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常州黄海DD6821EV11型超级巴士纯电动客车的Ekg=0.22是怎样实现的?

2016-6-17 22:58:58      点击:1045

内容[来源:常州黄海客车研究院院长 作者: 孔建海 ]

 按照《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》(国办发〔2014〕35号)等文件要求,财政部、科技部、工业和信息化部、发展改革委(以下简称四部委)将在2016-2020年继续实施新能源汽车推广应用补助政策。

    据了解,四部委在《关于2016-2020年新能源汽车推广应用财政支持政策的通知》(征求意见稿)中指出,为更科学地评价纯电动客车技术水平,特提出“单位载质量电能消耗量Ekg)”指标。对于纯电动客车的补贴标准将依据Ekg(单位:Wh/km·kg)这一评价指标分别确定。这完全符合国家以纯电驱动为新能源汽车发展的主要战略取向,有利于促进新能源汽车产业健康快速发展。
 
何谓Ekg指标
 
先看“单位载质量能量消耗量(Ekg)”这一指标的计算公式:
 
 
    E表示电能消耗率,是根据电动汽车GB/T 18386《电动汽车能量消耗率和续驶里程试验方法》试验中消耗的电能除以行驶里程所得的值(单位:Wh/km);试验方法是,附加1/2最大允许装载质量,采用40km/h等速法试验检测。按GB/T 3730.2《道路车辆 质量 词汇和代码》中定义,最大允许装载质量=最大允许总质量-整车整备质量(单位:kg)。
M表示附加质量,是根据GB/T 18386检测试验中的所需附加质量。对于客车:附加质量=1/2最大允许装载质量(单位:kg)。
 
与Ekg挂钩的补贴标准
 
    征求意见稿中规定,2016年纯电动客车推广应用补助标准,将与“单位载质量能量消耗量(Ekg)”这一指标挂钩(表1)。
 
    对照表1不难看出,车身长度大于等于8米的客车,如果Ekg大于0.5Wh/km·kg,是不能享受财政补贴的。
 
如何使Ekg指标更先进
 
    对照计算公式 可以看出,若使Ekg指标更先进,应当通过优化设计和匹配,在E、M这两方面实现与众不同的技术先进性突破。一是降低电能消耗,使客车按最大有效载荷的50%加载,采用40km/h等速法试验检测所获得的单位耗电量最小。二是通过优化设计使整备质量轻量化,以提高客车的最大有效载荷。在进行“电动汽车能量消耗率和续驶里程试验”时,客车加载的附加质量=1/2最大允许装载质量,同时也是评价“单位载质量能量消耗量Ekg”优劣的关键性影响要素。
 
    研究实验表明,客车按最大有效载荷的50%加载并采用40km/h等速法试验,提高一次充电续驶里程的措施主要有:
 
(1)电机的结构、性能与参数对能耗和续驶里程的影响至关重要。评价电机产品的优劣,安全、可靠、耐用自不必说,电机参数中电机的效率η对能耗和续驶里程的影响最大。
(2)当电动客车配装的电池总量一定时,电池参数中电池的比能量对能耗和续驶里程影响很大,选择安全、可靠、比能量高的车载储能装置,对提高一次充电的续驶里程,降低整备质量和能耗的影响都有重要意义。
(3)降低轮胎的滚动阻力系数,选用低阻力轮胎有一定成效。用测试滑行距离的方法,可以评价不同轮胎的滚动阻力的大小。
(4)对车身进行流线型优化设计和改进,以减小迎 表2 按GB/T 18386检测试验的能量消耗率和续驶里程风面积、降低迎风阻力系数。
(5)尽量降低整车整备质量,通过车身结构优化设计和各总成的轻量化匹配,提高客车的有效载荷和整备质量利用系数。
 
Ekg=0.22,舍我其谁?
 
    我们生产的黄海DD6821EV11型超级巴士纯电动客车的Ekg=0.22,节电水平远远高于未来2016-2020年规定的Ekg不大于0.3这一最高补贴金额的限定指标。达到如此优越的省电性能,主要通过车身的优化设计和驱动电机的优选。
 
一、轻量化、大容量,使M最大化
 
    黄海超级巴士采用“M-M”(Min-Max)理念设计,通过采用超短前后悬设计,采用西门子ELFA®高效、超小型牵引电机,做到了机器占用空间和质量最小化、人占有空间和有效载荷最大化。
 
    大容量、轻量化设计,使得车长8.2米纯电动车客车的有效载荷和载客能力,超过其他厂家10.5米纯电动客车。是一款创意最新,装载能力最强的中型公交用车。
 
    主要技术对策是,采用全承载车身,广泛采用新材料和新工艺,车身骨架采用高强度钢、采用铝合金内饰材料、双面铝复合高强度轻质地板、增强FRP顶盖外蒙皮等,有效减轻了整车自重。其中车内地板比以往材料减重80%,而且可以重复利用。
 
    整车采用全承载车身、空气悬挂、四******式制动、西门子85/150kW电机,并在国产公交车首次采用塞拉式乘客门。并且这些配置都是围绕“7.7米、8.2米、11米级载客量”这一核心诉求设置的。因此这款超级巴士在更广阔的市场空间更具竞争力。
 
二、高效率、低能耗,使E最小化
 
    驱动系统采用西门子ELFA®IP系列高效率、超小型牵引电机,使电动客车的“心脏”更省电、更安全、更可靠、更耐久,性价比也更高。由图可以看出,西门子驱动电机的作为后置驱动单元,输出功率85/150kW,为驱动桥提供990/2385Nm的转矩。不仅动力强劲,安全、省电、可靠更成为不二选择。并且,整个系统只采用西门子电机单一零部件,根本不影响享受新能源客车政策补贴。
 
 
大轴距,大容量,轻量化
 
电机精巧的就像一个小魔盒
 
    整车在国家汽车质量监督检验中心(长春)通过历时35天的定性试验,各项指标和性能优越。按照国家标准附加1/2最大允许装载质量(2000kg),在10200kg试验总质量的状态下,每度电(1kWh)可行驶2271米(表2)。
 
    国家机动车产品质量监督检验中心(上海)提供的检测报告显示,西门子系列高效电机的效率同样无与伦比(表3)。