作者:马晓岚 来源:科学网 www.sciencenet.cn 发布时间:2016/1/11 16:30:43
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宇通新能源汽车获得国家科学技术进步奖二等奖
 
“我国在新能源汽车产业化过程中普遍面临关键零部件依赖进口,集成度低,成本高;动力电池系统寿命短,环境适应性差;整车能量利用率低,续驶里程短等问题。”中国汽车工程研究院副院长万鑫铭如是说。宇通客车的新能源项目突破了长期制约节能与新能源客车发展的三大技术难题,实现纯电动、插电式和混合动力3大类客车的大规模推广应用。宇通凭借其领先的关键技术和产业重大经济效益和社会效益,获得了2015年度国家科学技术进步二等奖,不仅是该年度唯一获奖的汽车整车企业,也是迄今为止中国新能源汽车领域唯一获此殊荣的整车企业,成为中国新能源汽车企业迄今所获的至高技术荣耀。
 
汽车界的荣耀
 
2016年1月8日,北京,人民大会堂,中共中央、国务院隆重举行国家科学技术奖励大会,党和国家领导人习近平、李克强等出席并为获奖代表颁奖。
 
会上,宇通客车主持完成的《节能与新能源客车关键技术研发及产业化》项目被授予国家科学技术进步奖二等奖,这是汽车界难得的荣耀,在以往的评选中,汽车行业很少能获得国家科学技术进步奖。
 
众所周知,如今的各种评奖“五花八门”、“层出不穷”,但是,国家科学技术进步奖,十几年来,实行了最严格、最公证的评选,是名副其实,当之无愧的国家科学技术最高奖,此时此刻,宇通收获的不仅是宇通在中国新能源汽车产业化过程中所获得的赞誉,更代表着国家对过去几年中国汽车领域成长的肯定。
 
在2016年1月7日举行的国家科学技术奖励大会预备会上,国家奖励办主任邹大挺在会上特别点名了宇通。他说,宇通主持完成的《节能与新能源客车关键技术研发及产业化》项目,响应了国家强调节能环保、治理环境污染的大方向,尤其在新能源汽车被定义为国家战略新兴产业的前提下,宇通在该领域的技术领先和市场进步更具有代表意义。
 
据国家电动客车电控与安全工程技术研究中心总工程师李高鹏介绍,宇通在新能源客车领域历经了10余年的技术攻关,形成了多项关键技术创新,实现了纯电动、插电式、混合动力共平台开发,完成了6-18m节能与新能源客车全系列产品的结构布局。其中,宇通的整车节能与控制技术、高压隔离电源变换技术、高密度电驱动控制技术等方面处于国际领先水平。截止目前,宇通在该领域已获发明专利23项、使用新型专利142项、软件著作权14项,发表论文23篇,形成国家和行业标准4项,促进了零部件的通用化和规模化,明确了整车产品的质量要求,规范了企业行为,加快了产业化进程,对推动我国新能源汽车发展起到了重要的现实意义。
 
大投研发且自主创新
 
宇通之所以能在新能源汽车领域拥有今日的成就,主要得益于企业在新能源汽车领域的布局早、投入大和坚持自主创新。
 
在产业布局方面,早在1999年,宇通就开发出了第一款纯电动客车,首开行业先河;而到2005年,宇通第一款混合动力客车面世,同样走在了行业之先;2007年,宇通组建新能源客车项目组,开始对新能源客车的核心技术进行系统性研发;2008年,宇通的并联式低地板混合动力城市客车开发成功,并成功服务北京奥运会;2009年,在“十城千辆”的政策推动下,宇通在全国11个示范城市和16个非示范城市实现了商业化运作,总示范里程超过4000万公里,推广数量、推广范围和示范里程都位居行业第一;2010年,宇通主持了国家“十二五”863新能源客车产业化项目,并于同年推出了自主研发的第一代纯电驱动系统。
 
在发展投入方面,除了较早组建由专人、专项负责的新能源技术部之外,宇通还投资38.6亿元用于建设国内规模最大的节能与新能源基地项目,并以自有资金 10 亿元成立新能源产业发展基金,用于新能源汽车产业链投资,包括电机、电控等上游零部件,以及销售服务公司、租赁公司、运营维护公司等下游产业。2014年11月,总投资达3.5亿元的国家电动客车电控与安全工程技术研究中心在宇通建设启动,该中心组建了车载能源、电机、整车控制、电附件、混合动力、纯电动、轮边驱动、整车转鼓及环境模拟、电磁兼容等新能源客车技术9大试验室,其技术与市场化呼应程度进一步加深。
 
长期以来,宇通坚持自主创新,强调关键技术必须自主掌握,并将此定义为其产业化、规模化发展的核心。基于前期多年的研究,2013年11月,宇通客车正式推出睿控技术平台,该平台由“电动四化”和“智能四化”等尖端科技组成,可广泛应用于混合动力、插电式等节能与新能源客车,实现了节能减排“3-9”效应(即混合动力客车比传统能源车辆节省燃料30%以上,PM排放值降低90%以上),“睿控”的面世引领了国内新能源客车技术的发展方向,也能很好地满足我国各地用户节能减排的需求;2014年11月,宇通率先发布国内首个纯电动客车整体解决方案,从产品、配套、服务和金融等4个方面提出解决新能源客车商业化推广的系统操作思路,全面推进了新能源客车的产业化进程。
 
先人一步的战略眼光和敢于突破创新的市场化尝试,成就了宇通在新能源客车技术领域的全面领先,也铸就了宇通在新能源客车市场无人可撼的领导者地位。
 
技术产业化、商品化
 
一直以来,宇通都特别强调产品技术的市场化导向,面对着能源和资源的日益紧张,持续恶劣的大气环境以及日趋严格的排放法规,宇通在前瞻新能源汽车未来发展机遇的同时,更在很早之前就清楚认识到要想真正获得市场认可,必须解决之前存在的有可能影响市场产业化化的技术难题。
 
在关键零部件技术和高效动力系统技术方面,宇通攻克了电磁兼容性差、高压防护难度大等难题,发明了多合一集成控制器,高压节点减少55%,体积减少63%,成本减少43%,功率密度18.4kW/L,达到国际领先水平;通过极限工况匹配和多场耦合优化设计,采用非均匀气隙、定子斜槽结构,降低了谐波损耗,提高了电磁负荷,电机转矩密度提高到17Nm/kg,电机最高效率达95%,高效区范围扩展到85%;发明了机电耦合低惯量集成新结构和模式离合器分泵控制方法,开发了串并结合的混联系统,动力传递高效、再生制动回收比例高。宇通对核心技术拥有自主知识产权,并在关键零部件技术实现了全面掌握。
 
在提高动力电池系统寿命和环境适应性上面,宇通提出了动力电池容量衰减加速试验方法,10个月可完成等效8年的容量衰减特性测试;提出了基于数据驱动的电池荷电状态(SoC)估计方法,估计误差降低到4%以内;发明了一种具有保温、散热和防潮功能的内外箱结构及综合热管理系统,开发了达到IP67防护等级的动力电池箱,解决了涉水安全和高寒区域适应性难题。
 
在提高了整车能量利用率和续驶里程方面,宇通掌握了整车控制与节能技术,研制了基于双MCU的高安全、高可靠整车控制器,电磁抗扰性达到国际最高等级;设计了包括容错、失效保护和故障诊断的整车安全策略,整车控制器通过了累计3亿公里可靠性考核;提出了基于能量和功率双参数决策的发动机启停控制方法;开发了面向功能安全的多动力分配、多模式切换、多能源管理的整车控制策略,综合节油率提高了15%;建立了面向大规模应用的车联网运营监控平台,实现多用户端共享和APP应用,提供安全监控、故障诊断、能耗分析、远程标定等服务;提出了基于制动强度二次再分、串并联协调的控制策略,开发了一种面向节能与安全的机电复合再生制动控制系统,在实际线路运营平均续驶里程延长40.7%;发明了一种高强度钢骨架、全铝蒙皮的轻量化车身新结构,底盘部件采用轻量化材料,较传统客车轻1吨以上。
 
“在传统客车方面我们与欧洲还有一定的差距,但在新能源客车领域我们已经基本实现了发展同步甚至部分领先。之前还有欧洲的客车企业曾到宇通洽谈想合作购买宇通的新能源客车底盘和电动控制技术,这和当年我们在发展的初期,期望能向欧洲学习时的感觉是一样的。”李高鹏说。
 
走向欧州,率先在汽车行业实现跨越式发展
 
在过去的2015年,中国的新能源汽车呈爆发式增长,据中国汽车工业协会的数据显示,2015年前10月,我国新能源汽车的销量已超17万辆,预计2015年全年将超过美国成为全球最大的新能源汽车市场。与此同时,新能源客车领域作为中国新能源汽车产业的代表,保持了在全球市场突破和技术领先的优势,市场领先从宇通之前发布的数据显示,前11个月,宇通节能与新能源客车的销售总量达到1.8万辆,销量和市场占比均为行业第一。
 
“从2015年新能源客车市场火爆的发展态势来看,新能源客车对于传统客车的替代趋势已越发明显。”据行业专家透露,2015年我国新能源公交的市场份额已高达47.81%,而且这一比例还在不断上升,与此同时,新能源客车在团体、旅游等市场的替代作用也越发明显,宇通在新能源客车的技术优势,无疑对企业的未来发展有着更大的帮助作用。
 
除了对国内市场的持续看好之外,宇通在新能源领域的成功对于其海外市场的突进也有着非常重要的意义。
 
除了在法国、卡塔尔、波兰和我国台湾地区已有成功的示范运行之外,在2015年10月的世界客车博览会上,宇通在比利时发布面向了欧洲的首款12 米纯电动客车,该车已被法国巴黎大区最大的客运企业RATP公司宣布作为试运营车辆,并参与“绿色巴黎”改造计划,如果运营顺利,将有望成为该公司未来10年新能源公交车的主要供应商之一。
 
当传统汽车工业可持续发展面临能源和环境挑战之时,国家科学技术进步奖的获得既是对宇通过往在新能源汽车前瞻投入与发展的肯定,也让宇通2015年业绩再次高速健康发展得以完美收官。(马晓岚)
 
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国家科学技术进步奖,是国务院设立的国家科学技术奖项,旨在授予在技术研究、技术开发、技术创新、推广应用先进科学技术成果、促进高新技术产业化以及完成重大科学技术工程、计划等过程中做出创造性贡献的中国公民和组织。
 
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