王华武:东风商用车“五化”技术发展展望及规划
浏览:560次    类型:网联化    来源:商用车与零部件    作者:商用汽车网    2019-09-26 14:58

该文根据东风商用车技术中心总工程师王华武,9月20日在十堰举办的“2019东风与十堰汽车产业‘五化’发展机遇分享峰会”演讲整理。



“五化”是什么?


所谓“五化”是指汽车的轻量化、电动化、智能化、网联化、共享化。2017年,东风公司洞悉行业趋势,提出了“五化”概念。


● 轻量化是提高燃油经济性节能减排的重要手段


● 电动化是汽车行业不可逆转的趋势


● 智能化是以自动驾驶为核心的汽车智能化


● 网联化是人与车、车与车、车与交通的互联互通


● 共享化则是一种出行的新生态


商用车技术驱动因素


客户价值(盈利)


商用车属于生产资料用车,客户买车是为了盈利,车辆盈利=收入(包括运输效率和装载能力)-成本(其中成本包括购车成本和运营成本),我们注重客户装载能力、运输效率的提升、注重降低人工成本、降低燃油消耗,我们希望能够在智能化、节能、电动化、新能源等方面给客户带来一些新的机会。客户价值是技术发展的主要驱动力。


政策法规(支持及路权)


法规以促进最佳社会效益为目的,是市场准入的门槛;对技术创新的推动能力有限。如排放法规,中国也是紧跟国际市场形势并根据中国市场做了调整;在电动车的补贴方面,预计也将在2020年全部退出,这个政策直接促进电动车技术性能提升以应对补贴取消后的成本压力,也促使能源多样化和包括混动在内的多技术路线的发展;在安全方面,90%的交通事故是人为失误造成的,那么从人、车、环境集成化角度,提供系统性的安全解决方案是最重要的。


技术变革(颠覆)


从1800年蒸汽机的发明,到1900年发电机问世,到1970年自动化、信息化时代的到来,再到2008年智能化、网联化的到来,这几次工业革命,对整个产业影响巨大。在新的技术市场环境下,我们需要重新定义汽车:智能汽车不再是运输工具,而是一个移动的智能终端。


新的工业变革大环境下,节能、环保、安全、可靠是市场所需。物联网、大数据、人工智能的飞速发展,加速了无人驾驶、电动化等先进技术在汽车上的应用,使得传统车辆结构面临颠覆。如无人驾驶将促进智能决策取代驾驶室,发动机、变速箱将被电机、电驱桥替代行成电动化动力链,电池、电机、高精地图、智能网联将被普遍应用。


现在对于传统机械领域的优化,东风商用车所做的从发动机优化、WHR废热回收、空气动力学优化、动力传动系统匹配优化、动力传动系统效率提升、降低滚阻胎压保持、混合动力、预见性驾驶、轻量化等领域的优化,东风商用车都已经处于行业领先水平,接下来我们的重点方向就是这些领域的轻量化、电动化、智能化方向,来解决传统机械领域不能突破的方面。


综上,我们可以得知:客户价值是技术创新的主要驱动方式,卡车技术发展不仅局限于卡车本身,而是面向未来的运输系统;政策法规是技术门槛,因为路权的因素,会对运输环境和技术方向产生深刻的影响;技术变革将带来技术路线的不稳定性,更高客户价值的新技术将替代传统技术和总成。


未来汽车技术发展的方向:轻量化、电动化、网联化、智能化、共享化。


 “五化”技术展望



轻量化


目前我们的工艺、材料、新的技术应用已经带来了轻量化的机会,比如高强钢、轻质合金、复合材料等对材料的替代;热冲击、液压成型、高频等先进制造工艺的成熟;等强度设计、拓扑优化、功能优化、集成设计优化等方面的结构优化设计;电动空调、电制动、锂电蓄电池等电动化方面的进步;智能后视镜、无人驾驶等方面的智能化发展……



电动化


比如东风商用车的从4.5吨到49吨的吨位车辆,续航里程对应的也从100km /天到800km /天。在环卫底盘领域,东风商用车占到了全国市场的70%,占到中重型车环卫集团65%的市场;在高速牵引车领域,我们的牵引车一年最多可以跑到30万公里……面对这些不同工况的细分市场,我们采取了纯电动、插电混动、混合动力、燃料电池这四种技术路线。


对于纯电动车型很多关键技术已经比较成熟了,对于车企来说,更加关注如何降低油耗、延长运距、快速充电、已经安全可靠;


对于混合动力车型的关键技术,我们比较关注长运距载货或牵扯车采取的弱混技术,这能使重型混动节油5%-8%,另一个就是中长运距物流车采用的中混或插电混动模式,这使得中型混动节油12%-15%;


对于燃料电池的关键技术,燃料电池系统、动力控制单元、动力电池、驱动电机和电驱动桥、高压储氢罐等都是我们正在努力的方向。



智能化


目前东风商用车基本上已经把LDW/FCW作为大物流车辆的一个标配,在东风商用车的五个平台上都已经开始采用,从今年年底到明年我们会逐步将AEB/LKA/ACC逐步进行运用,当然这个也要根据国家法规的动向来考虑。那么智能化典型的应用场景有哪些?第一个是封闭区域,比如港口、工地,第二个是封闭道路,第三个就是公开道路,这种道路上就是单车无人驾驶+多车列队的方式。如何保持队列、如何更好自动驾驶,那么就需要智能化网联的关键技术,如激光雷达、毫米波雷达、摄像头等进行感知,通过决策控制系统进行判断、执行……



网联化


v2X技术的应用,使整个编队效率提升,运营安全(防撞)系数提高,通过智能识别保障行人安全;大数据的应用主要体现在支持消贷管理、智能物流、车辆完好率方面,可以为这几方面提供全价值链解决方案,提高运营效率。在智能网联方面,东风商用车最近刚成立一个车辆完好率中心,这是国内首家,这个管理中心的建设,将对东风商用车所有售出车辆提供后台监控服务,如快速体检、预见性维修保养、故障维修管理、远程数据升级、备件及时响应、最佳服务计划。


东风商用车“五化”新技术成果




轻量化


目前东风商用车研发出一款轻量化概念6X4牵引车TH98整车自重7143kg,匹配D310驾驶室,dCi11发动机及DT14档变速箱,整车降重1467kg。目前一些新材料、新工艺比如全铝合金产品组合已经在东风商用车的部分车型上开始采用了。


电动化、智能化


混合动力车型推进量产。开展并联、串联、混联等多种混合动力模式下的基于应用场景的商用车技术路线研究,在轻混并联方面取得关键进展;完成D320国五轻混长途牵引车商品开发和公告认证,行业内率先推出量产车型,下半年小批量销售示范运营。


电动化


燃料电池中卡技术开发。开展燃料电池环卫车技术开发工作,目前正在试制装车,十月供军运会期间展示和示范运营;采用电驱动桥,储氢系统布置在车架之间,在整车布置方案方面技术领先。


智能网联


不同场景下自动驾驶示范运营。比如在“橘子洲头”的纯电动自动驾驶环卫车;在高速道路自动驾驶卡车三车队列跟驰;在港口、工程工地这样的封闭区域自动驾驶……这些东风商用车都已经实现了示范运营。


东风商用车“五化”发展规划


轻量化发展规划


我们打算通过结构优化、新材料运用、新技术总成等分三步实现目标,以8.5T为例,2018年实现减重200kg;2021年在8.3T基础上实现减重300kg;2025年在8 T基础上实现减重600kg;将来到7.4T。


电动化发展规划


对于不同使用场景的车型我们也按照2018年、2021年、2025年三个阶段进行了发展规划。比如纯电动的城市环卫/城市城际物流/港口/渣土车,对应车型在2018-2019年陆续上市;并联混动的高速物流车已经完成技术开发和测试,正在进行商品开发方案优化;适用于高速物流的并联混动“节能卡车”,集成多项节能技术,达成实际节油率接近25%,未来挑战35%;混动的城市物流/城际物流,完成技术开发和测试,正在进行方案优化和商品立项准备……


基于典型应用场景的智能、网联技术发展规划


对于适用于城市环卫、高速物流、港口码头、工地工程的不同自动驾驶车型,我们都根据客户的典型需求进行研发、生产。在互联网关键技术、智能网联核心技术方案、基于典型应用场景的智能网联技术规划,东风商用车都有一套成熟的方案和规划。


共享化技术规划


中央控制平台、车辆平台智能终端、用户平台移动端APP,都通过车联网进行数据共享。其中车辆平台智能终端可以感知车辆动态运行信息,并实时上报,将车辆彻底带入一个全新的移动互联网与车联网世界;在人与车、人与云、车与路、车与车的交互与展示方式,让用户通过智能终端或APP进行车联网功能展示和体验;中央控制平台是基于“云”计算架构的大数据车辆信息与人车互动平台。实现对海量涉车数据的存储、计算、管理、监控、分析、挖掘及应用。


结束语:未来的车辆是全方位技术融合的产品;未来技术也将是平台化、模块化发展;未来的商用车将是轻量化+电动化+智能化+网联化+共享化的高度融合与集成。


责编|惊霓