新能源重卡发展 - 混合动力、纯电动和燃料电池技术不断发展

新能源重卡发展

近几年,在对于新能源动力系统的要求更高的重卡领域,混合动力、纯电动和燃料电池技术不断发展,新应用场景不断开发,需求持续增长,新能源重卡已然表现出发展潜力。

新能源重卡发展 - 混合动力、纯电动和燃料电池技术不断发展

1 混合动力重卡的技术现状

新能源汽车技术发展至今,混合动力技术最为成熟,增加的成本最小。目前混合动力系统包括串联式、并联式和混联式三种。

并联式混合动力系统由传统的内燃机系统和电机驱动系统组成,发动机、电机和变速器配合使用组合成不同的动力模式,可适用于多种不同的行驶工况,能量利用率高。

目前混合动力重卡基本都采用了并联式混合动力系统。该系统技术成熟度高,最大限度保持原车型动力系统布置方式,结构简单,重量较轻,成本较低,系统稳定性较高。

2 纯电动重卡的技术现状

纯电动重卡的技术路线灵活多样,主要包括中心电机驱动、中央电机驱动桥、轮边电机驱动桥等方案。中心电机驱动方案,与传统燃油车的布置方式基本一致,取消了发动机和离合器,用驱动电机连接变速器,原车平台的借用程度最高。中央电机驱动桥方案在原传动驱动桥主减速器的位置上集成驱动电机(一般为横置)、变速器等零部件,集成度高,布置空间占用小。轮边电机方案将两个驱动电机及变速器分别集成在车桥左右两侧,由两个电机分别驱动该侧的车轮。目前以上三种方案都有厂家采用。

由于纯电重卡的续驶里程仍有待提高,且充电时间长,对充电站等基础配套设施要求高,目前更适用于行驶范围固定、行驶时间固定的领域,如场地用车和固定线路运行等。

3 燃料电池重卡的技术现状

燃料电池重卡目前主要的技术线路有3 种:增程式、混合功率模式以及全功率模式。

增程式大多应用于燃料电池功率与整车功率需求差距较大的情况;全功率模式对燃料电池的要求最高,燃料电池的额定功率基本上大于或者接近于整车的最大功率;混合功率模式介于两者之间,在燃料电池功率进一步提升前,混合功率模式应用最广泛。

目前,燃料电池汽车已基本完成燃料电池系统、动力系统和整车的集成及性能研发,进入商业化示范阶段。由于燃料电池系统功率偏低,车载储氢能力尚有不足,燃料电池重卡的发展仍有限制,后续的发展重点集中在关键技术升级、加氢基础设施建设、推广示范运行等方面。

4 结论

中国新能源重卡整体处于起步阶段,其发展现状呈现出根据其自身的不同技术路线匹配不同适用领域的特点。简言之,纯电动适合短程使用,高环保要求的领域对纯电动的需求更明确;混合动力适合中程使用,适用于城市复杂工况(频繁起停、加减速等),考虑出勤率和可持续性等因素,混合动力相对其他新能源形式更高的技术成熟度体现出优势;燃料电池适用于长途重载,在关键技术攻关后,将成为新能源重卡的终极解决方案。

综上,纯电动、混合动力、燃料电池等技术路线各有其特点,也均有其适用的应用场景,应建立合理细致的发展规划,依托产业联盟,促进技术发展,进行配套设施建设,全面推动新能源重卡的发展。