同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院介紹新能源汽車研發(fā)的最新動向 傻瓜汽車 聽令行駛自動糾錯(cuò)
本報(bào)記者 樊麗萍
如果你想買輛汽車,會不會購買剛上市的純電動汽車?
猶豫中,很多人在觀望。雖然政策層面利好不斷,比如,購買一輛新能源汽車有望獲得國家及地方最高累計(jì)10萬元的現(xiàn)金補(bǔ)貼;上海有望為購買新能源汽車的車主免費(fèi)上滬牌……但對于車市中的新產(chǎn)品,人們?nèi)孕拇嬉蓱]:新能源汽車到底好不好用、合不合算?100多公里的續(xù)航里程能否滿足日常出行的需要?汽車臨時(shí)充電是否方便?
在同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,院長、國家973項(xiàng)目首席科學(xué)家余卓平告訴記者,比起清潔能源、節(jié)能環(huán)保這類眾所周知的優(yōu)點(diǎn),新能源汽車更大的優(yōu)勢在于:更安全、也更“聰明”。
變“聰明”,電動汽車天生有優(yōu)勢
繼去年我國自主研發(fā)的首款純電動汽車在市場上露臉后,本月底,上汽也將正式推出第一款純電動汽車產(chǎn)品。
新能源汽車時(shí)代來了,曾承擔(dān)研發(fā)任務(wù)的大學(xué)科研院所順勢推進(jìn)研發(fā)目標(biāo)。在同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院,記者聽到了新能源汽車研發(fā)的最新動向:下一站,“傻瓜汽車”——傻瓜也能開的汽車。
“傻瓜汽車”的別名,是“智能型新能源汽車”。聽起來很神奇,未來的汽車會長“眼睛”、長“鼻子”,有自動糾錯(cuò)能力。比如,當(dāng)駕駛員誤操作、誤判斷,出現(xiàn)錯(cuò)把油門當(dāng)剎車的危險(xiǎn)動作時(shí),汽車會出于“自我保護(hù)”,自行制動。
余卓平介紹說,讓汽車變得“聰明”,從技術(shù)的角度分析,純電動汽車比傳統(tǒng)汽車有極大的優(yōu)勢。和傳統(tǒng)汽車依靠機(jī)械操控不同,未來以純電動汽車為代表的新能源汽車,將全面引入線控技術(shù)。它可以把駕駛員的很多操作指令轉(zhuǎn)換成電信號,然后通過安裝在汽車上的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)傳輸給汽車。
形象說來,現(xiàn)在我們駕駛汽車,無論是打方向盤轉(zhuǎn)向,還是踩剎車制動,每一個(gè)動作都是在完成一次機(jī)械操作;而未來,駕駛純電動汽車的實(shí)質(zhì),是在給一部能聽懂人話的汽車“發(fā)指令”。
和傳統(tǒng)汽車比,新能源汽車會更安全
電池、電機(jī)和電控,是新能源汽車的三大核心要素。
“高性能分布式驅(qū)動電動汽車”正是余卓平帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)攻關(guān)的重大課題專項(xiàng),將主要攻關(guān)電機(jī)技術(shù)。
余卓平解釋說,新能源汽車以電機(jī)代替了內(nèi)燃發(fā)動機(jī)。傳統(tǒng)汽車是由發(fā)動機(jī)集中輸出動力后,再分配到汽車的驅(qū)動輪。而電動汽車可采取“分布式驅(qū)動”,把驅(qū)動電機(jī)直接安裝在車輪上。
按照這一技術(shù)路徑,現(xiàn)有的應(yīng)用于傳統(tǒng)汽車上的ABS系統(tǒng)、ESP系統(tǒng)等安全輔助系統(tǒng),能很容易地被“復(fù)制”到電動汽車上,通過電機(jī)直接作用于驅(qū)動輪。
更多難以在傳統(tǒng)汽車上實(shí)現(xiàn)的新功能,也可以輕易地在純電動汽車上嵌入。比如,由于驅(qū)動電機(jī)直接安裝在車輪上,當(dāng)汽車在行駛時(shí),就可以實(shí)時(shí)采集道路信息。類似滑坡、彎道等實(shí)際的路況特征,都能被及時(shí)傳導(dǎo)到汽車的智能中樞系統(tǒng)。遇到偏離車道和更多危險(xiǎn)路況時(shí),汽車就會預(yù)警。
高性能分布式驅(qū)動電動汽車的研發(fā),涉及一系列基礎(chǔ)科學(xué)研究,而這正是余卓平團(tuán)隊(duì)目前正在著手解決的重點(diǎn)課題,其中就包括分布式驅(qū)動電動汽車復(fù)雜耦合系統(tǒng)動力學(xué)、多變環(huán)境與工況下分布式驅(qū)動電動汽車能耗規(guī)律等核心技術(shù)。
“和傳統(tǒng)汽車比,新能源汽車肯定更安全?!庇嘧科接行┘印绻邪l(fā)的項(xiàng)目實(shí)現(xiàn)技術(shù)突破,那么汽車的行駛動力學(xué)理論就將改寫。
研發(fā)進(jìn)展,已比想象中快得多
2011年我國汽車市場的年產(chǎn)銷量都突破了1800萬輛大關(guān),但純電動汽車的產(chǎn)銷量則在5500輛左右——電動汽車占汽車產(chǎn)銷量總額的三千分之一都不到。但回顧新能源汽車的發(fā)展史,研發(fā)進(jìn)展其實(shí)比人們想象中要快得多。
同濟(jì)大學(xué)汽車學(xué)院的不少教授記得,10多年前,當(dāng)新能源汽車作為一項(xiàng)研發(fā)新課題被擺放到案頭時(shí),他們的感覺就像“馬上要在大霧天里開車”:傳統(tǒng)汽車加一次油只要兩三分鐘,就能跑上三四百公里;其時(shí)的新能源汽車受困于電池性能,充一晚上電也只能跑30公里。這樣的小車,如何上路?
“當(dāng)時(shí)覺得電池性能這一關(guān)很難過,因?yàn)樗苯記Q定電動汽車的續(xù)航里程??涩F(xiàn)在,我們的電池技術(shù)并不比國外差多少。”去年,我國自主品牌車企比亞迪迎來了德國知名車企奔馳公司的合作邀約,業(yè)內(nèi)皆知,那是因?yàn)楸葋喌显陔妱悠囯姵氐募夹g(shù)上,已具有相當(dāng)優(yōu)勢。
從2001年我國啟動“863”計(jì)劃電動汽車重大專項(xiàng)規(guī)劃后,“三縱三橫”的開發(fā)布局已經(jīng)確定?!叭v”即代表混合動力、純電動和燃料電池汽車,將在不同的階段達(dá)到不同的細(xì)分市場和產(chǎn)業(yè)化目標(biāo)。燃料電池被定義為“綠色出行終極解決方案”,但研發(fā)的難度也相對最大。
“不能因?yàn)槿剂想姵厥沁h(yuǎn)景目標(biāo),就放松了科研。在這一領(lǐng)域,世界各國的科學(xué)家都在角力,競爭如火如荼?!庇嘧科礁嬖V記者,除了他的團(tuán)隊(duì)外,同濟(jì)汽車學(xué)院也集結(jié)了專門的力量瞄準(zhǔn)燃料電池這一新技術(shù)領(lǐng)域。早在2010年世博會時(shí),由同濟(jì)團(tuán)隊(duì)研發(fā)的173輛燃料電池汽車就曾亮相世博園。
從“能不能上路”,到“好不好用”,新能源汽車用了10年,這不算久。為了說明汽車研發(fā)的舉步維艱,余卓平舉了一個(gè)可作對比的數(shù)字:在空氣動力學(xué)上,風(fēng)阻系數(shù)一直是衡量汽車性能優(yōu)化與否的一個(gè)指標(biāo)。上世紀(jì)80年代前,汽車的風(fēng)阻系數(shù)長期停留在0.4,直到1982年“奧迪100”問世,才以0.3的風(fēng)阻系數(shù)創(chuàng)下“全球最低”,引領(lǐng)了當(dāng)時(shí)汽車工業(yè)設(shè)計(jì)。從0.3降到0.2甚至0.2以下,汽車工業(yè)已經(jīng)徘徊多年,尚無進(jìn)展。實(shí)現(xiàn)這一突破,新能源汽車可能“有戲”。因?yàn)榉植际津?qū)動電動汽車的一大設(shè)計(jì)考慮是,提高電機(jī)使用效率,回收更多的制動能。加之純電動汽車天生沒有發(fā)動機(jī),整個(gè)汽車外形都可以根據(jù)空氣動力學(xué)原理,重新優(yōu)化設(shè)計(jì)。
另一方面,新能源汽車也開啟了全球汽車工業(yè)的新一輪競爭。“在內(nèi)燃機(jī)技術(shù)上,我們和發(fā)達(dá)國家的差距還很遠(yuǎn),趕超很不容易;但新能源汽車的研發(fā),大家起步時(shí)間相差無幾,是在同一根起跑線上重新角力?!庇嘧科较嘈?,只要抓住眼前的機(jī)會,新能源汽車走向市場的過程,也極有可能讓我國的汽車工業(yè)成功地“彎道超車”,完成從“汽車大國”到“汽車強(qiáng)國”的華麗轉(zhuǎn)身。
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