[汽車之家 新鮮技術(shù)解讀] 在長城汽車第8屆科技節(jié)期間,,這家車企發(fā)布了2025戰(zhàn)略,目標(biāo)是到2025年實現(xiàn)年銷量400萬輛,,其中80%的訂單來自新能源車型,。同時向外界承諾,要在2045年實現(xiàn)碳中和,。不僅如此,,咖啡智能2.0與咖啡智能眾創(chuàng)平臺的發(fā)布,給外界展示了長城汽車“智能化”的下一步動作,。
整個發(fā)布會透著一家企業(yè)的危機感和緊迫感,,相比之下,碳中和與智能化展區(qū)氣氛更加“歡快”,。這次長城借科技節(jié)的機會拿出了哪些有意思的展品,,它們背后隱藏著什么技術(shù)、在未來的量產(chǎn)車上能見到嗎,?進入文章咱們一起看,。
◆氫能源+新型半導(dǎo)體 碳中和之路上的那些事
伴隨我國提出2030年碳達峰、2060年前實現(xiàn)碳中和兩大目標(biāo),,儲量充足,、反應(yīng)產(chǎn)物只有水的氫燃料,這幾年在我國發(fā)展規(guī)劃中的地位明顯提升,,部分城市還立下了2025年前燃料電池汽車?yán)塾嬐茝V量突破1萬輛的“flag”,。政策利好,車企也在行動,今年3月的氫能戰(zhàn)略全球發(fā)布會上,,長城將氫燃料認(rèn)定為“終極目標(biāo)”,。而本次科技節(jié)展臺上,出現(xiàn)了不少跟氫有關(guān)的展品,。
話雖如此,,氫燃料發(fā)動機的火花塞、進排氣凸輪軸,、燃料供給系統(tǒng)等,,與傳統(tǒng)發(fā)動機無法畫等號,需要進行優(yōu)化設(shè)計,。同時氫燃料發(fā)動機的難點,,體現(xiàn)在燃料供給和缸內(nèi)燃燒的控制上,既要保證氣態(tài)燃料的穩(wěn)定燃燒,,也要規(guī)避早燃和回火等問題,。需要說明的是,增壓器在氫燃料發(fā)動機上是必備品,,少了它,,發(fā)動機的動力輸出無法滿足車用需求。所以氫燃料發(fā)動機沒有“自吸”,,“帶T”是起點,。
燃燒氫氣不會產(chǎn)生積碳等副產(chǎn)物,但要避免火花塞的高溫造成氣體早燃,,會用散熱更好,、進入氣缸深度更小的冷型火花塞。當(dāng)然,,冷型火花塞并非氫燃料發(fā)動機專用,,部分高性能燃油發(fā)動機上也能見到。
看到無污染的氫燃料與傳統(tǒng)發(fā)動機的結(jié)合,,再想想加氫只需要五分鐘左右,,補能時間成本都能跟“加油”媲美了,不太能接受電動車的朋友們是不是見到了一線曙光,?
然而,,現(xiàn)實總不會那么美好。工作人員表示,,氫燃料發(fā)動機將適配到現(xiàn)有的燃油車平臺上,,變速箱等傳動系統(tǒng)都是現(xiàn)成的。雖然長城氫燃料發(fā)動機熱效率將大于40%,,在發(fā)動機里排名前列,,但相比電動機,,效率依舊不夠高。再算上傳動系統(tǒng)等機械結(jié)構(gòu)的能量損失,,整個系統(tǒng)的效率可想而知,。
了解氫燃料發(fā)動機后,,我身邊不少朋友都認(rèn)為這是個過渡路線,。雖然長城還打算讓氫燃料發(fā)動機走增程器路線,但跟氫燃料長期搭檔的大概率是燃料電池,,畢竟后者效率更高。當(dāng)然,,氫燃料電池現(xiàn)階段還算不上十全十美,,亮點在哪、問題是啥,?先來了解一下吧,。
在燃料電池的大家族中,按類型可劃分為堿性燃料電池(AFC),、磷酸燃料電池(PAFC),、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC)、固體氧化物燃料電池(SOFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)共五種,,其中只有堿性燃料電池(AFC),、固體氧化物燃料電池(SOFC)和質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)可以將氫氣作為燃料。不過考慮到堿性燃料電池(AFC)易與二氧化碳反應(yīng)生成碳酸鹽沉淀,,固體氧化物燃料電池(SOFC)工作溫度較高(通常為750-1000攝氏度)的不足,,目前研發(fā)氫燃料電池技術(shù)的車企,基本走質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)技術(shù)路線,。
正如前文所述,,空壓機內(nèi)部帶有電動機,工作時會消耗能量,。啟動車輛時這部分能量來自動力電池,,燃料電池堆經(jīng)過短暫暖機后,會用自身發(fā)出的電能驅(qū)動空壓機,。對氫燃料電池系統(tǒng)來說,,空壓機是功耗最大的外輔件,能消耗掉電堆輸出功率的15%左右,。降低內(nèi)耗是提升系統(tǒng)凈輸出功率的必經(jīng)之路,,就是開源節(jié)流的意思。
眼下,,除了中國品牌車企發(fā)力氫燃料電池領(lǐng)域外,,海外車企也盯上國內(nèi)氫能市場這塊蛋糕,而且還不只一家。今年初,,現(xiàn)代集團已與廣州市黃埔區(qū)政府簽訂投資協(xié)議,,成立現(xiàn)代汽車氫燃料電池系統(tǒng)(廣州)有限公司。計劃明年下半年投產(chǎn)NEXO車型上用的燃料電池系統(tǒng),。另外,,豐田和億華通在近日成立了華豐燃料電池公司,制造燃料電池及零配件等,,雙方各自持股50%,。
相比海外車企的產(chǎn)品,,未勢能源的乘用車燃料電池發(fā)動機能打嗎,?先看數(shù)據(jù)。
各車企氫燃料電池系統(tǒng)性能對比 | |||
廠家 | 代表車型 | 體積功率密度(kW/L) | 發(fā)電功率(kW) |
長城汽車 | 未知 | 4.2 | 95 |
上汽大通 | 上汽MAXUS EUNIQ 7 | 3.7 | 92 |
本田 | CLARITY FUEL CELL | 3.12 | 103 |
豐田 | 第二代Mirai | 5.4 | 128 |
現(xiàn)代 | NEXO | 3.1 | 100 |
面向未來,,豐富氫燃料電池車產(chǎn)品陣容的必經(jīng)之路,,在于提升體積功率密度,并將燃料電池系統(tǒng)“塞進”不同大小的發(fā)動機艙里,。按照未勢能源的計劃,,伴隨端板/殼體一體化與高基能電解質(zhì)等相關(guān)技術(shù)逐步成熟,燃料電池的體積功率密度會推進到5-6kW/L甚至7kW/L,。不過在這之前,,氫燃料電池系統(tǒng)在商用車領(lǐng)域的例子,會遠比乘用車領(lǐng)域的多,。
從氫燃料發(fā)動機到氫燃料電池系統(tǒng),,伴隨“氫”在能源發(fā)展中地位的提升,包含長城汽車在內(nèi)的各家車企,,拿出了圍繞“氫”的不同階段解決方案,。不過儲氫、運氫相關(guān)的設(shè)施建設(shè)和物流閉環(huán)目前還不夠完善,,氫能真正走入尋常百姓家尚需時日,。
至于氫燃料發(fā)動機和燃料電池這兩種技術(shù)路線會不會共存,以及共存的時間有多長,。我們大膽推測,,燃料電池體積密度足夠高、整套系統(tǒng)足夠小且能放進轎車/SUV發(fā)動機艙之時,,就是發(fā)動機退出氫陣容之日,。兩者共存的時間,應(yīng)該不會很長,。
另外,,長城汽車沙龍品牌的首款氫能量產(chǎn)車,,將于年底發(fā)布計劃2022年上市。新車將基于檸檬平臺打造,,定位大型7座SUV,,NEDC續(xù)航里程不低于840km。2023年長城汽車還將推出一款全尺寸氫燃料電池轎車,,大家可以期待一下,。
◆新型半導(dǎo)體 無鈷電池怎么樣了
作為電氣化進程中不可少的一環(huán),新型半導(dǎo)體的應(yīng)用,,推動了電機控制器等相關(guān)部件的效率提升,。在本次科技節(jié)展臺上,長城汽車帶來了采用碳化硅和氮化鎵兩種第三代半導(dǎo)體的部件,,鋰電池方面也有了新進展,。
2021年沒準(zhǔn)是無鈷電池和四元鋰電池入場的元年,雖然要在產(chǎn)品端看到新電池帶來的性能提升還要等一段時間,,但戰(zhàn)火已經(jīng)點燃。為此我咨詢了展臺工作人員對海外電池制造商NCMA電池的看法,,在他看來,,無鈷電池會比NCMA電池成本低10%左右,室溫下超過2500次的循環(huán)壽命也是競爭優(yōu)勢,。
至于未來將陸續(xù)出現(xiàn)在新車上的第三代半導(dǎo)體組件,,它們是純電動車體驗升級過程中不可少的部分,積跬步才能行千里,。對消費者來說,,眾多新技術(shù)加持將會帶來續(xù)航更長、使用更安心的電動車,。
◆別以為智能化只有座艙和自動駕駛
在咖啡智能2.0發(fā)布會上,,新一代電子電氣架構(gòu)、線控底盤和自動駕駛計算平臺等亮點技術(shù)也跟咱們打了招呼,,這些技術(shù)會陸續(xù)出現(xiàn)在未來上市的新車上,,小編也在第一時間進行了技術(shù)解讀,有興趣的朋友可回看文章《軟件賦能 長城咖啡智能2.0技術(shù)解讀》,。之前文章涵蓋的內(nèi)容,,這篇不再贅述了,接下來帶大家看看長城汽車科技節(jié)智能化展區(qū)里,,還有哪些有意思的展品,。
近年來常說的智能座艙,、自動駕駛覆蓋的面其實很大,,既有整車硬件,、電子電氣架構(gòu)的事,也跟乘員情緒監(jiān)控,、智能推送服務(wù)等息息相關(guān),。可以說是包含但不限于汽車,、軟件研發(fā)等各領(lǐng)域前沿技術(shù)的融合體,,同時功能開發(fā)也在向細(xì)枝末節(jié)的場景延伸,靠的不只是技術(shù),,更多是想法,。
接下來為大家?guī)淼氖歉S150、膠原蛋白出風(fēng)模塊和酒精鎖,,都是聽上去應(yīng)用面不算寬,,可實際上能體現(xiàn)出產(chǎn)品差異化的技術(shù)。廢話不多說,,咱繼續(xù),。
雖然跟隨150目前只在長城汽車內(nèi)部使用,但基于它的技術(shù)能衍生出購物跟隨車等,,滿足特定場景需求的產(chǎn)品,。這或許是長城選擇在跟隨150上采用UWB技術(shù)的深層原因。
跟隨150在為長城汽車內(nèi)部員工提供便利的同時,,也是自動駕駛,、超寬帶無線通信等技術(shù)的驗證平臺,以及未來相關(guān)衍生產(chǎn)品的技術(shù)研發(fā)平臺,�,;蛟S要等市場需求更旺盛、帶UWB芯片的手機等硬件進一步普及后,,我們才能與跟隨150的衍生品或新功能見面,,不過技術(shù)儲備已經(jīng)開始了。
伴隨長城旗下歐拉品牌開始主打女性消費市場,,本次科技節(jié)上也出現(xiàn)了跟女性用戶需求強相關(guān)的展品——膠原蛋白出風(fēng)模塊,。
關(guān)注女性用戶的同時,長城汽車也沒忘了男性消費者,,特別是好喝酒的朋友們,。常言道,喝酒不開車,,如果每位駕駛員都很自覺的話,,歐盟就不會推出規(guī)定2022年上市新車必須提供酒精測試儀接口的規(guī)定了。而長城汽車在預(yù)裝接口的基礎(chǔ)上更進一步,,帶來了酒精鎖,。
酒精鎖有些為歐盟政策而生的影子,,不過希望國內(nèi)也能盡快推出相關(guān)政策。同時酒精鎖在共享汽車領(lǐng)域等也有發(fā)展空間,,相信這套裝置能大幅降低酒駕人數(shù),,以及因酒駕造成事故的數(shù)量。
寫在最后
在“新四化”的路上,,各大車企都在做著不同領(lǐng)域的技術(shù)儲備,,其中包含的也不再只有汽車、新能源等領(lǐng)域,。長城汽車科技節(jié)包羅萬象的展品帶來了不少樂趣,,也讓我們看見了這家車企技術(shù)面涉獵之廣泛。其中的不少展品已經(jīng)或即將進入上車倒計時了,,大家希望在車上看到哪項技術(shù)呢,?在評論區(qū)留言告訴小編吧。(圖/文 汽車之家 馬一凡)
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