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祁宏鍾:研發先行與碳中和的節奏

2023-07-08 17:33:18

來源:

08

2023年07月

日前,2023廣汽科技日在位于廣州南沙的廣汽科技館舉辦。

 

本次科技日以“出行思变”“能源思变”“智联思变”三大篇章为主线,广汽飞行汽车GOVE首发亮相,搭载氢电混合系统的整车、全球首款乘用車氨發動機、N合一集成电驱系统,以及广汽魔方场景共创平台等崭新科技成果也逐一发布,立体呈现广汽集团持续创新、科技思变的精髓。

 

發布會上,廣汽研究院院長助理祁宏鍾對于氫混系統整車與氨發動機技術進行了解讀。這是他們團隊在零碳排放領域多年研發與試驗驗證的重大技術進展。

 

廣汽研究院院長助理祁宏鍾接受《汽車人》專訪

 

科技日期間,《汽車人》采訪到了祁宏鍾。此次溝通,筆者不僅了解到其在高效發動機及“碳中和”技術方面的思考和探索,對國家相關政策、整個節能與新能源行業發展趨勢、廣汽動力總成技術研發戰略部署,都有了全新認識。

 

01 兩個任務

 

祁宏鍾表示,現在市場形勢變化非常快,市場需求、監管政策、國內外環境都在劇烈變化,特別是車載動力也在快速變化之中。對此,广汽研究院动力总成技术研发面临兩個任務:一个是搭建“技术货架”支撑量产;另一个是在第一个条件实现的前提下,做出对未来技术发展的预判和执行。

 

從整個行業趨勢來看,目前市場上純電、增程、插混、油混,各種路線哪個最優?觀點不一。用戶需求上,這些路線各有優勢。如何在國家法規(能耗、排放)與用戶需求做平衡,非常考驗企業對市場、對用戶的理解深度。

 

祁宏鍾介紹,在全球節能減排的大趨勢和我國“雙碳”目標的背景下,廣汽研究院的專家對此有很多討論,最終的結論是“技術先行”,即在技術上各條路線都往下走,做兩手准備。不管將來政策怎麽定,廣汽的産品要好,即在未來用戶需求和法規上取得新平衡。祁宏鍾表示,廣汽研究院將繼續堅持聚焦REEV(增程式混合動力)、PHEV(插電式混合動力)、HEV(混合動力)等XEV技術路線和氫、氨等多種清潔能源利用技術的研發。

 

在祁宏鍾看來,純電動技術叠代的方向比較明確,主要沿著補能更方便的方向發展,即上高壓補能,而非在電池能量密度上“死磕”。而PHEV則因爲適應的場景更大,當前需求高漲。對于産品部署而言,現在是一個關鍵的窗口期。

 

針對PHEV,廣汽傳祺已經做了大量的布局。由于技術儲備豐厚,實車評測表現非常優秀,超出了媒體和用戶的預期。祁宏鍾表示,從傳祺智電新能源E9的銷量表現來看,憑借駕乘動力性和更低的油耗水平,E9得到越來越多用戶的好評。

 

傳祺智電新能源E9

 

02 低碳中的碳中和技术推出的节奏把控

 

從長遠來看,不管市場、政策兩者怎麽變,未來一定指向“低碳”。所以,低碳就是廣汽動力總成的研發目標。祁宏鍾表示,哪種路線能夠實現低碳,同時滿足市場的需求,廣汽就推動哪種路線。

 

具體而言,廣汽有兩條“減碳”路線:一個是提升內燃機的熱效率:另一個是直接瞄准“碳中和”。

 

前者是“碳達峰”板塊,包含了現有的燃油車和混動車,即解決如何降低油耗、降低碳排放;後者則很清楚,目標是不排碳。國家雖然規定了2060年實現“碳中和”目標,但目前尚未將任務分解到行業和企業。

 

這樣一來,企業就要講究節奏,即使技術儲備到位了,如果“碳中和”方案出來太早,商業回報不行,也不適合推出,但在技術線上可以先做准備。

 

在節奏掌控上,祁宏鍾不無驕傲地說,純電動這條路線廣汽走得很順,因此在持續取得商業回報的同時,有比較充裕的時間研發“碳中和”技術。如果某一天國家的能源結構改變,或者新的需求出現,需要“碳中和”路線的時候,廣汽都能隨時拿出來。

 

正因爲時間尚充裕,在“碳中和”研究板塊上,即便短期不能量産,廣汽對技術指標的要求也非常高,這樣就保證了在未來持續領先。

 

钜浪-氫混動系統

 

目前,广汽研究院基于傳祺智電新能源E9实现了氢混动系统搭载。钜浪-氫混動系統在去年广汽科技日就已经发布,经过一年的研发及试验验证,成功搭载在旗舰车型傳祺智電新能源E9上。

 

E9氫混版是可氢可电的PHEV(氢燃烧+电池)。在保留傳祺智電新能源E9多模驱动混动系统的基础上,广汽研究院针对氢燃料开发了专用燃烧系统。搭载傳祺智電新能源E9实测百公里氢耗低于1.4kg,整车续航近600公里。

 

E9氫混版

 

這樣的構造意味著,如果因爲基礎設施問題加不到氫,可以用純電續航,目前的補能設施都能用,還能快充。

 

關于氫電什麽時候量産,現在還很難預期。據了解,2025年可能會在國家劃定的低碳區示範運行。祁宏鍾表示,“PHEV+氫”方案已經成熟,滿足根據需要快速推進小批量示範運行的條件。

 

而氨發動機則相對更前沿一些。此次发布的广汽自主研发的全球首款乘用車氨發動機,以液态氨作为燃料,通过精确控制液态氨燃料供给相变过程,使得发动机运转平顺稳定,并利用超高能点火技术实现了缸内氨燃料的可靠点火,功率达到120kW,减碳率提升到90%。

 

氨發動機

 

當氫氣儲運不好規模化部署的時候,氫可以用成熟的化工手段轉化爲氨。氨的液化溫度高(-33℃),不易燃、溶于水,這些特點決定了它非常安全,方便儲運,規避了氫的弱點。

 

重要的是,氨發動機路线也是“零碳”。氨發動機的弱点是转速低、燃烧慢,如果直接用,只能适用于中低速发动机。但是有了混动技术,那就不一样了。广汽研究院已经实现了在混动系统中,让氨發動機始终工作在舒适工况下。雖然研發中遇到很多困難,但廣汽都克服了。這條路線是可行的,規模部署也沒問題。我國化肥産業很發達,氨的制備産業同樣發達。

 

如此,在氢的储运安全没有廉价解决方案之前,广汽研究院已经研发了氨發動機和甲醇两条“副线”。结合混动技术,在安全性、经济性上取得现实平衡。

 

“研發先行”的雙重內涵前瞻性和保底思維

 

祁宏鍾畢業于同濟大學車輛工程專業,博士畢業後進入汽車行業。他的研發履曆非常豐富,除了一直做動力技術研究外,在整車集成、車身、底盤研發上也有豐富經驗,這讓他的視野更具廣度和深度。

 

他表示,技術儲備考慮的是三、五年後的趨勢,而平台和産品考慮的則是兩年後的車型,因此必須“研發先行”,才不會拖産品規劃的後腿。

 

唯一能對産品規劃形成現實制約的,是商業前景。而新能源的特點是有補貼幫扶,如果一開始就追求大幅盈利,不現實。因此,還是要平衡。

 

歐洲現在因爲補貼指向,PHEV從補貼裏剝離,導致歐盟市場PHEV銷量下滑得很快。而中國,一方面PHEV、REEV在符合多場景需求上比較理想,和歐洲有所不同;另一方面因爲有以“碳中和”爲目標的氫方案,及其副線(氨和甲醇),混動的市場前景就大大看好,有助于延長其技術壽命。這和人們認爲的“混動是過渡産品”不一樣。

 

而廣汽傳祺圍繞钜浪混動模塊化架構,已經布局了740多項專利,並具備質、省、快、靜、順這五大特點。站在“碳中和”的戰略高度,廣汽傳祺賦予混動更強、更長遠的生命力,不啻于重構混動技術生態。

 

钜浪混動模塊化架構

 

祁宏鍾也提到了當前市場上的量産産品,因爲市場競爭極爲激烈,量産技術部署上有不理性的一面。

 

一種技術,不是說越高端、適用場景越寬泛就越好,因爲這意味著高成本。一些特殊場景,大多數區域的用戶可能一輩子都碰不到,但也爲此埋單,這就不合理。而我國的地理環境極爲複雜,對于西北高原或者東北寒溫帶的場景而言,可以要求動力系統是全時域、全地域、全溫域的,即達到“隨便開”的程度。

 

用戶可以根據需求定制取舍,而非貪大求全,盲目追求高性能。企業規劃産品的要求更高,要用量化的標准,做大量計算和仿真,計算收益和成本投入産出比,追求爲用戶提供合適的産品。

 

祁宏鍾將這些研發技術的思想總結爲“技術收益”,但專業人員不能“站著說話不腰疼”、依賴用戶絕對理性,而是要有“保底”思維。即不管市場口味怎麽變,都能拿出相應的技術和産品。按祁宏鍾的話說,就是“豐盈貨架”,有市場的時候,隨時都能拿出來。

 

祁宏鍾強調,不能只指望用戶或者産品規劃方給需求。用戶産生了需求,向研發提出來,研發回頭再做就太晚了。這就要求研發要有前瞻性,即做市場端的引領者,至少要做出比法規更高一些的技術儲備。

 

這裏面會有一些試錯成本。就是做出來某項技術,量産卻遲遲沒來。但保持前瞻性,是保持廣汽集團技術競爭力在線的根本,這一點不能動搖。

 

在訪談中,《汽車人》再次理解到廣汽科技日“科技思變”的主題。科技不止是帶來魅力,更能帶來對于未來技術發展的思考。廣汽集團的“技術爲王”思路,就體現在廣汽對未來發展趨勢的把握和執行上。

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