编者按:
1月11日~1月13日,以“汽车革命与交通、能源、城市协同发展”为主题的中国电动汽车百人会论坛()在北京钓鱼台国宾馆举行。在12日举行的全球零排放与全面电动化大会上,车和家创始人、董事长兼CEO李想发表了以“如何造出高品质的电动汽车”为主题的演讲,推荐给大家:
今天我跟大家分享一下我们车和家的增程电动系统。
从开始,增程式电动车的讨论开始热了起来。我们此前其实很难受,因为我们在过去4年时间里,整天被我们股东、我们股东的RP问到,你们为什么要做增程电动系统?而且增程电动系统为什么过去没有人做成功过?
这样一个压力,压了我们接近四年的时间,但我们一直在搞这方面的研发。
我想回答一下这个问题:一个最基本的原因是,我们看到了一个最简单的现象,特斯拉开始在中国销售汽车,有了ModelS、ModelX。在美国,宝马X5和特斯拉ModelX的销量是差不多的。在中国税率更低的情况下,ModelX的销量和宝马X5有天壤之别,宝马X5卖得好的时候,基本上每个月在五六千辆,最多能到七千辆。ModelX几乎在一千辆左右徘徊,涨税以后就降到只有大概两三百辆。
为什么会产生这么一个现象?
我们看以下美国的情况。特斯拉的车在加州地区销量最多,而加州具备一个什么样的特点?它基本了解决了电动车的三个最大的问题:一是充电问题,加州几乎家家都有别墅,都能很方便的安装独立的充电桩。由于家家都有充电桩了,超级充电桩的主要的作用在于为跑高速的车主服务;二是长途问题;三是冬季用车问题,加州不会遇到任何冬季的问题。
我们再看看特斯拉在纽约和芝加哥的市场占有率,就会发现其实比中国的增长率还低,比在北京、上海、深圳的增长率还低很多。
所以,很难把加州特斯拉的成功直接复制到中国。
但有一个很好的例证。在,日产NOTE是一款增程式电动车,而这款车已成为日本销量最高的汽车。因为日本所面临的充电结构,包含整个欧洲面临的充电结构,其实跟中国是非常相似的,充电桩很难安装。
回到中国,我们再看另外一个现象,特斯拉在整个中国市场的销量平均一个月大概在1千台左右,去年大概是1.3万台的销量。仅仅是如此的销量,特斯拉又装了最多的超级充电桩,但北京、上海,几乎每一个特斯拉的充电桩都在排队。到了冬天的时候,基本上排两到三个队,更不要说未来Model3的量上去以后会怎样。这些都是制约电动车普及的因素。
而日产的e-Power给了我们很重要的信心,该车在、日本所有车销量的第一名,同样使用的是增程式电动的驱动方式。
我们还能够看到,其实我们的同行正在想尽一切办法去改善这些问题,比如特斯拉建大量的建超级充电桩,蔚来汽车推出充电车和换电站,也是为了解决充电和长途的问题。
但我们还是选择了另外一个方式,就是希望从产品本身解决今天电动车的一些弊端。
增程式电动车基本的原理,其实没有多么复杂,PHEV是在燃油车上加了一个电机,增程式电动车则是通过串联式的、纯电驱动的。我们要造的,首先要是一辆电动车,其次才是一辆增程式电动车。
从结构、技术和硬件上来看,增程式电动车的技术很成熟、很可靠,唯一的挑战就是标定工作、研发周期和整个软件复杂程度比电动车要高很多。我们先做完电动车,又做的增程式,基本上复杂度提升了一倍以上。
最近增程式电动车热了起来,很多用户非常了解,相反很多同行并没有那么了解,大家的第一反应是:是不是先发了电,充锂电池,电池再去驱动?这样效率就太低了,电池寿命也受不了,而最核心的问题是电池根本不支持这样的工作,因为电池不支持边充电边放电。所以,增程器一定是先用来驱动车辆,剩余的电量再给电池,因为这个时候电池并没有在放电。
在增程式需要更多的功率来进行加速的时候,增程器发的电和电池的电会同时给电机进行供给。这是一个基本的串联结构,所以增程式电动车永远是用电机来驱动的。
我们用了接近四年的时间,研发出了一个增程式电动车平台,打造了全世界第一款四驱的增程式电动车。
在整个研发的过程当中,我们走了很多的弯路,趟了很多坑。
理想智造ONE首先是一辆真正的纯电动车,电池很整齐地放在了底盘的正中央,前后各一颗电机,实现了一个四驱的驱动。同时还有一套增程系统,这里面包含一个增程器,一个发电机,还有一个高压油箱,因为增程的用户很长可能不会用油,所以我们必须用高压油箱解决燃油长期存放的问题。
在性能方面,因为我们是一款超过5米的中大型的豪华SUV,所以我们本身要保证这个车整个性能要向3.0L排量的燃油车看齐,我们用了240千瓦用于驱动的两个电机。
由于电驱动的性能要达到240千瓦,所以我们用了40千瓦/时的电池,保证在6倍的放电倍率的情况下,可以实现240千瓦功率的需求。同时,我们还有一个1.2T的增程器,也是在1200转到4000转之间,满足我们所有车的应用。它的性能可以很好的向宝马X5,奔驰GLE3.0T看齐,性能完全不相上下。我们认为再快也没有必要了,确实是一款七座的家庭使用的SUV。
带来的好处是什么?我们的增程式电动车通过40千瓦/时的电池,能够实现市NEDC的续航里程超过180公里,在中国任何一个大型城市,都可以做到城市纯电动行驶,长途的时候没有任何的焦虑,整个续航里程超过700公里。如果从北京到上海,中途只要加一次油就够了。
它很好地解决了今天电动车只能在城市里跑的问题,因为消费者不可能买一款中大型的SUV,而只能在城市里面当一个代步车用,这个不科学。
另外一方面,增程式电动车可以很好地解决冬季用车问题。通过整个水冷系统,把发动机的余热和整个PEC连接在一起。在冬季零下5度的温度情况下,纯电动车的整个里程损耗超过30%,我们的损耗控制在5%之内。如果到了零下20度极端的状况,我们的损耗只有7%,而纯电动车的损耗超过了50%。很多用户反映,零下5度到10度的时候,纯电动车的车下漏风,其实是车在给电池加热,所以给车电加热已经完全不够了。无论多么高级的车,基本上在零下10度,在高速上跑到80公里以上的时候,车内的反映都是漏风的。
很多同行老是问我一个问题,车没电了以后增程器怎么拖拽这么大的一个车?这是一个巨大的误区。早期的时候有PHEV,先把电池用光了,再用增程器、用发动机。
其实现在可以不用这样,因为电动车在实际驱动的功率并不来自于电机,而是来自于电池。所以,如今增持式电动车的一个基本的策略就是,我会始终保留20%的SOC,来保证这个车的最大驱动功率在200千瓦以上,把油烧光了,才会用最后电池的余量,所以整个电池的寿命更长,整个车的NVH可以很好的控制。发动机只用于巡航,所有的加速是由电池SOC决定的。剩余的电量又回到SOC里,可以保证特别好的整个性能。
使用场景,有的人家里有一个非常好的充电桩,就可以在市区里面买纯电动,出门的时候用增程的方式。如果用户没有充电条件,他不需要在前面留很多的电量,把电量留到后面,把电池和油耗降到最低,是一个非常好的混合动力车,而且在城市基本上只烧油不充电,是同尺寸SUV一半不到的油耗。
我们看到两个最主要的使用场景,就是家里有充电条件的,按90%是在市区里行驶,10%在高速行驶,我们的增程式电动车可以保证用户实际能源的使用成本,是一辆同级别中大型豪华SUV整个能耗的20%。
如果用户完全没有充电条件,完全靠加油来行驶,增程式在中低速下也有非常好的优势,当然很多人说你的高速为什么不做并联?其实我们有两颗永磁电机,如果用并联的话还要两个拖拽,它的油耗比直接用串联的能耗还要高,这是本身的一个技术问题。大家可以看一看,工信部上所有的混合动力的车,包括HEV最基本的能耗,高速燃油功耗和能耗都会高于综合能耗,这是没有办法的。如果用户只加油不充电,把它当成混合动力车使用,增程式电动车仍然可以比同级别的燃油车能耗成本和使用成本降低60%以上。
我们认为,一款好的电动车是一个可以到全世界任何一个地方,放心去玩的车,没有充电焦虑、没有长途焦虑、没有冬季焦虑,不用冬天的时候还要在腿上盖一个被子。我们希望它是一款很好的车,我们愿意投入更多的时间研发这个产品。
这个产品会在上海车展和大家见面,大家可以付钱来订购这款车,谢谢!
(根据发言整理,未经本人审阅)
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