研究周报 | 应用思路改变,盘点国外六大车企电动化技术提升亮点

朱玉龙


编者按:为凝聚新能源汽车行业的研究力量,发挥协作效应,第一电动网建立特约研究员机制,邀请行业知名专家、大牛作者作为特约研究员,集中多方智慧,深入探索新能源汽车政策、资本、技术、市场等领域,并定期推出【研究周报】,解析行业热点问题。

【特约研究员 朱玉龙】转眼又到年底,放眼国外,今年出现了一些重要的、影响较大的电动化技术,笔者对此进行梳理,并对明年的发展趋势做一些预测展望,希望给国内同行一些参考借鉴。


一、200英里的低价纯电动汽车

特斯拉Model 3和雪佛兰Bolt两款纯电动汽车的续航里程2016年达到200英里水平,并在扣除补贴以后摸到了3万美金以内的价格,这个性价比开始让人看到了新的希望。

特斯拉方面给出的说法比较简单,能达到这个境界的手段有两个:

1.通过更高的能量密度来降低成本,通过同等材料对kwh来缩减

2.通过规模经济来降低电池成本

通用汽车给出的答案是降低单体价格,该公司高管Mark Reuss预计,电动汽车锂离子电池未来成本可望降到145美元/kWh,甚至在2021年后更有望达到100美元/kWh的水平。

咨询公司Auto Lectrification首席执行官乔恩·博瑞萨(Jon Bereisa)的预测是Pack价格约为215美金/kwh,整个电池包月12900美金。

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图1 两款200英里的纯电动汽车

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图2 现有纯电动车的里程对应价格情况

从整个电池包情况看,是比之前有很大提升:

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图3 两代EV的提升

这部分的提升,都是激烈的变化,是朝着高容量电池和高里程方向走,配合相对低的价格。在技术上,由于两家车企都没有发布更为细节的数据,我们只能说这个技术值得追踪和期待,追求高能量密度带来的成本下降是否成立,要看这两个标杆车型。

二、更新的电池系统

目前市场销量较多的纯电动车型要算日产聆风(LEAF)和宝马i3,这两家都约好了用升级方式来提高续航。

升级系统是由于原有车型的系统已经定义好,在单体和布置上做提高可以带来一些提升,但坏事是导致前期的车辆残值进一步下降。

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图4 两家公司的车型升级

日产走的路线是小步改良电池的化学体系,使得单体的容量上升23%,Pack也提升了23%。

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图5 聆风的单体升级

不过相比较而言,宝马i3的提升就更大了一些。

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图6 宝马的提升

这条路线的情况,相比较而言是稳扎稳打,但是可把之前的老车主给坑了。

三、模块化的HEV、PHEV和EV车型

1.今年还有两个车型值得我们关注,首先是丰田普锐斯(Prius)的换代。

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图7 Prius的HEV&PHEV

丰田使用了模块化方法,符合HEV内锂电、镍氢电池兼容、PHEV布置位置的要求。

2.还有一个值得我们关注的是现代汽车的系列产品

在大框架下,整个车实现模块化设计,整个EV布置28Kwh电池,在原有系统上叠加;HEV和PHEV实现模块化架构,按照PHEV的配法还可以符合中国的要求,这个45KW的电机来做纯电动工况有些费劲了。

ENGINE

IONIQ Hybrid

IONIQ Plug-In Hybrid

IONIQ Electric

Engine Type

1.6L GDI Atkinson Cycle
4-cylinder

1.6L GDI Atkinson Cycle
4-cylinder

Not Applicable

Materials

Aluminum block and head

Aluminum block and head

Displacement

1.6L

1.6L

Horsepower

104 hp @ 5,700 rpm

104 hp @ 5,700 rpm

Torque

109 lb-ft @ 4,000 rpm

109 lb-ft @ 4,000 rpm

Valves per cylinder

4

4

ELECTRIC MOTOR

Motor type

Interior-Permanent Magnet Synchronous Motor

Motor Output

32 kW Electric Motor

45 kW Electric Motor

88 kW Electric Motor

Horsepower Equivalent

43 HP

60 HP

120 HP

Torque

125 lb-ft

125 lb-ft

215 lb-ft

Total System Combined Horsepower

Net Horsepower

139 HP

TBD

120 HP

BATTERY

Type

Lithium-ion Polymer

Voltage

240 V

360 V

360 V

Battery System Capacity

1.56 kWh

8.9 kWh

28.0 kWh

TRANSMISSION

Type

6-speed EcoShift Dual Clutch Transmission

6-speed EcoShift Dual Clutch Transmission

Single-speed

Reduction Gear

FUEL ECONOMY

IONIQ Hybrid

IONIQ Plug-In Hybrid

IONIQ Electric

All Electric Range (AER)

Not Applicable

Greater than 25 miles

110 miles

CHARGING TIMES

IONIQ Hybrid

IONIQ Plug-In Hybrid

IONIQ Electric

220/240V (Level 2)

Not Applicable

2 hours 30 minutes

4 hours 24 minutes

DC Fast Charging

Not Available

80% in 24 minutes

90% in 33 minutes

28kwh做到124英里,可能SOC窗口开的很大,并且在这个基础上延伸到200英里,也是着手立即进入了下一轮200英里的大战了。想要把电动汽车做的更加经济实用化,确实需要在未来很多很多的努力呢。

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图8 现代Ioniq EV

参考文献:

1)autoblog:GM says li-ion battery cost per kWh already down to $145

2)electrek:Tesla Model 3 battery will be smaller than the Chevy Bolt's

第一电动网新闻图片

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