领域里面一些新的措施,我们来讲一下网联化。

第一个是卡车编队行驶,在卡车上面目前已经完成了,卡车编队,我们卡车原来一辆一辆开的,现在是在高速公路上3辆4辆连在一起,不仅减少驾驶员的驾驶安全,对卡车的驾驶员减少了,把成本降下来了,我们通过智能驾驶,通过节能的这些算法,对驾驶本身的节油效果我们也想去探索。基于V2X网联化技术的节能效果研究,今后我们把网联也用上去,看效果能够增加多少?我们非常期待这个工作。

讲一下EEA技术发展与东风的实践。

因为我们是节能的筛选,做发动机的比较多一些,对电子架构不太熟悉,我们的电子电器架构它自己支撑一些发展的规律,分4个阶段:

比较离散式;第二是集成化;第三是集散化;第四是云控制,在电子电器架构上面,有这么4代的概念,我们现在正处于第三代和第二代交界的面上。

刚才说很犹豫,很为难的地方,这里面看起来电子电器架构是它自身发展的要求,受到电子电器新技术或者数据通讯网络等等来支配它的,至少跟节能技术没有一个直接的关系,但是我们梳理了一下,关系还真不少。

为了讲电子架构我们也做了一些分析,国外的车企这个方面做的比较先进,已经做到集散式的网络架构,已经做第三代架构了。我们国内主机厂相对来说晚了半个节拍,采用一些多网段,也有一些中央独立网关的架构为主,关注低成本方案,少数采用了以太网技术。

下一代EEA架构的技术特点,支持功能安全,网络信息安全,智能网联新技术,大带宽。

我们怎么做的?我们东风公司已经具备了技术自主知识产权,我们叫第二代已经用到第三个平台,6个量产车型东风下一代EEA架构将在CMP/X平台相关车型上搭载应用。

我们是怎么考虑的?或者3.0有哪些内容?有哪些技术升级?主要是支持多网关分布式架构、多网段多类型、支持智能网联,满足公司“五化”技术需求,包括动力总成升级和新能源的需求,更多的需求和驱动来自于智能网联方面和音响娱乐方面的需求,我们追求更加智能更加安全。

我们罗列了5大特点,基于现在2.0的升级,基本结构包含多数个主CAN网段,私有CAN网段,新增以太网,FLEXRAY和网关;云如支持以太网的多协议兼容网关和诊断;对诊断、信息网联、安全线控和新能源域进行安全隔离等等。

讲完了这些内容,讲讲这两者关系的探索,我们一起解读以下,右边是电子电器架构的分层,从离散式到第三代,车云控制EEA,左边是节能技术的分层,大家比较公认的,一般说的比较多的,普遍的说法,第一层传统动力;第二层是电气化+电控化;第三层是电动化;第四层智能化,第五层考虑一个整体,相当一群车而不是单个的最佳化,是一个群体的最佳化,单个车和整个系统群体的车的优化,还有很多的工作,还有很多的潜力,还有很多油水可挖,我们这次提出来了,我们比较早比较系统地提出来,节能技术,还有上面这两层,大家不要误解,不要觉得东风公司将来只瞄准这个,这是基础,传统的做动力总成新能源整车的基础上面,还有很多的潜力可以挖。

节能技术与电器结构有什么关系?关系是有的,实际上不是一一对应的关系,因为这两个技术同时在发展的,发展的过程当中,有第三层,目前主流的是第三层,单车集成的架构都是对应起来的。

以上是我给大家分享的主题,面向未来我们的节能技术发展路线,刚才已经讲过了,这张PPT的内容重复了,从传统的动力总成优化和整车之外,现在是单车的智能驾驶节能,到智慧大交通系统的节能,这个观点我们提出来,这边说了单车智能节能,我们现在做第一步,接下来做全体的智慧大交通,有一个目标,节能目标到6%,到了智慧大交通里面,我们现在也是刚开始立项做这些课题,有一些比较前沿的大学里面教授做的课题,有7%到10%,因为跟混合动力匹配起来到15%,甚至有说25%,我们不期待那么多,能够有5%,硬件不变的情况下达到5%都是非常高兴了。

未来的汽车从单纯的交通工具转变为智能终端服务载体,我们人车路共生的交通模式逐渐形成,我们提出共生的架构,使汽车从单一的运动个体转变成为具有一体化运动群体,变成了一个可能,最终来实现安全、节能、智慧的交通大体系。

这两张图,东风公司也是比较稳健的公司,虽然媒体不是很多,2017年的2月份,一汽跟东风有一个前瞻共性技术创新中心合作,这张图是中国一汽和东风汽车、长安汽车,战略合作框架协议签约仪式,怎么在技术上面,汽车是变化最多的,不确定因素最多的是汽车,怎么能够一起合作做一些技术,引领我们中国汽车工业做一些超越,做一些进步。

谢谢大家!


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