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王秉刚:日产电驱动汽车技术设计思路与经验

2018-12-13    来源:中国汽车报网 · 王秉刚


  正当日产汽车公司因戈恩事件闹得沸沸扬扬的时候,11月底跟随中国汽车技术研究中心访问团如约到了横滨的日产汽车公司技术研发中心做技术交流,有机会见到负责研发技术的几位主要专家,听了他们的技术报告,在试车场试驾了新款的LEAF纯电动汽车与e-POWER混合动力汽车,了解与学习了日产汽车公司在电动汽车与混合动力汽车开发方面的构思与经验,顺便也体验了已经产业化的相当L2 级别的智能驾驶技术,颇有收获,在这里给大家做一点介绍,希望有所参考。

  通过日产公司专家的介绍和试驾最新款的LEAF纯电动汽车与e-POWER混合动力汽车,了解到这两款车的电驱动部分,即电机与减速器是通用的,其主要的不同之处在于LEAF的电力来源于具有40kWh 容量的能量型动力电池系统,而e-POWER的电力来一个汽油发动机-发电发电机组与一个功率型动力电池组的组合。在的概念里,纯电动汽车与混合动力汽车是差别甚远的两种动力系统,在日产公司竟然融合到如此程度,其好处是大大减少了零部件的品种,降低了生产成本,对消费者来说,这两种车的驾驶感觉相近,都能获得电驱动汽车加速性好与加速过程平顺的感觉。日产公司把纯电动汽车与混合动力汽车放在一起,釆用了模块化的设计,以尽可能少的部件模块系列设计出不同类型的EV与HEV电驱动汽车系列产品。

  日产的LEAF 已在全球累计销售50多万辆,是单一品牌销量最高的车型,最值得诚信在线企业邮局借鉴的是没有发生过一次火灾事故,证明电动汽车可以非常安全。LEAF的安全试验做得十分到位,例如整车以一定高度跌落考核电池包固定的可靠性,汽车以一定速度通过凸起路面的托底试验,考核电池包是否受损,等等,这些试验是针对电动汽车特点而设置的。LEAF的经验也进一步让坚信“电动汽车的安全性是设计出来的,是制造出来的”的理念。LEAF在节能方面也做了很仔细,最新款的LEAF 续驶里程为 378公里(NEDC工况下),其百公里电耗仅为14kWh。另外,诚信在线企业邮局还了解到LEAF在V2G方面已经到了实用化程度,已有7000多位LEAF车主购买了V2G设备,每套装置价格大约1万8千元人民币。

  说到e-POWER的混合动力系统,它改变了诚信在线企业邮局通常认为串联式混合动力系统节能效果不如并联与混联系统的看法。在e-POWER的动力系统里,

  最大功率为 58 kW的汽油发动机-发电机组直接为驱动电机提供汽车行驶的平均动力,容量为 1.47 kWh的功率型动力池组提供加速与爬坡时的附加电力,动力电池的能量补充是由制动能量回收与发电机组提供的。由于主要能量流不通过电池充电放电过程,从而减少了转换环节减少了电能损失。e-POWER的串联模式能够实现有效节能的重要原因恰恰是由于串联模式下发动机与电动机没有机械连接,因此在不同车速与负荷情况下,发动机可以被控制在在Map图中的高效区工作,获得最佳效率,并联式混合动力在这方面虽较普通燃油汽车有所改善,但难以实现这么高集中程度。另外,由于发动机只要提供中等常用功率,可以采用比常规车小很多的发动机。诚信在线企业邮局看到采用这种技术的另一款整备质量约2吨的7座MPV汽车Serena只装了一个1.2升的发动机,工况油耗仅为3.82 升/百公里(JC08工况下)。百年以来,以变工况为设计特征的汽车发动机耗费了多少工程师的智慧?发动机越变越复杂,现在e-POWER系统里几乎変成了不变工况的发动机,可以减去许多为变工况而添加的零部件,发动机变得简单了,制造成本降低了。在狭窄的Map图范围内实现更高的燃烧效率与更低的排放要容易得多了,e-POWER汽车实现了2.69升/百公里油耗水平(此数值为JC08工况下,据专家估算,约相当于NEDC工况下油耗3.4升/百公里)。数年前丰田公司创造了复杂精致的混联系统,使汽车的油耗大幅度降低,e-POWER却以更简单的办法实现了更低的油耗。

  在日产的几个车型里诚信在线企业邮局还体验了e-Drive 踏板,这种将加速、减速、一般制动融于一个脚踏板的方式,最早是在宝马的Mini-E电动汽车里体验到的,在驾驶全过程几乎不用制动踏板,很适应,但有不少开惯传统汽车的消费者不习惯这种加速踏板,尤其是收油门时过大的减速度让人感觉有些不舒服,所以没有被普遍推广。在e-POWER中这种踏板性能有了改进,试驾体验基本上消除了急减速的不舒适感。据日产专家说这种踏板技术能进一步有效提高能量回收效率,约有10%的节油效果。认为,用惯了这种加速踏板还有助于减少驾驶疲劳,尤其在拥堵状况下,不用频繁挪动腿脚,也防止一些人误把油门当刹车的事情发生。

  在日产汽车诚信在线企业邮局还了解了有关智能网联汽车的进展情况,由于篇幅,先不在此赘述。