混動(dòng)重卡遇上“國七”：人大代表建議引入科學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)

商用汽車 2025-03-27 20:41:40

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在今年兩會(huì)上，有關(guān)商用車的提案精彩紛呈。玉柴集團(tuán)的全國人大代表李海樺在關(guān)于“國七”排放標(biāo)準(zhǔn)制定的議題上，提出了制定重型車混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)排放法規(guī)的建議，并特別關(guān)注了混動(dòng)重型車專用發(fā)動(dòng)機(jī)的實(shí)路測試循環(huán)和方法。

李海樺代表呼吁，應(yīng)通過建立科學(xué)測試標(biāo)準(zhǔn)，在確保熱效率與減排效果的同時(shí)，合理控制成本增量，從而引導(dǎo)企業(yè)研發(fā)高效混動(dòng)技術(shù)。

重型車四階段油耗標(biāo)準(zhǔn)推動(dòng)混動(dòng)研發(fā)加速

國家強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)GB 30510-2024《重型商用車輛燃料消耗量限值》將于2025年7月1日正式開始實(shí)施，這一標(biāo)準(zhǔn)對(duì)商用車相關(guān)企業(yè)而言是一場油耗“大考”。為應(yīng)對(duì)這一挑戰(zhàn)，相關(guān)企業(yè)正積極布局，混合動(dòng)力重卡的研發(fā)和推廣也因此加速。

近期，重卡行業(yè)關(guān)于混動(dòng)技術(shù)的布局消息不斷。例如，長城混動(dòng)重卡實(shí)測節(jié)油率突破15%~25%，其全球首創(chuàng)的雙電機(jī)架構(gòu)與9合1智能控制系統(tǒng)重塑干線物流標(biāo)桿，并與康明斯攜手打造了重卡混動(dòng)專用動(dòng)力鏈。此外，歐曼混動(dòng)重卡整車搭載了同排量中“行業(yè)最輕”的?？礎(chǔ)12、A13混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)，并與“業(yè)內(nèi)最成熟”的混動(dòng)專用機(jī)電耦合變速箱相互配合。

混動(dòng)重卡有哪些優(yōu)勢？

隨著重型商用車輛燃料消耗量限值第四階段標(biāo)準(zhǔn)的公布，針對(duì)重卡燃油消耗的優(yōu)化研究備受關(guān)注。由于重卡工況復(fù)雜、載荷大、排隊(duì)等車時(shí)間長等因素，其燃油消耗相對(duì)較高。如何有效降低重卡燃油消耗已成為重卡車企所面臨的難題。

混合動(dòng)力汽車（HEV）能夠充分利用發(fā)動(dòng)機(jī)和電機(jī)的工作特性，通過協(xié)調(diào)發(fā)動(dòng)機(jī)與電機(jī)的能量分配，確保發(fā)動(dòng)機(jī)在高效低能耗區(qū)工作。在制動(dòng)和滑行工況下，HEV可利用電機(jī)的再生制動(dòng)功能回收能量，并將其儲(chǔ)存在動(dòng)力電池中，供后續(xù)工況的電機(jī)驅(qū)動(dòng)使用。此外，HEV 還能針對(duì)整車在擁堵、怠速等車等工況下發(fā)動(dòng)機(jī)頻繁啟停、燃油經(jīng)濟(jì)性差等問題進(jìn)行優(yōu)化。

混動(dòng)重卡動(dòng)力系統(tǒng)

混動(dòng)車型動(dòng)力傳動(dòng)示意圖

混合動(dòng)力重卡的動(dòng)力電池可以輔助發(fā)動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)整車，或以純電模式驅(qū)動(dòng)整車行駛。根據(jù)電機(jī)在動(dòng)力系統(tǒng)中的布置位置，并聯(lián)結(jié)構(gòu)可分為 P0、P1、P2、P3、P4 共 5 種架構(gòu)方式。其中，P1 架構(gòu)中的發(fā)動(dòng)機(jī)不能停機(jī)；P3 架構(gòu)中的電機(jī)無法用到變速箱的增扭作用，對(duì)電機(jī)的規(guī)格要求較高；而P2架構(gòu)中的電機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)均可將動(dòng)力直接輸出到輪端。

串聯(lián)結(jié)構(gòu)作為混合動(dòng)力中結(jié)構(gòu)最簡單的一種，在商用車的混合動(dòng)力市場中經(jīng)久不衰。對(duì)于主機(jī)廠和終端客戶而言，串聯(lián)系統(tǒng)具有故障率低、開發(fā)周期短的特點(diǎn)，符合當(dāng)前市場需求。因此，預(yù)測未來一段時(shí)間內(nèi)，串聯(lián)結(jié)構(gòu)的構(gòu)型將保持一定的裝車量。

混聯(lián)技術(shù)是從乘用車領(lǐng)域發(fā)展而來的，它使得商用車節(jié)油率有了進(jìn)一步突破的可能。但混聯(lián)技術(shù)也具有較高的技術(shù)壁壘，對(duì)整車控制及電機(jī)開發(fā)提出了很高的要求，需要對(duì)電機(jī)、MCU、VCU進(jìn)行最優(yōu)正向開發(fā)。

面向國七的混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)

正如李海樺代表所提到的，科學(xué)的測試方法和標(biāo)準(zhǔn)對(duì)于引導(dǎo)國七混合動(dòng)力專用發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)展具有積極作用。

排放限值對(duì)混動(dòng)架構(gòu)的選型有著重要影響。對(duì)于底盤和道路PEMS測試而言，在城市地區(qū)使用的車輛滿足國六NOx限值的難度很大（EGR是必須的），因此串聯(lián)和混聯(lián)的定點(diǎn)發(fā)電排放優(yōu)勢較為突出。相比之下，并聯(lián)技術(shù)的排放風(fēng)險(xiǎn)較大。在實(shí)際應(yīng)用中，需要根據(jù)實(shí)際路譜的需求，結(jié)合排放標(biāo)準(zhǔn)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能特色及要求，重新匹配動(dòng)力模塊，加強(qiáng)機(jī)電耦合度。

此外，整車標(biāo)定工作量也有所增加。發(fā)動(dòng)機(jī)的標(biāo)定工作不僅在發(fā)動(dòng)機(jī)開發(fā)中進(jìn)行，大量的標(biāo)定工作會(huì)集中在整車層面。當(dāng)發(fā)動(dòng)機(jī)的性能發(fā)生變化時(shí)，混動(dòng)的控制策略也需要做相應(yīng)調(diào)整。據(jù)測算，下階段混動(dòng)專用發(fā)動(dòng)機(jī)相對(duì)于國六發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)整體成本上升在20%以上。

當(dāng)前，中國發(fā)展新能源汽車產(chǎn)業(yè)已上升為國家戰(zhàn)略。新能源商用車市場規(guī)模迅速擴(kuò)大，產(chǎn)業(yè)發(fā)展正處于從導(dǎo)入期向成長期過渡的關(guān)鍵階段。未來，國家將通過路權(quán)、補(bǔ)貼、油耗限值、積分管理等一系列政策組合來引導(dǎo)和推動(dòng)新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。隨著四階段油耗標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施，混動(dòng)重卡數(shù)量將有所增加。重型商用車四階段油耗認(rèn)證測試工況將從C-WTVC切換為CHTC工況。新工況下的加速、減速、怠速比例均有所增加，勻速比例減少，工況更為惡劣。

因此，在國七排放標(biāo)準(zhǔn)的制定中，應(yīng)充分考慮混合動(dòng)力的運(yùn)行特征和推廣實(shí)際，兼顧油耗與排放的平衡。同時(shí)，應(yīng)采用科學(xué)有效且符合實(shí)際的專用發(fā)動(dòng)機(jī)測試工況。測試方法和標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)覆蓋純電驅(qū)動(dòng)、混合動(dòng)力模式及發(fā)動(dòng)機(jī)直驅(qū)模式，以確保在不同動(dòng)力分配下的排放均能達(dá)標(biāo)。