北汽福田培训课件：加强合作，资源共享，促进新能源汽车产业化

11福田汽车工程研究院新能源技术中心李峰主任、博士2009年10月加强合作资源共享促进新能源汽车产业化22一、福田汽车简介目录二、北京新能源汽车产业联盟及基地概况三、福田汽车新能源项目情况介绍五、新能源技术中心简介四、新能源汽车对动力电池的约束33北汽福田汽车股份有限公司，成立于1996年8月28日，是一家跨地区、跨行业、跨所有制的国有控股上市公司。1998年6月2日在上海证券交易所挂牌上市。总部位于北京，现有资产110亿，员工2.6万人。公司以北京为管理中心，在京、津、鲁等9省市拥有整车和零部件生产基地，在中国台湾省、日本、欧洲等国家和地区拥有研发机构，是中国品种最全、规模最大的商用车企业。福田汽车成立12年来，累计产销自主品牌汽车300万辆，连续三年全球商用车排名第二，连续五年位列中国商用车第一名。其中，福田汽车轻型卡车连续10年市场第一。一、福田汽车简介42008年12月28日，科技部、北京市政府联合确定以福田汽车沙河厂区为依托成立了“北京新能源汽车设计制造产业基地”，并在此基础上发起成立“北京新能源汽车产业联盟”。并于2009年3月13日召开了一届一次理事会及其新闻发布会，选举产生联盟组织机构并通过章程、议事规则等组织文件，正式启动联盟的组织、业务和运营。联盟整合了北京新能源领域的优势资源，包括整车企业、零部件企业、科研院所以及终端用户等。联盟由北汽控股公司、北京公交集团、北京理工大学等50多家单位共同发起，目前已有北京普天、中信国安盟固利公司、ZF传动技术有限公司等六十余家企业以及清华大学、中科院、中国运载火箭技术研究院等多家科研机构组成。国内首家新能源汽车产业联盟二、北京新能源汽车产业联盟及基地概况5依托新能源汽车产业联盟，以合资、合作等形式，联合国内先进企业，借用部分国际成熟资源，以《科技北京行动计划》为指导，建设“节能与新能源汽车研发及制造基地”8大新能源整车平台：轻型卡车、中重型卡车、SUV、皮卡、MPV、大VAN、大客车、轿车3大关键零部件：电池及其管理系统、电机及其控制系统、整车控制器构建北京市新能源汽车的完整产业链形成产业化格局二、北京新能源汽车产业联盟及基地概况6福田汽车绿色新能源技术清洁能源技术替代能源技术新能源技术汽油机缸内直喷（GDI）高压共轨柴油机（康明斯）混合燃料技术天然气（CNG)液化石油气（LPG)生物燃料氢燃料混合动力技术纯电动技术燃料电池技术基地主要技术介绍二、北京新能源汽车产业联盟及基地概况7动力电池组自动变速器电机整车控制器混合动力发动机新能源汽车新能源整车与关键零部件技术同步开发乘用车零部件商用车新能源二、北京新能源汽车产业联盟及基地概况8三、福田汽车新能源主要项目情况介绍新能源整车规划轻型车系列乘用车轻型环卫车可充电式迷迪混合动力迷迪纯电动蒙派克混合动力清洁燃料CNG轻客CNG大客车与康明斯合作开发混合动力中重卡燃料电池客车并联式混合动力大客车LPG大客车大客车重中卡轿车91、燃料电池城市客车福田公司与清华大学共同申报承担国家十一五“863”课题——BJ6123N4D燃料电池客车的开发2008年4月完成首批次3台BJ6123C6N4D燃料电池客车样车的验证；2008年5月～7月完成道路模拟载客试运营；2008年8月~9月投入北京奥运示范运行，之后在北京中关村地区801线路示范。2008年8月至2009年6月，3台样车累计运营41142km，其中载客运营35142km；运营时间4000h；载客人数达到25714人次，得到了北京公交公司、首都广大市民及社会各界人士的认可。燃料电池DC/DC变流器电机及控制器蓄电池系统三、福田汽车新能源主要项目情况介绍10拓展平台2、混合动力城市公交客车性能指标最高车速≥80km/h0~50km/h加速时间≤25s最大爬坡度≥30％。三、福田汽车新能源主要项目情况介绍发动机自动离合器电机BMS动力电池组机械连接变速箱信号连接电力连接ECUCCUMCUTCU_AMTCAN总线VCU112008年1月20日逐步投入广州公交线运营，国内首家批量化商品化运营。截止至2009年5月底，前期投入的30辆混合动力客车已经累计运营450多万公里，统计平均油耗为32.99L/100km，比常规动力平均节油25%以上，平均出勤率达98.43％。2008年12月28日北京公交集团签订了欧V客车采购协议，将在2009年分批次购进450台BJ6123型混合动力客车和350辆该型号的客车底盘。首批50辆已经与6月5日交付使用，剩余车辆将在年底前陆续交付。2009年3月30日济南市政府采购中心签订了20辆欧V混合动力客车采购协议，价值2336万元，将于2009年7月31日前交付使用。2009年4月中国台湾签订了75辆欧V混合动力客车采购协议，价值8000多万元，将于2009年年底交付使用。2009年4月在深圳市初步试运行试运行完成后，上述城市将根据各种技术数据对比情况进一步与北汽福田签署采购协议。2009年5月中旬在昆明市初步试运行2009年5月底南昌市签署了试运行协议，计划在7月份开始试运行三、福田汽车新能源主要项目情况介绍2、混合动力城市公交客车12以福田奥铃I3800mm底盘为基础进行开发，电池组采用380V200Ah磷酸铁锂电池，电机为55kW永磁同步电机。永磁电机+机械自动变速器的动力驱动系统3、福田纯电动环卫车2009年下半年将有30辆基于该电动通用化底盘平台的纯电动环卫车在北京城区示范运行。性能指标最高车速≥80km/h0-50km/h加速时间≤25s最大爬坡度≥20％纯电动续驶里程≥150km三、福田汽车新能源主要项目情况介绍132008年5月，完成了第一台功能样车的试制，实现了零部件的物理搭载，基本验证了动力系统及各电动化附件功能；2008年7月，完成了首辆性能样车的试制，并开展了大量电池电机应用方面的试验；2009年3月，在性能样车整车试验的基础上，优化动力系统的匹配，优化零部件布置；2009年5月中旬完成改制和调试工作，此后进行试验验证。4、迷迪纯电动汽车预研项目性能指标最高车速≥100km/h0~100km/h加速时间≤9s最大爬坡度≥20％纯电动续驶里程≥150km三、福田汽车新能源主要项目情况介绍14十一五国家“863”项目——DCM机电耦合动力传动装置关键技术开发福田汽车公司作为参与单位，其主要职责是公司提供样车，负责标定和试验验证技术。性能指标最高车速≥134km/h0~100km/h加速时间≤30s最大爬坡度≥30％AMT前右轮前左轮后右轮后左轮发动机电控系统电机DCM机电动力耦合传动装置模式离合器5、蒙派克ISG混合动力商务车三、福田汽车新能源主要项目情况介绍15混合动力：最高车速≥150km/h，0~100km/h加速时间≤19s，最大爬坡度≥30％纯电动：最高车速≥80km/h，0~50km/h加速时间≤10s，最大爬坡度≥20％纯电动续驶里程≥60km6、Midi可外接充电式混合动力汽车十一五国家“863”项目——可充电式混合动力“Midi迷迪”整车技术研发福田汽车公司作为依托单位，其主要职责是提供样车，建立Plug-in动力系统标定平台，研制Plug-in混合动力整车，负责整车匹配标定和试验技术。性能指标三、福田汽车新能源主要项目情况介绍16国内多数电池厂家对电池应用状态了解甚小，基本不具备成组能力，并且缺乏实车成组应用的条件。单体电池性能已可以满足电动汽车技术指标要求。但电池模块的性能与寿命仅为单体电池性能与寿命的50%左右，成组后只能达到单体寿命的30%-40%，实际车辆工况将会更恶劣。随着电池技术的快速发展，成组应用技术已经突显为制约锂离子等新型动力电池和电动汽车产业发展的首要问题。电池模块化+BMS日本及欧美之所以能成功推出商业化电动汽车产品，其中电池成组能力技术起到了极其关键的作用。四、新能源汽车对动力电池的约束171)通过电池成组技术使电池组寿命及性能达到单体电池的80%以上。具体各性能指标如下表：名称纯电动指标参数性能（1）能够适应60℃高温和-20℃低温工作环境，容量损失不超过20%（2）比能量达到90-130Wh/kg（3）比功率达到600-800W/kg（4）自放电28天小于3%（5）可以1-2C充电、3-5C放电；安全性要符合国家强制执行的安全标准，各种滥用状况下的危害度循环寿命（1）80%DOD放电容量下降到80%SOC时，循环次数1200次（单体1500次）（2）80%DOD放电容量下降到70%SOC时，循环次数1600次（单体2000次）（3）衰减周期：寿命全周期（总时间、搁置寿命）12年，容量下降到40%SOC一致性在使用周期里电池之间的电压和能力的差异初期小于1.5%，后期小于3%模块结构标准化、系列化四、新能源汽车对动力电池的约束18名称混合动力指标参数性能（1）能够适应60℃高温和-20℃低温工作环境，容量损失不超过20%（2）比能量达到70Wh/kg以上（3）比功率达到1500W/kg（4）自放电28天小于3%（5）可以5～10C充电、20C放电；安全性要符合国家强制执行的安全标准，各种滥用状况下的危害度循环寿命（1）30％SOC到70％SOC之间3C循环时容量低于70％时循环次数10万次（单体15万次）（2）衰减周期：寿命全周期（总时间、搁置寿命）12年，容量下降到40%SOC一致性在使用周期里电池之间的电压和能力的差异初期小于1.5%，后期小于3%模块结构标准化、系列化四、新能源汽车对动力电池的约束192)应具备动力电池成组模块化能力，并以此为基础作为不同车型动力电池配组的平台，形成规模化能力。商用车乘用车电池模块化+BMS四、新能源汽车对动力电池的约束203)应具备精确的能量管理，为整车智能化控制提供依据，以期把人为操作因素降到最低。能量状态动力电池组控制器电机驱动系统四、新能源汽车对动力电池的约束211、电池组要有足够的能量和容量，以保证典型的连续放电不超过1C，典型峰值放电一般不超过3C；如果电动汽车上安装了回馈制动，电池组必须能够接受高达5C的脉冲电流充电；2、电池要能够实现深度放电（例如80%），而不影响其寿命；在必要时能实现满负荷功率和全放电；3、需要安装电池管理系统和热管理系统，显示电池组的剩余电量和实现温度控制；4、由于动力电池组体积大，质量重，电池箱的设计、电池的空间布置和安装问题，都需要认真研究，如果处理不好，会影响汽车的操纵性能。纯电动汽车电池的基本工作要求四、新能源汽车对动力电池的约束221、电池要有较高的峰值功率：能短时大功率充放电；2、循环寿命要长：要达到1500次以上的深度放电循环和400,000～1,000,000次的浅度放电循环；3、电池SOC应保持在50%至85%的范围以内；4、需要配备电池管理系统和热管理系统。混合动力电动汽车电池的基本工作要求四、新能源汽车对动力电池的约束23动力电池成组及管理系统技术研发是新能源汽车发展的一个关键突破口，对未来新能源电动汽车能否真正实现产业化、降低成本起着举足轻重的重要作用。四、新能源汽车对动力电池的约束期望在动力电池成组及管理系统技术应用方面成为国内业界的引导者24新能源技术中心新能源汽车零部件开发部电控系统开发部新能源汽车整车集成部电液系统开发部为响应国家节能减排的号召，践行北京市委、市政府提出的“人文北京、科技北京、绿色北京”的理念，北汽福田公司从2003年即开始设计制造各类新能源汽车，累计投资50多亿元建成了具有国内领先水平的节能减排重点试验室和汽车工程研究院，并成立了专门的新能源汽车技术中心，研发与世界同步的三大绿色能源技术——清洁能源、替代能源和新能源技术，拥有混合动力、纯电动、燃料电池、替代燃料和高效节能发动机五大核心设计制造工程中心。五、新能源技术中心简介25新能源技术中心负责公司新能源电动汽车的产品技术开发工作，在公司业务规划和现有产品基础上进行混合动力和纯电动技术的应用开发，其主要业务为：新能源汽车整车集成，负责新能源整车总体开发并负责研究院各专业系统开发的协调。