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新能源创新(宋楠:全向研判福田新能源核心技术大创新)

4月13日,福田汽车新能源大会在北京雁栖湖国际会展中心隆重开幕。在会议的外场特别增设了23款新能源商用车,配套的各级电驱动桥、电驱动系统、动力电池、氢燃料发动机和70MPa储氢系统。

需要注意的是,福田汽车是北汽集团重要的自主商用车板块,在过去3年客观因素的影响下,福田汽车2022年实现销量超46万辆,市占率14%。其中,新能源汽车销量达到2.2万辆,同比增长155%。

新能源情报分析网评测组,通过此次大会展示的PHEVEVFCV诸多分系统,全向研判福田汽车新能源核心技术大创新!

1、支持超级快充与换电技术的重型BEV卡车:

欧曼智蓝重卡继承了欧曼整车可靠性,完全的福田自主知识产权电控集成系统搭载宁德时代磷酸铁锂动力电池,适配特百佳自动变速器,迸发澎湃动力。50台欧曼智蓝BEV重卡配合福田快速换电站,可满足国内大部分港口与矿山等特定使用场景运输需求,达成更低的运营成本,降本增效。

与此同时,欧曼智蓝换电重卡还支持大功率“双枪”快速充电技术,可以兼容市面常用的60千瓦、100千瓦、150千瓦直至360千瓦直流充电设施。

2、采用纵置PHEV技术的轻卡:

这款PHEV轻卡,在传统动力系统布局上改进而来,纵置混动四缸柴油机串联1组启发驱动一体机,动方流和能量流通过传动轴输出至后驱动桥。

EV模式,启发驱动一体机获得动力电池输出的电量驱动车辆前进;

PHEV模式,发动机和启发驱动一体机共同输出动力驱动车辆前进;

另外,在行车发电模式,四缸机输出1组动力至启发驱动一体机,获得的电量存储至动力电池;1组动力直接输出至后驱动桥驱动。

此电驱动系统由电机(蓝色箭头)、减速机(绿色箭头)、电机控制器(黄色箭头)组成,电机控制器和电机全部集成在电机壳体里,电机为扁线电机,此电驱动系统集成度高,有效降低了Z向高度,体积小,重量轻,功率密度和扭矩密度高,在保证整车动力性的同时有效降低的电耗,可以有效提升用户运输利润。

这款PHEV轻卡将会应用在城市物流领域,在全负载起步加速阶段用EV模式,在平稳行驶阶段用PHEV模式,通过灵活的驱动模式切换,可以有效降低排放同时,节省运营成本。

3、重卡用双电机驱动桥:

这款由福田研发的重型双电机驱动桥,采用2组对向布置的电机并共用1套差速器,通过传动半轴将扭矩传递至轮边减速器,进而驱动车轮前进。

黄色箭头:右侧电机

绿色箭头:左侧电机

红色箭头:左侧传动半轴

蓝色箭头:右侧传动半轴

红色区域:差速器

这款双电机驱动桥的左右两侧桥壳通过螺栓与双电机-差速器壳体连接。电机为液冷散热。

双电机对向布置可以分散重量,降低所占用的上端空间,有利于凸出承载性能。双电机的设计可以加强有效载荷并提升运输效率和单趟运输利润。

4、用于轻型商用车的紧凑型“3合1”电驱动系统:

紧凑型的“3合1”电驱动系统,电控模块(红色箭头)体积大幅降低,通过线缆关联至电机侧向(黄色箭头)。体积降低同时,整套电驱动系统的自重也得到了缩减,在保持功率不变的前提有诸如整车电耗的减少,间接的还是强化了运输效率与运输利润。

蓝色箭头:电机本体

绿色箭头:单机减速器

5、540伏电压3代动力电池系统:

用于福田EV轻卡全系车型的3代动力电池系统,电压提升至540伏(左右)有诸如在全功率直流快充降低电芯热量,提升安全性。全铝材质动力电池下壳体强调的是轻量化,内(底)置水冷板灌入冷却液,起到低温预热和高温散热功能。

实际上,福田在第2代动力电池系统就引入了“水冷”技术,并且可以根据车型售价采用风冷散热策略。

以上仅是列举出福田自行研发和制造的2款车型(EV重型卡车和PHEV轻型卡车)3种技术(电驱动桥、电机和动力电池)。实际上,福田制造的FCV(氢燃料)客车已经运营了多年,并也完成了电堆(发动机)和70MPa高压储气系统,绝大部分核心技术国产化。

笔者有话说:

此次大会福田发布了新能源2.0,至2030年新能源比重超过50%,成为世界一流新能源商用车企业;2050年碳中和,成为全球绿色交通生态领导者。成为世界一流新能源商用车企业,抢占国内市场与海外市场;达成产品领先、技术引领并整合生态链。

预计2025年,福田汽车将初步建立初步构建起“车+桩+光+储+荷+智”的新能源产业和商业生态闭环体系;至2030年,联合生态圈合作伙伴,福田新能源新生态将打造电动商用汽车最大的生产商,也成为新能源商用汽车版图中最大的清洁能源提供商。

福田在不断完善供应链覆盖面,并与包括动力电池、充电设施、整车租赁等企业深度整合。在福田智蓝技术品牌架构下,开发整车架构、电子电气架构,两大架构技术和智能电控、动力电池、电驱动、燃料电池等四大模块技术,已经在福田汽车重卡、轻卡、皮卡、VAN等多系列新能源产品上得以应用、随着智蓝技术的不断迭代,最新成果也将在全新一代产品上逐步推广。

新能源情报分析网新闻组出品

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新能源汽车外观设计如何创新?有哪些关键要点?

世界处于百年未有之大变局,新能源汽车肩负中国从汽车大国向汽车强国跨越的历史使命,在此背景下,作为首个国家级新能源汽车技术创新中心,如何积极作为?“国家新能源汽车技术创新中心作为国家战略科技力量,必须主动融入这一历史大变局。以国家使命、行业需求为己任,我们责无旁贷。”

2021年12月23日,在福建厦门举办的2021首届国际先进电驱动技术创新峰会上,国家新能源汽车技术创新中心主任、总经理原诚寅在接受记者采访时表示,为此,国创中心必须抓住社会环境和政策环境的红利,积极开展体制机制探索和新能源汽车技术创新生态建设,抓住行业对核心零部件、高端配件自主可控的诉求强烈,在产业链条纵深协同和产业升级方面,不断实现新的突破。

原诚寅指出,在此过程中,准确把握汽车产业面临的三大变局,对于业界来说,具有极大的参考价值和指导价值。变局一,是汽车产业竞争格局正在重塑,核心价值链正在重构。“未来汽车产业的核心价值将不再是发动机、车身、底盘,而是电池、芯片、操作系统、数据。做蛋糕的是传统车企,而吃蛋糕的可能是新势力。“原诚寅判断说,新能源汽车的竞争对手已不再是奔驰、宝马和大众,而是苹果、谷歌、高通、英伟达、华为、阿里、百度等芯片和互联网巨头。

通过合作、授权或供应商等方式等嵌入智能驾驶细分环节,未来可能占据行业重要的价值点。原诚寅分析认为,在互联网科技企业与造车新势力的双重冲击之下,再加上外部大环境的影响,车企正在或主动或被动地开始了新一轮的自我革命拉开了数字化转型大幕

变局二,是汽车产品属性更加多元,汽车将成为软件定义的智能移动终端,汽车业正在加速其硬件变革进程。“在硬件变革上,一方面,电池、电机、电控将取代发动机,汽车动力总成面临百年来最大变革;另一方面,智能网联将提升对于整车感知、交互与决策的需求,先进传感器、中控屏和HMI、芯片和计算平台将成为汽车的核心零部件。”

原诚寅说,在软件变革上,汽车电子电气架构将由分布式向类似于智能手机的集中式架构(底层操作系统、芯片SOC)进化。软硬件解耦,既实现硬件标准化,又实现软件可重复开发利用,大量减少内部冗余。未来将出现汽车界的iOS与Android之争。用户主动交互模式正逐步过渡到机器主动交互模式,交互方式由物理按键、数字触屏、语音控制过渡到多模态交互,打造更具互联性、个性化和沉浸式的车上体验。

变局三,是汽车产品属性更加多元,汽车将成为软件定义的智能移动终端,服务于生态变革。原诚寅指出,智能网联汽车可以在生命周期内通过OTA空中升级持续更新应用,界面交互将赋予汽车更多应用场景,在无人驾驶的情况下,消费者将有更多自由时间,车联网技术使汽车随时与办公室、家、公共设施相联,实行远程控制。汽车终将成为搭载“差异化元素”通用平台。

在此过程中,新能源四化是中国汽车工业持续发展的必由之路。原诚寅强调,新能源汽车将成为多技术变革的交汇点,涉及能源、交通、通信、计算机等诸多行业。超大的汽车消费规模、严峻的能源安全态势与巨大的环境保护压力,共同决定了中国必须走发展新能源汽车的道路,特别需要通过政府整合全行业力量进行推广。

“3年多来,国创中心在全面建设新能源智能汽车技术及产业服务全新生态方面,小有所成。”原诚寅从5个方面进行了总结。

一是,国内首创开源整车验证平台,先后完成15项前瞻技术搭载验证,完成自主芯片的实车路测验证。二是,在检测验证平台建设上,完成整车能效试验室、车规级半导体试验室等试验中心的建设,并取得CNAS资质认可。三是,在知识产权运营平台建设上,目前平台专利数据库拥有4600万+条专利数据,授权运营专利28000+件,并提供检索、交易等服务。四是,在创投孵化平台建设上,累计对接创新企业、团队超过1000次,其中成功孵化创新企业9家,企业升值18.4亿元,正在孵化中企业16家,优质储备项目35项。

一、车身设计创新

随着社会的发展,新能源汽车的出现越来越受到人们的关注。由于其优异的性能,越来越多的人选择新能源汽车。在汽车市场上,人们选择新能源汽车不仅仅是从动力的角度,更是从消费者的外观上。因此,相关汽车公司应该更加重视新能源汽车的外观设计。在新能源汽车的设计过程中,设计师要考虑车辆的主体结构和流体力学,提高车身的美学设计。通过流畅的车身曲线和流畅的流线,降低了车辆的风阻,从而降低了车辆的能耗。在车辆前后的设计过程中,应增加流线型过渡设计的选择,以降低车辆的风阻,提高车辆的美观性。

二、隐藏性和智能化的外饰创新

汽车外部是指除车身以外可观察到的部分,主要包括进气格栅、前后保险杠、后视镜、大灯、天窗、雨刷、门把手、车身裙板、外圆周、前保险杠挡风玻璃和后挡风玻璃、排气管等相对于内外可以直接从外部看到的部分。外观比例虽然不高,但也是车辆外观的重要组成部分,其设计往往会影响风阻,要注意车辆的整体外观和实用性。在汽油车时代,装饰设计师往往不受重视,在被忽略的细节中,一些外部零件甚至吸收了车型设计,比如几乎所有的后视镜,侧面门把手厂家的外装饰几乎一样。新能源汽车时代发生了根本性的变化。新能源汽车具有节能、智能的特点。设计师们需要考虑阻力系数的唯一性和内部结构的设计,可以学习并继续学习燃油车的车身部分。由于成本低,设计简单,室内装饰设计可以采用更新更激进的设计理念。

三、理想的身体比例创新

由于新能源汽车的动力电池一般放置在车下,所以车的上部提供了充足的设计空间。在新能源汽车的车身设计过程中,由于不受车身内部结构的影响,设计人员可以更加合理、科学、美观地设计车身比例。例如,汽车的前后配重比应该保持在1:1,这样当汽车静止时,汽车的重量就均匀地分布在四个轮子上。这样的话,这样的设计也可以大大提高车辆的行驶性能,比如转弯和操控性。

四、新材料在汽车外观上的应用创新

燃油车车身主要使用钢、铝、铁等金属材料。新能源汽车的出现使得材料的使用更加多样化。电子设备的广泛使用使得发光二极管面板可以用在汽车的车顶上,以帮助获得电力。这些新材料的应用将部分改变汽车的外观。一方面,它会让新能源汽车的出现更具技术性。另一方面,能解决能源汽车的实际问题。