05.17 漢騰汽車也要做新能源 獨門祕笈是什麼

在江西上饒有一個名不見經傳的造車企業名叫漢騰汽車,LOGO是一匹飛躍的駿馬。漢騰汽車成立於2013年11月,是一家全新的以傳統動力汽車、新能源汽車、關鍵汽車零部件的研發、生產、銷售為核心業務的民營整車製造企業。漢騰汽車在成立之初就確立了“高起點、雙驅動”的發展戰略, 傳統動力汽車與新能源汽車雙驅動佈局。那麼漢騰的新能源行不行?就讓我們來聊一聊。

漢騰汽車也要做新能源 獨門秘笈是什麼

正所謂外行看熱鬧,內行看門道。新能源車能否在競爭激烈的市場上立足,關鍵還是要看三電系統有沒有點出類拔萃的地方,正所謂一招鮮吃遍天講的就是這個道理。三電系統既“電機、電控、電池”,首先我們來聊聊漢騰最有優勢的項目,那就是電池管理系統的BMS。

技術領先的第一要素不是高大上的試驗設備,而是人。領軍漢騰BMS系統研發的專家,是曾經在美國通用汽車負責雪佛蘭品牌-VOLT增程式車型,電池管理系統的林健博士,他入選國家千人計劃,曾被通用汽車公司授予年度最有價值員工。說到林博士,可以給大家講兩個關於他職業生涯中的一個小故事。

林博士在美國通用汽車工作時,負責VOLT增程式混動車型的電池管理系統研發,當時他的團隊將VOLT車型的電池SOC誤差降到了2.5%以下。並且建立了通用汽車在電池管理方面的規範,直到後期推出的VOLT和BOLT車型,在電池管理的軟件系統方面仍然遵循著當初林博士創立的規範。

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2011款通用雪佛蘭VOLT,採用插電增程式驅動方式。

後來林博士回到國內,並加盟漢騰汽車,將之前的工作經驗用在漢騰汽車的BMS研發當中,讓漢騰汽車擁有了國內一流的BMS系統。漢騰BMS是國內先行採用國際最先進Matlab/Simulink開發工具,並基於微模型開發流程進行開發的車企,從源頭即走在技術與行業的前沿。Simulink能夠更為細緻準確的跟蹤記錄每一步算法,及時發現並調整過程中可能出現的錯誤,完成後即可生成車上運行的執行代碼,省去了開發過程中的繁冗環節,節約了大量人力物力,便捷可靠。

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漢騰電池管理系統(BMS),通過在線智能學習、精準估算、動態均衡等先進技術,能夠準確估算並精確控制電池狀態,合理高效的發揮電池使用效率。它具備四大特點:

簡單

實時在線估算極大的簡化了標定工作,使PACK實現精確估算。

這裡說的實時在線估算,並不是將信息無線傳輸給外部的雲計算,而是在本車BMS系統通過主要檢測電壓變化,同時同步監測電池功率情況,進而一併掌握電流情況。

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國內目前大多數BMS都採用停車時測量開路電壓,推算SOC的方式。並且在實時數據抓包方面,多采用單一監控電流的方式。這麼做有幾個弊端,首先它假設所有的電芯的容量都是一樣的。這對於新電池影響還不大,但是,隨著電池的老化,容量的一致性的假設無法保證。SOC誤差會明顯增加。其次,即使所有電芯的安時容量的衰減都一樣,也需要對安時容量進行精確估算。否則,SOC估算不準。而對安時容量的估算,在國內仍然是一個難以破解的難題。再者,對電流做加法,沒有糾錯能力也會使誤差不斷積累。使SOC在較低值會出現斷崖式的下跌。而漢騰BMS採用的實時在線估算法,就可以完全避免電池條件變化而產生的誤差,通過多維度的監測確保PACK的精確估算。

精確

能夠隨時隨地準確的掌握每一塊電池的狀態,進行控制、糾錯,保證電池始終處於最佳工作狀態。目前有些新能源車在遇到突然大電流輸出的時候(如駕駛員猛踩油門踏板急加速),會遇到無法有效採集監測點數據的情況,誤差將近18%。有些品牌的車型在行駛時續航里程發生斷崖式下降,或者停車再啟動後續航里程有很大的偏差,就是這個原因。

如果不理解的話,我舉個例子給大家。比如我們現在正在吃回轉壽司,傳送帶相當於電流,在常規速度下,我們以每過4個盤子的時間就拿一個下來吃,然後用自己面前的盤子X5就能得出傳送帶上一共有多少個壽司盤子(相當於系統監測電流的數據點);但是如果傳送帶突然變得飛快,單位時間通過的盤子變得多了,雖然在同樣間隔時間點也拿到一盤壽司,但是中間已經不知道飛速過去多少個盤子了。如果仍然按照之前每4個取1個的方法,按我手裡的盤子數來推算傳送帶上一共有多少個盤子,那麼這樣得到的數據就會有很大誤差。

因此通過監控電壓和電流數據,不僅可以實時在線估算SOC值,還可以估算SOP和SOH,以及每個電池的內部參數,就可以精確推算出續航里程數據。相當於計算回轉壽司店的傳送帶長度,再計算每個盤子之間的間隔,就能準確估算出傳送帶上大概有多少個盤子。採用漢騰BMS系統的方式進行電量估算 ,還可以不受環境溫度和電池老化的影響,精度保持控制在3%以內,遠低於國標10%,媲美通用汽車的車型標準。

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電流估算監控的概念,其實和吃回轉壽司時拿盤子的感覺略有些神似。

穩定

有效提高汽車最大續航里程7%-10%,顯著強化汽車動力與加速性能。獨特的動態均衡技術可以在不充電的情況下,將電池組的不均衡度從45% 降到3%,在提高電池利用率的基礎上,延長電池的使用壽命至少1倍以上。

因為動力電池組是由多個電芯組成,一旦有個別電芯的狀態不佳,會影響到整個電池包的工作狀況,因此漢騰的BMS系統可以在工作中實時平衡,並且將有問題的電芯通過系統標識並做隔離,不將寶貴的電量浪費在問題電芯上,從而調高整體電池包的續航和壽命。

安全

漢騰BMS是目前國內先行採用AUTOSAR架構軟件進行研發的產品。此架構軟件在博世、大陸、福特等歐美主流主機廠廣泛使用。在硬件設計3主板、高壓板和每個從板都有2個獨立供電的CPU,符合ISO26262功能安全要求。

說完BMS系統,我們來聊一聊漢騰使用的電機。

漢騰的電機採用江西精駿電機,也是由漢騰自主研發並生產的。

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漢騰汽車使用的永磁同步磁阻電機,圖為帶減速器的電機加減速器二合一總成。

目前,在中高端純電動和混合動力汽車中,普遍以永磁同步電機和永磁輔助的磁阻電機為主。漢騰使用的就是在轉子材料中嵌入永磁材料而製成的永磁同步磁阻電機(PMRS),並且擁有永磁同步磁阻電機(PMRS)的核心技術。

說起漢騰的這個永磁同步磁阻電機,還具有三大核心優勢:

第一,技術設計領先。漢騰使用的永磁同步磁阻電機在整體絕緣和密封防護方面具有很強的優勢,採取循環水道冷卻和轉子分段等效斜槽設計。並且在電機內部設計有防止過熱、高壓斷電保護元件。

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第二,高效運轉輸出。採用內嵌式的永磁體,及高磁阻轉矩的轉子設計,使電機具有較高的功率密度與轉矩密度,相比於其他種類的電機,有更好的動力輸出及扭矩。

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電機內部轉子內嵌的永磁體。

第三,國際安全標準。擁有歐洲率先推出的ISO26262 國際安全設計體系,可對動力系統的安全性隱患進行預先分析和策劃,在使用過程中還可實時監控電機安全性。

下面我們聊一聊漢騰的電控技術

電控系統的全稱是電機驅動控制系統,是驅動系統的核心,也是決定車輛能否在使用中安全可靠的關鍵性因素之一。。漢騰電機控制器採用先進的矢量控制算法,滿足國際ISO26262安全標準。漢騰汽車的電控系統有四大特性。

高安全:所有高壓電路與電機及控制器殼體之間保持絕緣,防止潮溼與浸水情況下的漏電危險;在過流、過壓、過溫、短路等故障情況下可迅速採取保護策略,保障安全。

高保護:對電機輸出扭矩進行2種方法以上的實時估算和交叉對比,當出現偏差時採取安全保護措施。

高防護:嚴密的防護等級,高壓線路對地(機殼或車身)具有漏電檢測與保護功能。在故障情況或維修條件下可快速切斷電源,並洩放殘留高壓電的保護功能。

高監控:可遠程進行故障診斷與監控,並通過智能化設計(增加傳感器)實現對潛在故障的預警。

外採電芯 自主研發電池包

由於BMS和電控系統都是漢騰自主研發的,而只有採用漢騰自己研發的電池包,才能最大效率地發揮系統綜合性能。因此目前漢騰使用的電芯外採,供應商包括卡耐、國軒以及寧德時代等主流電芯企業,而整個電池包和控制系統自主研發。目前全部採用三元鋰電池,軟包和硬殼都有涉及,分不同車型適配。

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漢騰新能源車的電池包均為自主研發,與自家的BMS和電控技術相匹配。

好的產品僅有研發和製造是不行的, 還必須配合嚴謹的測試和實驗流程。漢騰汽車作為初創型汽車企業,在測試設備和場地方面,很難與資金實力雄厚的大牌車企們相抗衡,所以漢騰汽車將車輛的測試驗證分為兩部分,一部分是採用合作的方式,租用或與有合適器材與場地的公司合作進行部分測試項目;另一個部分就是採取投資自建、自購、自主運營的方式,進行核心重點系統的測試與品控管理,說到這我們就要談一談漢騰汽車的新能源研發中心。

漢騰的這個新能源研發中心位於上饒,主要包括聯合實驗室、焊接試製車間、總裝試製車間、整車檢測線、電池PACK試製車間、電機試製車間等。

研發中心引進國內外先進檢測及輔助設備近百臺,建立計量實驗室,包括計量室、VOC室、理化室及零部件環境室,為各項試驗提供優良的檢測環境。還與中汽研簽訂戰略合作協議,建立了整車性能排放實驗室、整車安全實驗室、造型室;與清華大學合作,建立了傳動、混合動力、發動機、電機、環境與材料、電池、HIL七大實驗室;與中國工程院、中國機械科學研究總院聯合成立院士工作站,未來將聚焦車身輕量化、新能源技術等方面開展高規格自主研發。

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實驗室採用美國ABB測功機和變頻器、德國HORIBA輕型發動機試驗檯、美國ARBIN的電池測量系統和瑞典海克斯康(HEXAGON)的三座標測量機、美國埃迪科(ADCOLE)的曲軸凸輪軸綜合測量機、德國馬爾(Mahr)的大/小圓度儀、粗糙度儀、輪廓儀,瑞士TRIMOS的測高儀等高精尖設備,均達到世界先進水平,可按照相應的實驗標準,進行整車性能及排放、安全測試、傳動系統性能測試、混合動力系統性能測試、發動機性能測試、電機性能測試、環境與材料測試、電池性能測試等各類實驗。

在此基礎上,漢騰汽車二期工廠項目已於2016年下半年開工建設,屆時將形成傳統動力汽車、新能源汽車、發動機生產、汽車零配件生產四大核心板塊。

在離開上饒之前,我驅車來到位於上饒開發區的漢騰汽車生產基地,想看一看這家企業的狀況。一家公司的管理可能紛繁複雜,外人無法一下子就掌握全貌,但是從廠區的秩序和員工的面貌可以看出些端倪。類似中醫看病的“望聞問切”,將“望”放在首位不是沒有道理的。

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我在離開上饒之前來到了漢騰汽車的一期工廠。

我在下班的時候觀察了漢騰汽車焊裝車間的工人,雖然天空中陰雲密佈,遠處的滾滾雷聲預示著即將有一場大雨到來,但是員工們都整齊地列隊站在車間門口做工作的總結,而且員工的精神面貌非常好,僅從這一點就可以看出漢騰汽車對員工的管理也是十分到位的。

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看完了人,再看廠房。漢騰汽車成立已經有幾年了,但是從工廠大門到廠房,用一塵不染來形容有些誇張,但整潔有序是肯定的。而且商品車輛的擺放,廠區內車輛的行駛、人員的移動都井井有條,廠房也透著那麼幹淨,跟我去過的合資企業不相上下,甚至規範程度超過了一些老牌的合資品牌,這在我來之前是沒有想到的。

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此時幾輛商品車開到工廠門口,準備在廠區門口上平板運輸車,門口的保安逐一核對出場車輛的單據和車況,認真而有效率。

很快排隊的一溜車就都通過了檢查,規矩地駛出了工廠門口準備裝車。

看到這裡不由得讓我想起了一件令人啼笑皆非的往事:北京某韓系合資車企,到了年終盤點的時候發現,出庫的新車數量比從生產線開下來的竟然少了3輛,而且什麼時候少的,車去哪兒了,怎麼丟的都完全不知道。混亂無序的管理也為之後幾年的銷量低谷與蕭條做了鋪墊。

雖然整潔的廠房,秩序井然的廠區,良好精神面貌的工人並不代表產品就一定比別人優秀,但是良好的管理、規範有序的生產卻是優秀產品誕生的必要條件。因此,我很期待看到漢騰正式推出的新能源車型,到時候我也會將試駕感受分享給各位讀者。

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誠然,漢騰汽車作為一個初創型汽車企業,眼下的產品並非盡善盡美,說漢騰汽車能夠“超奔馳、賽寶馬、滅奧迪”那真有點兒痴人說夢。但是作為在研發階段投入最大,也是最規範的初創型造車企業,“走正路、走好路”的意圖與想法十分明顯。

正如現在如日中天的電池企業-寧德時代,當初也是在臺州的小山窩裡,靠著從美國買來的一個並不十分完善的鋰電池配方起家,一步步腳踏實地的研發,最終成為中國動力電池行業的獨角獸,說它是獨角大犀牛都不為過,儼然成為電池行業的中國標杆。而漢騰企業也有幾分當年寧德時代的影子,在起步階段雖然底子不厚,但至少手裡已經有了幾個優於常人的技術項目,踏踏實實一步一個腳印的走下去,未來可待。


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