“目前，全世界沒有一輛電動車在-35℃以下、凍72個小時后，在不接入任何外接電源的條件下仍然可以正常行駛，但我們團隊研制的電動車就做到了！”作為我國新能源電動汽車的創(chuàng)始人，中國工程院院士、北京理工大學教授孫逢春無不自豪地說，由他總負責的北京市科技計劃項目“面向冬奧環(huán)境的新能源汽車關(guān)鍵技術(shù)開發(fā)及示范應(yīng)用”重大項目為北京冬奧會新能源汽車應(yīng)用奠定了堅實的技術(shù)基礎(chǔ)。

為電池加裝“暖寶寶”

據(jù)前期調(diào)研，冬奧會期間，新能源汽車面對的是-20℃至-30℃的低溫工作環(huán)境，作為舉辦地之一的張家口地區(qū)，崇禮室外賽區(qū)在極寒時溫度將降至-23℃。

“在解決電動汽車動力鋰電池低溫應(yīng)用方面，重要解決方法是采用外部加熱方式，但是這種電池加熱系統(tǒng)能耗高、時間長、效率低、效果差。”孫逢春告訴北青報記者，北理工冬奧團隊研制的低溫自加熱電池系統(tǒng)，可以在-35℃的環(huán)境下，基于自加熱的方式在5至6分鐘之內(nèi)使車載動力電池溫度上升到0℃以上，從而激活動力電池的正常應(yīng)用。“就相當于給傳統(tǒng)電芯增加了高效的加熱鎳箔片，給電池帶上‘暖寶寶’。”在電動汽車冷啟動時，短時間內(nèi)就能把電池加熱到適宜的工況溫度。這一技術(shù)突破解決了電動汽車在冬季嚴寒條件下續(xù)航里程、行駛安全性和行駛舒適性等多方面難題。

“加熱鎳箔片在兩個電池單體的中間，有了這個加熱片，便和電池的正負極構(gòu)成了回路，通過‘自激活-電池給自己供電加熱’的原理短時間內(nèi)釋放熱量，將電池升溫到0℃左右，即使電池停止了‘自加熱’，余熱也會讓電池持續(xù)升溫，達到‘舒適工作’的溫度區(qū)間內(nèi)，讓電動車正常行駛。這是一種物理反應(yīng)，我們的方案及使用的材料都經(jīng)過了大量實驗，是滿足安全需求的。”參與此次科研項目的北理工博士易江說。

動力系統(tǒng)實現(xiàn)連續(xù)爬坡

除了溫度低，復雜的路況，也對新能源汽車智能自主安全監(jiān)控提出了較大挑戰(zhàn)。“尤其是延慶賽區(qū)的高山滑雪項目，我們的車輛需要每天不間斷地往返山腳和山頂之間，這種應(yīng)用場景對車輛的動力系統(tǒng)提出了嚴格的要求。”易江告訴北青報記者，驅(qū)動電機可以稱為車輛的另一顆“心臟”，但一般現(xiàn)有新能源汽車的動力系統(tǒng)無法滿足持續(xù)爬坡的需求。于是北理工及理工華創(chuàng)電動車技術(shù)團隊開發(fā)了雙電機無動力中斷一體化自動變速電驅(qū)動系統(tǒng)。

這套為冬奧會開發(fā)的動力系統(tǒng)可以覆蓋冬奧會時所有的“連續(xù)爬坡”場景，“就好比我們用‘黑科技’加固了‘心臟’，讓心臟的供血能力更強了，為車輛提供更強、更持久的動力。”易江說，這個系統(tǒng)既可保證電動車持續(xù)爬坡而“不知疲倦”，也可以規(guī)避電動車在換擋過程中出現(xiàn)動力損失等情況。

“同時我們也給車輛加裝了智能大腦——智能網(wǎng)聯(lián)整車控制器（iVCU），將車輛運行狀態(tài)信息上傳到云平臺，實現(xiàn)對車輛運行的安全監(jiān)控，真正做到萬無一失。”

新能源客車服務(wù)冬奧

冬天乘坐電動車，體驗感如何？是否為了保證電動車正常運行，而不敢開空調(diào)呢？關(guān)于這個問題，北理工冬奧團隊也給出了答案。

北理工團隊開展了低溫補氣增焓技術(shù)的應(yīng)用研究，與傳統(tǒng)的車內(nèi)空調(diào)制熱相比，具有寬溫區(qū)、高能效、安全性好等特點，解決溫度受限及能效低的難題，可以滿足冬奧電動汽車低溫環(huán)境制熱的要求。易江介紹，低溫補氣增焓技術(shù)不僅讓空調(diào)的運行效率提升了，在制熱的同時，還把能耗降了下來，為乘客提供了舒適的環(huán)境。

據(jù)介紹，北理工冬奧團隊帶頭研制的212輛新能源客車已經(jīng)在延慶賽區(qū)和張家口崇禮賽區(qū)投入使用，承擔兩個賽區(qū)的車輛運營保障任務(wù)，該項目由北京理工大學總牽頭，清華大學、北汽福田、北汽新能源、理工華創(chuàng)、億華通等龍頭單位及領(lǐng)軍企業(yè)共同參與，其中，北理工及理工華創(chuàng)團隊有10人參與保障任務(wù)，有4人將全程參與延慶賽區(qū)和崇禮賽區(qū)的冬奧會期保障工作。

文/本報記者  劉婧

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