OEM动力系统战略-欧洲排放立法

OEM动力系统战略-欧洲排放立法

全球范围内正在进行的与汽车排放相关的大量立法修改,太多内容无法在一份白皮书中涵盖。因此,在这篇论文中,我们将讨论欧洲内部已经发生的变化以及可能即将发生的进一步变化。

在过去的9个月中,我们已经看到了大量的汽车制造商,宣布了混合或全电形式的产品。这对环境来说是一个很好的消息,而且对于市场而言,看看这件事背后的司机会很有趣。

这些变化背后有两个不同的环境驱动因素,第一个与空气质量有关。在排放门事件之后,很明显,限制NOx和颗粒物等有毒废气的现行立法在实践中并没有达到预期效果。从理论上讲,这是由于NEDC测试方法未能复制真实的驾驶条件,使排放循环优化通过测试,而在实际驾驶中距离测试数英里。然而,这也允许汽车制造商在他们的汽车中实施程序,检测他们何时正在接受测试,并修改引擎的性能,以应对测试作弊,并产生远远低于实际驾驶条件下的排放水平。

大众汽车集团是迪亚特丑闻中的中央公司

这种丑闻的后果导致引入更加艰难的测试制度。WLTP于2018年推出,但到2019年,这是改为实际驾驶环境(RDE)测试。这些测试测量了废气排放和未来的CO2等级,以避免将来任何周期优化操作。这意味着诸如NOx和颗粒物质之类的毒性排放以及气候损伤CO2,全部以非常代表性的方式测量。

在过去,在旧的NEDC测试下,公司发现了几种创新,可能导致现实世界排放和燃油经济利益。但是,由于这些没有对NEDC测试周期显示有益,因此公司通常不会被其车辆中的公司采用。这种方法在过去证明是令人沮丧的是狂热的组件制造商,因为没有对NEDC测试的显着益处产生的零件产生的零件,可以怀疑进入系列生产。滚球体育app最新版在热管理/优化产品中,这种情况特别值得注意,因为NEDC测试方法在温度控制的实验室中进行,汽车预先调节待准备就绪。现在在RDE测试下,必须在现实世界的条件下测量合规性,但在众多驾驶条件下的全部温度受到预期的全部温度。在RDE制度下实现废气排放符合性更加困难,并导致在某些车辆中对发动机和动力总成升级的重大投资,其他人则完全从市场上撤销。

另一项行业必须应对的法规是新的强制性二氧化碳减排措施。2018年12月,欧盟委员会(European Commission)同意对销往欧洲的制造商实施新的强制性二氧化碳减排目标。这个数字是根据制造商销售的所有车辆的平均RDE测试结果计算出来的。这些目标要求到2025年减少15%的二氧化碳排放,到2030年增加到37.5%。3.5吨以下的轻型商用车的目标略有不同,2025年为15%,2030年为31%。这些目标是专门为推动行业向零排放或超低排放汽车发展而设计的。此外,任何零排放汽车的销售都有1.85的特殊激励乘数,最高不超过销量的5%。

这些目标的另一个复杂问题是,消费者越来越倾向于低油耗的suv。随着suv销量的增加,RDE测试等级的降低,制造商要达到设定的目标变得更加困难。实现这些目标的一个简单方法是几乎全部转向电动动力汽车生产。特斯拉完全可以实现这些目标;然而,对于传统汽车制造商来说,这将是一场豪赌,因为它们必须降低成本,并将性能提高到客户能够接受的程度。否则,它们就有可能在不断扩大的电动汽车市场上落后。这是一场高风险的游戏,可能是一些汽车制造商在广阔的欧洲市场的生存之战。


那么这在实践中意味着什么呢?

到2025年,大多数(如果不是所有)汽车将至少是轻度混合动力汽车,并在动力系统上实现显著的电气化。其中许多将是轻度混合动力车,包括一个电动发动机,以协助发动机和回收制动能量。它们将比目前的第1代“简单”轻度混合动力车大,后者使用相对较小的发动机取代发动机上的交流发电机,由传动带驱动,功率预计在15 - 25kW之间。然后,发动机上的所有大功率附件系统,如冷却风扇、冷却泵和空调压缩机,也将由这个48V系统供电。

这种轻度混合动力系统有两个用途:首先,可以减少发动机的寄生功率消耗,并且可以回收一定量的制动能量,从而产生良好的二氧化碳效益。其次,可以显著优化发动机的热管理,从而改善实际排放。这可以通过改善泵和风扇的控制来实现,也可以通过使用电机的扭矩来改变发动机的运行曲线。我们把这些系统称为第2代温和杂交系统,在现实环境中,二氧化碳排放改善15%到20%是可能的。因此,轻度混合动力汽车,再加上全电动和插电式混合动力汽车相对较少的数量,将使制造商在2025年突破15%的障碍。然而,要想在2030年前实现22.5%的额外减排,还需要更多的努力。这就是需要更大规模的纯电动汽车和插电式混合动力汽车的地方。

作为BEV制造的车辆的策略也可以帮助,例如,如果您有一组高性能跑车的混合发出后方的舰队二氧化碳的平均值,将这些全部转化为BEV或至少PHEV是有意义的。例如,我们可以从一些制造商中看到这一点,例如,宝马宣布新的X3只能是BEV,其M辆汽车所有PHEV。同样,保时捷宣布,它的下一个只会是BEV。与MHEV技术类似,PHEV系统将看到完全电气化的发动机辅助,以及提供CO2减少,这将在现实世界排放合规性中起着核心作用。

顺便说一下,我们知道电气化对性能也很有利,所有的低速扭矩都能带来很棒的驾驶体验。虽然在驾驶和操控方面存在一些问题需要克服,但现在已经有一些非常非常优秀的高性能电动汽车展示了可以做什么。

I3;宝马最受欢迎的电动汽车。

拼图的最后一部分是,即使在欧盟区域内也独立起作用,并使零排放区的移动,或销售新的汽油和柴油车。例如,荷兰,爱尔兰,瑞典,丹麦和以色列都宣布禁止2030年出售非零排放车辆。与英国,法国和中国目前的目标为2040年。大约30个城市也宣布他们的意图在未来10到15年内禁止从其道路上的非零排放车辆。

在某些方面,这些禁令实际上帮助了汽车制造商,因为这样就可以明确地知道该做什么。如果没有彻底的禁令,OEM需要在技术、投资和市场接受度之间保持微妙的平衡,而竞争对手可能会找到一种更划算的解决方案,这对它们来说风险更高。


综上所述,以下是我们对未来10年轻型汽车市场动力系统战略的5个预测:

1. 48V温和的混合动力车将很重要。这些将超越简单的前端皮带驱动器,包括电气化的发动机辅助系统,有助于提供现实世界的二氧化碳和排放目标。在2025年的“大众市场”中会有很多这些,而虽然它看起来似乎是反向直观的,但这些车辆是一个优秀的效益,而无需增加车辆的巨大成本或复杂性,截至2025由于85%的市场仍将是燃烧发动机,但有一个48V MHEV系统。

2.OEM将越来越多地采用更多的插电式和纯电动汽车。由于计算二氧化碳排放量的数学方法、现实世界的排放合规以及成本和利润,其中很大一部分将在性能更高的车辆和suv上。从现在到2025年,我们有望看到一系列高性能的纯电动汽车和插电式混合动力汽车上市。

3.在“城市轿车/面包车”细分市场的另一端,也会有很多纯电动汽车。这将有助于满足对零排放区车辆的需求,也将取代目前的柴油超小型汽车,迄今为止,它们已经实现了大量的减排。由于符合RDE测试要求的排放成本越来越高,而且封装尾气后处理系统的空间有限,因此,在这个支架中实现完全电气化(更小的电池和有限的续航里程都是一个较小的挑战)将非常重要。

4.更多城市将以某种形式或形式宣布零排放区域,一旦政治家认为它可以完成并且是投票冠军以及救生员。

5.电池成本将继续下降,性能将继续提高。2025年至2030年,许多汽车将转向纯电动汽车,取代PHEV/MHEV的销售。OEM将控制其电池供应链,到2030年,钴等更昂贵添加剂的使用将几乎完全消失

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附加信息

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关于作者

瑞安·莫恩

瑞安·莫恩

Avid Technology Group Ltd. Av滚球体育app最新版id董事总经理乘坐英格兰东北部,是为重型和高性能车辆的电气化动力系统设计和制造的领导者。