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长安汽车游典:整车热管理的创新核心是“追求极致效率”

发表日期:2020/6/4 11:51:45 来源:中国制冷与空调网 评论 总点击量:

随着新能源车市场化进程加速,整车热管理价值量迎来大幅攀升。不同于燃油车的传统热管理系统,纯电动、混动、增程式,甚至燃料电池的热管理系统零部件更加复杂,集成难度更高。节能减排已不是唯一目标,现阶段的最大挑战是如何让热管理系统更好地满足市场和用户的需求。

为了探讨国内热管理技术现状与趋势,嘉之道汽车携手中冷协汽车空调工作委员会、《制冷与空调》杂志,共同推出【热变量 · 中国整车热管理人物访谈录】,希望能梳理问题和对策,为行业人带来思考。

本期受访专家:游典

长安汽车工程研究总院空调系统所 高级经理

中汽协汽车空调委员会技术专委会 委员

从事空调及热管理系统研发工作十七年,致力于高效空调技术和整车热管理一体化集成技术研究,所在团队主要负责长安乘用车品牌相关车型的热系统研发。

1  新冠疫情期间,多家车企以车内空气净化杀菌功能为卖点,长安也推出了PM0.1抗病毒过滤器。未来的汽车杀菌空调将走向哪些方向

游典:随着人们对高品质生活需求的日益提升,空调舒适性满足之后,车内空气的健康必然成为用户关注的一个焦点,新冠疫情恰恰起到了强化用户这种需求的作用。

因此,车用空调系统会更加注重改善车内空气的清洁度,不仅仅是除尘、除异味、降低VOC,当然也包括杀菌、抗病毒等功能。医疗卫生领域的健康技术与汽车领域技术融合是未来汽车技术发展的新方向,可以预期,将来汽车上还会产生更多更好的新功能。

对于汽车行业来讲,这种全新领域的跨界合作,想象的空间无限广阔,汽车生态圈的版图可能会进一步扩张,给用户的出行带来更多实用的增值服务。

长安已经明确要打造健康汽车的品牌标签,接下来会推出一系列技术和产品,让长安汽车更好地成为用户健康出行的智慧伙伴。

长安新推出的PM0.1高效复合抗病毒过滤器配有三层过滤网

2  这场疫情给车企带来了什么挑战?长安汽车复工状况如何?

游典:这场疫情是全球经济的黑天鹅,使世界经济都笼罩在衰退的阴影之下,中国也不可能独善其身。汽车行业的产业链很长,涉及面也很广,很多零部件都是全球化采购,对于车企最大的挑战是供应链的完整性和供货的及时性。

长安汽车在2月13日就开始启动复工复产,现在已经完全恢复到了疫情前的生产状态。

但是,可以看到海外的疫情越来越严重,部分零部件物料存在断供的风险,因此我们从3月开始就在梳理生产物料的供应风险,对两千多类、17万多个零部件逐一排查。

考虑到全球疫情控制的不确定性,接下来的重点工作就是针对存在风险的零部件物料囤积6个月以上货物,并寻求替代方案。

3  汽车制造商正处于艰难时期,整车热管理系统的研发应用如何保持创新?

游典:创新在任何时候都是企业持续前进的动力,在艰难的时期,更应该牢牢抓住创新这个牛鼻子,才能把企业带出困境。

长安第三次创业——创新创业计划中明确提出把效率打造成为企业的核心竞争力。热系统所处的是传统行业,热力学经典定律我们暂时无法颠覆,但是我认为追求极致效率是整车热管理系统创新的核心要素。

解决热系统高效运行问题,解决多个热系统高效协同问题,解决整车热量回收综合利用问题,都是我们追求极致效率的创新方向。

长安正在开发基于HPC的整车热管理系统集成一体化仿真平台,该平台可以实现多系统联合仿真,对于解决多系统高效协同开发问题、开展多目标多参数最优化求解等方面发挥大幅提升研发效率的重要作用。

4  消费者更关注哪些涉及热管理系统的性能?

长安汽车在新能源车开发中,会着重优化热管理的哪方面设计?

游典:对电动汽车而言,用户的里程焦虑和电池热失控起火爆炸一直是行业的焦点问题,空调功耗和电池热管理直接影响车辆续航里程和电池安全性。

因此,需要从两方面入手:

1. 通过研究整车能量流管理技术、优化空调系统控制算法,从而降低空调功耗;

2. 通过基于安全考虑的电池包及模组的冗余换热设计,精细化标定电池热管理控制参数,实现电池温度的精确控制。

我个人认为,如果能解决好以上这两个问题,就能大幅提升用户满意度,提高产品市场竞争力。

5  为了切换到更严苛的“国六”,车企在热管理系统上应该做好哪些准备?

游典:面对日益严苛的油耗排放法规,我个人的理解是:

一方面,要注重整车轻量化技术的储备和应用,以及动力总成提升燃油效率、降低排放的一系列技术优化;

另一方面,要加速高效空调技术的推广应用,以及整车空气动力和热管理性能的高效融合也可以助推“国六”的达成。

6  在空调和电池热管理系统的集成设计上,自主品牌还有哪些技术壁垒需要攻克?长安在研发上是否会与海外企业展开合作?

游典:我认为,自主品牌与合资品牌都面临同样的技术难题,那就是提高整体热效率。

长安汽车在研发领域一直是全球化协同开发的模式,“五国九地”的全球研发布局就是为了充分调动全球的优势资源,达成长安汽车的研发目标。

所以,长安汽车无论是过去、现在、还是将来都会与海外的企业开展合作。

长安汽车“五国九地”研发布局

7  自主汽车品牌频频走向海外市场,会不会对热管理系统带来新的考验?

游典:走向海外市场是自主品牌汽车发展的目标,也是产品成熟的标志。

当然,海外市场当地的法规要求、气候条件、路况环境、用户的驾驶习惯可能与国内有较大差别,热管理系统的解决方案是否能够满足当地的特殊状况,就是考验我们对目标市场相关影响因素的把握程度。

8  低温热泵空调的应用正在逐渐普及,包括长安在内的多家车企的不同车型都搭载了热泵系统。

在热泵技术和应用上还存在哪些挑战?

游典:热泵技术是目前阶段降低电动汽车冬季工况空调运行功耗的方案之一,由于受到制冷剂R134a或者R1234yf的物态特性的限制,热泵系统在-10℃以上环境条件还可以满足采暖性能的基本需求,对于-10℃以下甚至更低的环境温度条件,就不能使用了。

尽管工程师们提出了多种技术方案,如:多级混合热源热泵系统、双级压缩补气增焓热泵系统、甚至二氧化碳热泵系统等,每一个方案都有各自的优点,也有各自的问题,但目前没有很好地平衡或者解决所有问题。

从这个角度来讲,个人认为行业内还没有达成广泛的共识,低温热泵系统的技术路径还有待进一步研究,哪个方案首先在性能、可靠性、成本、环保要求、安全性等方面取得平衡,它就可能成为广泛接受的解决方案。


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