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混动及电动汽车需求增加 相关排放与热管理技术引关注

来源:盖世汽车 作者: 时间:2018-04-18
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传统内燃机、混合动力以及电动汽车在相当长时期内将共存,对于这一点,汽车行业已经达成共识,不过同样不可否认的是,其相应的市场占比将发生一定的变化。博格华纳排放与热能系统副总裁兼亚洲区总经理Chris Lanker近日在接受媒体采访时表示,从目前的趋势来看,传统内燃机、混合动力以及电动汽车的市场占比未来几年会有所不同。其中,传统内燃机车型的比例可能会缩小,而混动及电动车的比例则会相对增高。

基于此,汽车零部件企业近几年在巩固传统内燃机产品的基础上,纷纷加大了针对混动车和纯电动车零部件的开发。并且随着中国汽车市场需求的增加,与此相关的一些技术方案逐渐开始从概念走向量产,从小规模应用走向全面开花。

近日,博格华纳排放系统(宁波)有限公司姜山新工厂正式开业,该工厂将主要生产汽油及柴油废气再循环(EGR)系统、点火线圈、废热回收系统(EHRS)和用于新能源车的高压空气加热器、高压液体加热器等产品,这些产品将围绕高效内燃机、混合动力和纯电动这三个领域并驾齐驱。

据了解,该新工厂占地面积达5万平方米,目前第一期建筑面积为1.3万平方米。不仅如此,按照规划,博格华纳还将对其进行持续的投资,其6,000平方米的二期工程已纳入规划,并计划未来在该厂区扩大建立工程实验室来深入本地化的研发及工程能力,以应对中国市场的长足发展。

由此可见其对于中国汽车市场的看好,而从该工厂将涉及的产品方案亦不难看出,其对于汽油机EGR等排放及热管理技术发展前景的良好预期。博格华纳排放与热系统事业部总裁兼总经理Joe Fadool表示,“博格华纳先进的排放及热管理技术可帮助汽车生产商满足更高的排放标准及节油需求,我们期待这些技术将会逐渐成为行业内的标配。”

博格华纳资料显示,目前其汽油机EGR已在中国迎来了强劲的市场需求。在中国国6排放标准即将落地的背景下,其柴油EGR也将迎来巨大的市场契机;在混合动力系统中,除了EGR之外,废热再回收系统(EHRS)也将被广泛应用,以减少发动机预热时间,提高燃油经济性,减少排放,并支持座舱加热。另一方面,新能源汽车的蓬勃发展,也带动了相关高压/低压空气加热器和高压液体加热器等用于座舱及电池加热等热管理产品市场需求的扩大。

首先从混动汽车方面来看,不难推断的是,在纯电动车的电池续航里程以及充电时间问题完全得到解决之前,混动车将在很长一段时间内在新能源车领域占据较高比例。即使不享受政府补贴,由于其燃油经济性,以及无电动车的里程焦虑问题,具有很高的性价比,市场上很多消费者仍旧会选择这一技术方案,因此能够满足混动车需求的技术方案必将迎来更多的需求。

在混动车领域,由于内燃机仍旧在使用,汽油机EGR可在其中发挥作用。采用汽油机EGR的好处在于,当发动机转速较低,负荷较高的时候,通过引入EGR可以降低燃烧温度避免爆震。因此可提前点火,有助于功率发挥和降低油耗;而当发动机转速较高,引入EGR后无需采用过喷油的方式来保证排温在要求的950℃以下。

汽车排放,汽车热管理

博格华纳资料显示,EGR在汽油机上可以达到非常好的降低油耗效果,在NEDC循环可以降低油耗3%-5%,在WLTP循环可以降低5%-8%。不仅如此,除了降低油耗,针对国六(b)的CO排放问题,EGR也是一个非常有效的解决方案,尤其是在高速高负荷区域,由于加入了EGR技术,可以降低排温,缩小甚至消除过喷油区域,而过喷油是导致CO排放超标的重要原因。

针对混动车,其还引入废热回收系统。废热再回收系统主要用于发动机的冷启动阶段。据了解,在启动过程中,废热中浪费掉的能量占燃烧产生总能量的30%以上,在引入废热回收系统之前这部分能量排到环境中,造成大量浪费。同时发动机暖机过程缓慢,造成排放恶化,油耗升高。废热再回收系统安装在排气管路上,气动阀或电动阀控制废气经过回收系统的换热器,将废气中的能量回收,通过热交换传递到冷却液中,使冷却液快速升温,然后用于机油或变速箱油,达到快速暖机的效果。据透露,在冷启动阶段该系统可降低油耗6%-8%。

汽车排放,汽车热管理

值得一提的是,博格华纳推出了包括低压EGR和废热再回收的集成化方案––汽油机废气再循环和废热再回收组合(EGR+EHRS组合)。低压EGR系统和废热再回收系统共用一个换热器,降低了陈本,优化了布置,同时获得了冷启动阶段降低油耗和排放的效果,并能够在正常行驶过程中,使用低压EGR来降低油耗。

目前市场上,采用汽油机EGR已经成为一个趋势,日本的NA以及增压发动机,比如丰田、日产MR16DDT、马自达创驰蓝天2.5T,通用1.8NA混动,都采用了这一技术。采用废热再回收技术的车型则有雪铁龙C4、丰田凯美瑞、雷克萨斯、汉兰达等。据相关人士透露,目前博格华纳汽油机EGR已经获得国内外多个量产项目的订单,最快将在2018年投入批量生产。废热再回收技术也获得了一个全球项目,目前正在稳步开发之中。

混动车之后,我们再将目光转向新能源汽车。在这一领域,整车的热管理技术非常重要,影响到汽车的续航里程和乘客舒适度。

举例来说,在新能源汽车上,由于取消了内燃机或者是内燃机间歇工作,导致无法像传统内燃机一样为空调系统提供可靠的热源,同时无法完成在冬季的玻璃除霜除雾工作,给车辆的正常行驶造成隐患。

针对此,博格华纳PTC高压加热器可以利用电能直接转化成热能,通过给空调系统进气直接加热,达到使座舱温度快速升高,提高了驾驶员和乘客的舒适性。据了解,其高压空气加热器已经获得国内外多个项目的订单,将在2017年量产,功率从3.7kw到6.7kw,可实现单区和双区控制,可选择LIN 通讯或CAN通讯。

汽车排放,汽车热管理

除此之外,在热管理方面,博格华纳还为客户提供液体加热器这一技术解决方案。其采用厚膜式加热板及丝网印刷工艺,除了可用于座舱加热,除霜、除雾的同时,还可以为蓄电池加热,更好的融入整车的热管理之中。目前市面上量产车型中,有很多采用了液体加热器的方式,比如VW Golf GTE, Volvo XC90。

汽车排放,汽车热管理

由此可见,随着混动汽车及新能源汽车的发展,排放及热管理技术迎来更多的需求,诸如以上的技术方案有望迎来更多的市场关注。

当然,在节能减排需求的驱动之下,不只是排放与热管理技术,高效内燃机、混动汽车、新能源汽车三大领域的发展需要汽车零部件企业们全方位的发力,以技术创新升级有利推动汽车节能减排。正如Chris Lanker在接受媒体访问时所说,未来5-10年,当高效内燃机、混合动力和纯电动这三个领域的结构发生变化时,汽车零部件企业需要顺应这个变化,跟上这种变化,满足市场的需求。

 

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