王蘭
當化解里程焦慮成為乘用車企業(yè)追求的終極目標時,宇通已在-40℃極寒溫度下全面檢驗新能源客車的硬實力。
極寒環(huán)境下,新能源公交車在車輛啟動、電池續(xù)航、充電效率、車輛能耗以及部件耐久性等各方面性能能通過考驗嗎?
2022年1月13日,一場純電動客車的“冰雪試煉”正式拉開戰(zhàn)幕,宇通客車全力以赴,證明了中國制造的硬核實力。
國內(nèi)外寒冷地區(qū)運營全覆蓋
牙克石市冬季低溫、冰封期長達6個月,一個月的平均氣溫在-30℃以下,極寒以及冰雪環(huán)境將這里打造成了新能源汽車試煉的最佳場所。
每到冬季,牙克石都會迎來各大汽車品牌的極寒測試。2022年,作為唯一一個新能源客車累計銷量突破10 000輛的企業(yè)——宇通客車,在這里開啟我國首場純電動大客車的冰雪挑戰(zhàn)賽。
本次賽事用車為宇通實際運營的純電動公交車,在漠河、哈爾濱等地均有運行,“飽經(jīng)”寒冷地區(qū)市場考驗。據(jù)悉,宇通純電動客車已經(jīng)實現(xiàn)了國內(nèi)外寒冷地區(qū)運營的覆蓋,無論是漠河、哈爾濱等國內(nèi)北方地區(qū),還是哈薩克斯坦、北歐等海外寒冷地區(qū),均實現(xiàn)了批量銷售,并有效滿足了當?shù)氐倪\營需求。
宇通客車股份有限公司技術副總監(jiān)李高鵬曾表示,經(jīng)過20年的發(fā)展,宇通客車按照國家純電驅(qū)動的技術轉(zhuǎn)型戰(zhàn)略,確立了“三橫五縱”的研發(fā)布局,開發(fā)插電式、純電動、燃料電池三大動力系統(tǒng),重點突破動力電池與電池管理、電機驅(qū)動與電力電子、電動客車智能化、充電、加氫技術和高效電附件等共性核心技術,自主研發(fā)的新能源客車綜合技術處于國際先進水平,其中整車節(jié)能與控制技術、高壓隔離電源變換技術、高密度電驅(qū)動控制技術等方面處于國際領先水平。
全球領先的技術水平不斷夯實宇通客車強者恒強的市場地位:2021年,客車行業(yè)累計銷售7m以上(大中型)新能源客車44 953輛,其中,宇通客車累計銷售7m以上新能源客車11 420輛,市場份額為25.40%,繼續(xù)穩(wěn)居行業(yè)第一。此外,宇通客車超出第二名近7 000輛,冠軍優(yōu)勢明顯。
目前,宇通新能源客車至今已累計推廣超16萬輛,已推廣車輛每年實現(xiàn)減少燃油消耗超21億L,節(jié)氣超3億立方米,累計減少碳排放超2300萬t。
四大解決方案迎接高寒挑戰(zhàn)
極寒挑戰(zhàn)的底氣來自宇通新能源客車的技術實力。
眾所周知,在高寒環(huán)境下,純電動客車主要面臨續(xù)航里程短、無熱量來源、車輛能耗高三大挑戰(zhàn)。尤其在-35℃低溫環(huán)境下,動力電池性能差,車輛動力性變差,續(xù)航里程會降低,車輛能耗會升高。同時,寒冷會帶來車輛取暖加熱問題,尤其是給駕駛區(qū)加熱及除霜帶來挑戰(zhàn)。
為了應對高寒,宇通新能源客車主要從“續(xù)航里程、低溫冷啟動、除霜和保暖”四個方面入手采取措施。
首先,面對續(xù)航里程、低溫冷啟動方面的挑戰(zhàn),宇通采用動力電池加熱技術的解決方案。設計動力電池智能加熱控制策略,動態(tài)調(diào)整動力電池自加熱的啟停溫度,兼顧動力電池加熱速率及電量消耗,保證車輛在高寒區(qū)正常運營,冬季里程延長3%。
結合市場反饋夏季高溫預警、充電時間長和冬季加熱膜方案溫差等問題,宇通自有動力電池品牌深瀾動力將動力電池熱管理升級為TMS 2.0液體加熱+液體冷卻一體化技術。根據(jù)整車試驗結果,-30℃環(huán)境中,電池加熱速率可以達到0.6℃/min,比傳統(tǒng)加熱方案加熱速率快20%,可有效改善冬季充電時間和車輛動力性,提升產(chǎn)品環(huán)境適應性。
此外,宇通首創(chuàng)電池系統(tǒng)預約加熱功能,可通過手機APP提前預約發(fā)車時間,電池系統(tǒng)在發(fā)車前完成自加熱,車輛啟動后電池性能恢復,提高整車在低溫環(huán)境下的動力性和制動能力,減少等待時間,提高工作效率。
其次,面對除霜、保暖方面的挑戰(zhàn),宇通采用動力電池輔助加熱技術、低溫熱泵空調(diào)、整車保暖方案和動力電池艙保暖的解決方案。比如電池輔助加熱技術:車輛安裝獨立加熱水循環(huán)系統(tǒng)或整車電加熱系統(tǒng),通過水暖散熱器或壁掛式電加熱器對車廂、駕駛區(qū)進行加熱,同時完成前風擋除霜,保證車輛乘坐舒適、運營安全。
比如低溫熱泵空調(diào):低溫熱泵空調(diào)產(chǎn)品可在-25℃~50℃環(huán)境溫度范圍內(nèi)可靠穩(wěn)定運行,滿足低溫環(huán)境、提升產(chǎn)品適應性。宇通針對東北地區(qū)極寒環(huán)境,對車輛保暖方案進行定制化設計,側(cè)圍封板、駕駛區(qū)地板、頂板填充等均增加熱反射隔熱材料,既留住熱量又充分利用熱量。再如動力電池艙保暖:針對動力電池艙防寒方案,宇通在動力電池艙體前后立面、上封面增加保溫層,降低動力電池艙體熱量散失,同時考慮動力電池夏季散熱,電池艙體全部設計為可拆卸式格柵設計。
同時,為了緩解駕駛疲勞、提升司機駕駛感受,宇通客車開發(fā)了氣囊減震自加熱通風功能司機椅,冬季可實現(xiàn)座椅加熱。
賽程中,與車外-40℃極寒形成鮮明對比的是,車內(nèi)18℃的溫暖如春,宇通為司機和車輛提供“舒適運營”雙保障的科技實力讓人刮目相看。
徹底打消冬季續(xù)航顧慮
崎嶇道路、單邊橋、限寬門、極限繞樁……一輛輛宇通純電動公交“大塊頭”,紛紛化身冰上舞者,凌霜傲雪、優(yōu)雅炫技、機動靈活。
在極限繞樁環(huán)節(jié),第一名用時僅35秒,高于國標20%。在趣味賽環(huán)節(jié),在100m距離內(nèi),選手以限速30km/h推動冰壺前進,在臨近紅線處剎車,將冰壺推向靶心,最好成績?yōu)楸鶋鼐喟行?0cm,精準度幾乎完美。依賴于宇通全系公交標配AEBS剎車輔助系統(tǒng),實現(xiàn)了在冰面30km/h剎車距離最短8.6m。
如果說技巧賽是車輛性能的綜合比拼,那么趣味賽則是對賽手水平及車輛操控性能的“跨維考核”。伴隨比賽舉行,宇通新能源客車在整車視野、穩(wěn)定性、轉(zhuǎn)向操控及通過性等方面表現(xiàn)優(yōu)秀,可靠性、安全性得到充分驗證,展現(xiàn)了中國新能源客車制造的頂尖水平與領先品質(zhì)。
在續(xù)航測試賽中,宇通10.5m純電動客車在真實綜合路況連續(xù)行駛25km,耗電19.5kw.h,經(jīng)過測算每公里電耗0.78度,如按夜間電價0.3元/度來算,每公里電費最低可達0.23元,遠低于燃油小轎車,有效打消了冬季續(xù)航顧慮問題。