王華武:東風(fēng)商用車“五化”技術(shù)發(fā)展展望及規(guī)劃
編者:
該文根據(jù)東風(fēng)商用車技術(shù)中心總工程師王華武,9月20日在十堰舉辦的“2019東風(fēng)與十堰汽車產(chǎn)業(yè)‘五化’發(fā)展機(jī)遇分享峰會(huì)”演講整理。
“五化”是什么?
所謂“五化”是指汽車的輕量化、電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化。2017年,東風(fēng)公司洞悉行業(yè)趨勢,提出了“五化”概念。
● 輕量化是提高燃油經(jīng)濟(jì)性節(jié)能減排的重要手段
● 電動(dòng)化是汽車行業(yè)不可逆轉(zhuǎn)的趨勢
● 智能化是以自動(dòng)駕駛為核心的汽車智能化
● 網(wǎng)聯(lián)化是人與車、車與車、車與交通的互聯(lián)互通
● 共享化則是一種出行的新生態(tài)
二 商用車技術(shù)驅(qū)動(dòng)因素
客戶價(jià)值(盈利):商用車屬于生產(chǎn)資料用車,客戶買車是為了盈利,車輛盈利=收入(包括運(yùn)輸效率和裝載能力)-成本(其中成本包括購車成本和運(yùn)營成本),我們注重客戶裝載能力、運(yùn)輸效率的提升、注重降低人工成本、降低燃油消耗,我們希望能夠在智能化、節(jié)能、電動(dòng)化、新能源等方面給客戶帶來一些新的機(jī)會(huì)??蛻魞r(jià)值是技術(shù)發(fā)展的主要驅(qū)動(dòng)力。
政策法規(guī)(支持及路權(quán)):法規(guī)以促進(jìn)最佳社會(huì)效益為目的,是市場準(zhǔn)入的門檻;對技術(shù)創(chuàng)新的推動(dòng)能力有限。如排放法規(guī),中國也是緊跟國際市場形勢并根據(jù)中國市場做了調(diào)整;在電動(dòng)車的補(bǔ)貼方面,預(yù)計(jì)也將在2020年全部退出,這個(gè)政策直接促進(jìn)電動(dòng)車技術(shù)性能提升以應(yīng)對補(bǔ)貼取消后的成本壓力,也促使能源多樣化和包括混動(dòng)在內(nèi)的多技術(shù)路線的發(fā)展;在安全方面,90%的交通事故是人為失誤造成的,那么從人、車、環(huán)境集成化角度,提供系統(tǒng)性的安全解決方案是最重要的。這些影響是我們更加關(guān)注
技術(shù)變革(顛覆):從1800年蒸汽機(jī)的發(fā)明,到1900年發(fā)電機(jī)問世,到1970年自動(dòng)化、信息化時(shí)代的到來,再到2008年智能化、網(wǎng)聯(lián)化的到來,這幾次工業(yè)革命,對整個(gè)產(chǎn)業(yè)影響巨大。在新的技術(shù)市場環(huán)境下,我們需要重新定義汽車:智能汽車不再是運(yùn)輸工具,而是一個(gè)移動(dòng)的智能終端。
新的工業(yè)變革大環(huán)境下,節(jié)能、環(huán)保、安全、可靠是市場所需。物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能的飛速發(fā)展,加速了無人駕駛、電動(dòng)化等先進(jìn)技術(shù)在汽車上的應(yīng)用,使得傳統(tǒng)車輛結(jié)構(gòu)面臨顛覆。如無人駕駛將促進(jìn)智能決策取代駕駛室,發(fā)動(dòng)機(jī)、變速箱將被電機(jī)、電驅(qū)橋替代行成電動(dòng)化動(dòng)力鏈,電池、電機(jī)、高精地圖、智能網(wǎng)聯(lián)將被普遍應(yīng)用。
現(xiàn)在對于傳統(tǒng)機(jī)械領(lǐng)域的優(yōu)化,東風(fēng)商用車所做的從發(fā)動(dòng)機(jī)優(yōu)化、WHR廢熱回收、空氣動(dòng)力學(xué)優(yōu)化、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)匹配優(yōu)化、動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)效率提升、降低滾阻胎壓保持、混合動(dòng)力、預(yù)見性駕駛、輕量化等領(lǐng)域的優(yōu)化,東風(fēng)商用車都已經(jīng)處于行業(yè)領(lǐng)先水平,接下來我們的重點(diǎn)方向就是這些領(lǐng)域的輕量化、電動(dòng)化、智能化方向,來解決傳統(tǒng)機(jī)械領(lǐng)域不能突破的方面。
綜上,我們可以得知:客戶價(jià)值是技術(shù)創(chuàng)新的主要驅(qū)動(dòng)方式,卡車技術(shù)發(fā)展不僅局限于卡車本身,而是面向未來的運(yùn)輸系統(tǒng);政策法規(guī)是技術(shù)門檻,因?yàn)槁窓?quán)的因素,會(huì)對運(yùn)輸環(huán)境和技術(shù)方向產(chǎn)生深刻的影響;技術(shù)變革將帶來技術(shù)路線的不穩(wěn)定性,更高客戶價(jià)值的新技術(shù)將替代傳統(tǒng)技術(shù)和總成。
未來汽車技術(shù)發(fā)展的方向:輕量化、電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化。
三 “五化”技術(shù)展望
輕量化:目前我們的工藝、材料、新的技術(shù)應(yīng)用已經(jīng)帶來了輕量化的機(jī)會(huì),比如高強(qiáng)鋼、輕質(zhì)合金、復(fù)合材料等對材料的替代;熱沖擊、液壓成型、高頻等先進(jìn)制造工藝的成熟;等強(qiáng)度設(shè)計(jì)、拓?fù)鋬?yōu)化、功能優(yōu)化、集成設(shè)計(jì)優(yōu)化等方面的結(jié)構(gòu)優(yōu)化設(shè)計(jì);電動(dòng)空調(diào)、電制動(dòng)、鋰電蓄電池等電動(dòng)化方面的進(jìn)步;智能后視鏡、無人駕駛等方面的智能化發(fā)展……
電動(dòng)化:比如東風(fēng)商用車的從4.5噸到49噸的噸位車輛,續(xù)航里程對應(yīng)的也從100km /天到800km /天。在環(huán)衛(wèi)底盤領(lǐng)域,東風(fēng)商用車占到了全國市場的70%,占到中重型車環(huán)衛(wèi)集團(tuán)65%的市場;在高速牽引車領(lǐng)域,我們的牽引車一年最多可以跑到30萬公里……面對這些不同工況的細(xì)分市場,我們采取了純電動(dòng)、插電混動(dòng)、混合動(dòng)力、燃料電池這四種技術(shù)路線。
對于純電動(dòng)車型很多關(guān)鍵技術(shù)已經(jīng)比較成熟了,對于車企來說,更加關(guān)注如何降低油耗、延長運(yùn)距、快速充電、已經(jīng)安全可靠;對于混合動(dòng)力車型的關(guān)鍵技術(shù),我們比較關(guān)注長運(yùn)距載貨或牽扯車采取的弱混技術(shù),這能使重型混動(dòng)節(jié)油5%-8%,另一個(gè)就是中長運(yùn)距物流車采用的中混或插電混動(dòng)模式,這使得中型混動(dòng)節(jié)油12%-15%;
對于燃料電池的關(guān)鍵技術(shù),燃料電池系統(tǒng)、動(dòng)力控制單元、動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電驅(qū)動(dòng)橋、高壓儲(chǔ)氫罐等都是我們正在努力的方向。
智能化:目前東風(fēng)商用車基本上已經(jīng)把LDW/FCW作為大物流車輛的一個(gè)標(biāo)配,在東風(fēng)商用車的五個(gè)平臺上都已經(jīng)開始采用,從今年年底到明年我們會(huì)逐步將AEB/LKA/ACC逐步進(jìn)行運(yùn)用,當(dāng)然這個(gè)也要根據(jù)國家法規(guī)的動(dòng)向來考慮。那么智能化典型的應(yīng)用場景有哪些?第一個(gè)是封閉區(qū)域,比如港口、工地,第二個(gè)是封閉道路,第三個(gè)就是公開道路,這種道路上就是單車無人駕駛+多車列隊(duì)的方式。如何保持隊(duì)列、如何更好自動(dòng)駕駛,那么就需要智能化網(wǎng)聯(lián)的關(guān)鍵技術(shù),如激光雷達(dá)、毫米波雷達(dá)、攝像頭等進(jìn)行感知,通過決策控制系統(tǒng)進(jìn)行判斷、執(zhí)行……
網(wǎng)聯(lián)化:v2X技術(shù)的應(yīng)用,使整個(gè)編隊(duì)效率提升,運(yùn)營安全(防撞)系數(shù)提高,通過智能識別保障行人安全;大數(shù)據(jù)的應(yīng)用主要體現(xiàn)在支持消貸管理、智能物流、車輛完好率方面,可以為這幾方面提供全價(jià)值鏈解決方案,提高運(yùn)營效率。在智能網(wǎng)聯(lián)方面,東風(fēng)商用車最近剛成立一個(gè)車輛完好率中心,這是國內(nèi)首家,這個(gè)管理中心的建設(shè),將對東風(fēng)商用車所有售出車輛提供后臺監(jiān)控服務(wù),如快速體檢、預(yù)見性維修保養(yǎng)、故障維修管理、遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)升級、備件及時(shí)響應(yīng)、最佳服務(wù)計(jì)劃。
四 東風(fēng)商用車“五化”新技術(shù)成果
輕量化:目前東風(fēng)商用車研發(fā)出一款輕量化概念6X4牽引車TH98整車自重7143kg,匹配D310駕駛室,dCi11發(fā)動(dòng)機(jī)及DT14檔變速箱,整車降重1467kg。目前一些新材料、新工藝比如全鋁合金產(chǎn)品組合已經(jīng)在東風(fēng)商用車的部分車型上開始采用了。
電動(dòng)化、智能化:混合動(dòng)力車型推進(jìn)量產(chǎn)。開展并聯(lián)、串聯(lián)、混聯(lián)等多種混合動(dòng)力模式下的基于應(yīng)用場景的商用車技術(shù)路線研究,在輕混并聯(lián)方面取得關(guān)鍵進(jìn)展;完成D320國五輕混長途牽引車商品開發(fā)和公告認(rèn)證,行業(yè)內(nèi)率先推出量產(chǎn)車型,下半年小批量銷售示范運(yùn)營。
電動(dòng)化:燃料電池中卡技術(shù)開發(fā)。開展燃料電池環(huán)衛(wèi)車技術(shù)開發(fā)工作,目前正在試制裝車,十月供軍運(yùn)會(huì)期間展示和示范運(yùn)營;采用電驅(qū)動(dòng)橋,儲(chǔ)氫系統(tǒng)布置在車架之間,在整車布置方案方面技術(shù)領(lǐng)先。
智能網(wǎng)聯(lián):不同場景下自動(dòng)駕駛示范運(yùn)營。比如在“橘子洲頭”的純電動(dòng)自動(dòng)駕駛環(huán)衛(wèi)車;在高速道路自動(dòng)駕駛卡車三車隊(duì)列跟馳;在港口、工程工地這樣的封閉區(qū)域自動(dòng)駕駛……這些東風(fēng)商用車都已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了示范運(yùn)營。
五 東風(fēng)商用車“五化”發(fā)展規(guī)劃
輕量化發(fā)展規(guī)劃:我們打算通過結(jié)構(gòu)優(yōu)化、新材料運(yùn)用、新技術(shù)總成等分三步實(shí)現(xiàn)目標(biāo),以8.5T為例,2018年實(shí)現(xiàn)減重200kg;2021年在8.3T基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)減重300kg;2025年在8 T基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)減重600kg;將來到7.4T。
電動(dòng)化發(fā)展規(guī)劃:對于不同使用場景的車型我們也按照2018年、2021年、2025年三個(gè)階段進(jìn)行了發(fā)展規(guī)劃。比如純電動(dòng)的城市環(huán)衛(wèi)/城市城際物流/港口/渣土車,對應(yīng)車型在2018-2019年陸續(xù)上市;并聯(lián)混動(dòng)的高速物流車已經(jīng)完成技術(shù)開發(fā)和測試,正在進(jìn)行商品開發(fā)方案優(yōu)化;適用于高速物流的并聯(lián)混動(dòng)“節(jié)能卡車”,集成多項(xiàng)節(jié)能技術(shù),達(dá)成實(shí)際節(jié)油率接近25%,未來挑戰(zhàn)35%;混動(dòng)的城市物流/城際物流,完成技術(shù)開發(fā)和測試,正在進(jìn)行方案優(yōu)化和商品立項(xiàng)準(zhǔn)備……
基于典型應(yīng)用場景的智能、網(wǎng)聯(lián)技術(shù)發(fā)展規(guī)劃:對于適用于城市環(huán)衛(wèi)、高速物流、港口碼頭、工地工程的不同自動(dòng)駕駛車型,我們都根據(jù)客戶的典型需求進(jìn)行研發(fā)、生產(chǎn)。在互聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)、智能網(wǎng)聯(lián)核心技術(shù)方案、基于典型應(yīng)用場景的智能網(wǎng)聯(lián)技術(shù)規(guī)劃,東風(fēng)商用車都有一套成熟的方案和規(guī)劃。
共享化技術(shù)規(guī)劃:中央控制平臺、車輛平臺智能終端、用戶平臺移動(dòng)端APP,都通過車聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行數(shù)據(jù)共享。其中車輛平臺智能終端可以感知車輛動(dòng)態(tài)運(yùn)行信息,并實(shí)時(shí)上報(bào),將車輛徹底帶入一個(gè)全新的移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng)與車聯(lián)網(wǎng)世界;在人與車、人與云、車與路、車與車的交互與展示方式,讓用戶通過智能終端或APP進(jìn)行車聯(lián)網(wǎng)功能展示和體驗(yàn);中央控制平臺是基于“云”計(jì)算架構(gòu)的大數(shù)據(jù)車輛信息與人車互動(dòng)平臺。實(shí)現(xiàn)對海量涉車數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)、計(jì)算、管理、監(jiān)控、分析、挖掘及應(yīng)用。
結(jié)束語:未來的車輛是全方位技術(shù)融合的產(chǎn)品;未來技術(shù)也將是平臺化、模塊化發(fā)展;未來的商用車將是輕量化+電動(dòng)化+智能化+網(wǎng)聯(lián)化+共享化的高度融合與集成。
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