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萬里揚新能源產(chǎn)品及發(fā)展趨勢

 Compass_001 2021-06-27

產(chǎn)品層面:全方位布局,產(chǎn)品儲備非常豐富 

電機(jī)、電控、變速器三合一集成是未來的發(fā)展趨勢,也是重點發(fā)展方向。目前純電驅(qū)動系統(tǒng)朝著三合一、多合一的方向發(fā)展的原因是:

①集成化的電驅(qū)動系統(tǒng)的協(xié)調(diào)性更好;

②集成化可以在很大程度上節(jié)約硬件成本,比如三個部件就需要三個控制器、三 個芯片,如果采用多合一的集成方式,一個控制器和一個芯片就可以實現(xiàn)總體控制;

集成化使電驅(qū)動系統(tǒng)整體體積更小,更有利于整車的輕量化和動力系統(tǒng)的布局。高度集 成化協(xié)調(diào)性更好、成本更低、體積更小,是未來的發(fā)展趨勢,也是公司產(chǎn)品的重點發(fā)展方向。 

純電動領(lǐng)域,多擋化是電動車變速器的重要趨勢。單級減速器只有一個固定齒比,只能 通過提高電機(jī)轉(zhuǎn)速使車輛高速運行,而轉(zhuǎn)速提高會導(dǎo)致電機(jī)效率和轉(zhuǎn)矩下降,而如果采 用多擋變速器可以有效避免這種問題。目前電動汽車逐步由目前低端產(chǎn)品向上升級換代, 用戶對性能、效率和續(xù)航里程的追求以及對重量和成本的敏感度降低,變速器多擋化應(yīng) 該是電動汽車傳動系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。 

混合動力領(lǐng)域,P2、P3 混合動力驅(qū)動系統(tǒng)是首選。近年來,基于 CVT AT P2、P3 混合動力驅(qū)動系統(tǒng)得到快速發(fā)展,其結(jié)構(gòu)更加簡單,控制更加方便,可實現(xiàn)動力與工況 的最佳配合,可以使發(fā)動機(jī)一直工作于高效區(qū),提高 HEV、PHEV 的整車效率,成為混 合動力汽車的首選。 

公司新能源汽車相關(guān)產(chǎn)品全方位布局,產(chǎn)品儲備非常豐富,相關(guān)產(chǎn)品包括減速器、二合 一電驅(qū)動系統(tǒng)、三合一電驅(qū)動系統(tǒng)、E-CVT 電驅(qū)動系統(tǒng)以及基于 AT CVT HEVPHEV 混合動力變速器等多款產(chǎn)品,覆蓋新能源乘用車領(lǐng)域(包括純電動、HEV、PHEV和商用車領(lǐng)域,符合電動車變速器集成化、多擋化的趨勢,產(chǎn)品品種從單一的減速器發(fā) 展到二合一、三合一動力總成,不斷滿足市場快速增長和多樣化的需求。

在新能源乘用車方面,公司大力發(fā)展的高速單級減速器最高轉(zhuǎn)速達(dá)到 20000rpm,并全面 推進(jìn)具有國際領(lǐng)先水平的 EDS“三合一”和 E-CVT 電驅(qū)動系統(tǒng)以及基于 CVT、AT 自動 變速器的 P2P3 結(jié)構(gòu)的 PHEV 混合動力系統(tǒng)和 48V 微混系列產(chǎn)品的開發(fā),產(chǎn)品覆蓋 A0A、B、C 級新能源乘用車。(根據(jù)電機(jī)相對于傳統(tǒng)動力系統(tǒng)的位置,可以把單電機(jī)混動方 案分為 P0、P1、P2、P3、P4P2 方案是將電機(jī)置于變速器的輸入端,在離合器之后;P3 方案是將電機(jī)置于變速器的輸出端,由皮帶、齒輪或與發(fā)動機(jī)同軸連接,同源輸出) 

在新能源商用車方面,公司快速推進(jìn)符合中國商用車市場的 ETM 純電驅(qū)動系統(tǒng)和兩擋/ 三擋 AMT 變速器的開發(fā),可匹配電機(jī)扭矩 200-900Nm,產(chǎn)品覆蓋微卡、輕卡和中卡。 

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2.2.1 乘用車領(lǐng)域(分為純電動和混動兩類)

? 純電動領(lǐng)域減速器(單級減速器):主要是 E125 E130 兩個系列E125: 

E125 系列減速器是公司和西安交大等高校合作,對標(biāo)國際先進(jìn)技術(shù)指標(biāo)研發(fā)的產(chǎn)品,速比為 6.7~9.11 可選,最大輸入扭矩 250Nm,最大工作輸入轉(zhuǎn)速 14000rpmE125采用細(xì)高齒的齒輪設(shè)計,達(dá)到更好的嚙機(jī)強(qiáng)度;使用高速油封及回油結(jié)構(gòu)設(shè)計,實現(xiàn)高速密封效果;并根據(jù)工況設(shè)計了齒輪修形方案,有效提高了重合度和降噪效果;增加了進(jìn)油槽、回油槽和集油導(dǎo)板形成合理的油路循環(huán)設(shè)計,潤滑效果更好。自 2019 7 月量產(chǎn),目前供應(yīng)給上海創(chuàng)驅(qū),搭載在一汽奔騰的電動車上。

E130E130 系列減速器重量小于 30kg,體積為 330*480*195mm,體積小重量輕;齒輪采用高速低噪設(shè)計,傳動平穩(wěn),傳動效率可高達(dá) 97%,產(chǎn)品主要適用于中高端 SUV 等新能源乘用車。 

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二合一電驅(qū)動系統(tǒng)(電機(jī) 減速器):
ED130  19 9 10 日公司第一次試制 ED 系列二合一驅(qū)動總成,也是第一次開發(fā)同軸式減速器。
三合一電驅(qū)動系統(tǒng):EDS130 
EDS130 將電機(jī)、電控和減速器作為一個驅(qū)動單元進(jìn)行組合,節(jié)省了部件和相關(guān)的連接電纜,結(jié)構(gòu)更為緊湊;采用水冷方式,可提供長時間、大扭矩輸出;電機(jī)電壓范圍寬,耐熱等級達(dá)到 H 級以上,適應(yīng)性強(qiáng)。并且綜合傳動效率達(dá) 93%以上,居行業(yè)領(lǐng)先水平。目前,公司已完成 EDS130 產(chǎn)品的研發(fā),與部分客戶達(dá)成合作意向,A 樣機(jī)已經(jīng)完成制造,準(zhǔn)備搭載車輛進(jìn)行試車驗證。
E-CVT公司獨立自主研發(fā)的全球首款搭載純電動汽車的 E-CVT,本體由帶輪系統(tǒng)、一級齒輪減速機(jī)構(gòu)、液壓系統(tǒng)、電動泵、液壓駐車機(jī)構(gòu)幾個主要模塊組成,扭矩達(dá) 280Nm,最高轉(zhuǎn)速 8000rpm,綜合傳動效率達(dá) 95%
萬里揚 E-CVT 是全球首次實現(xiàn)無級變速技術(shù)與純電動車的完美結(jié)合,意味著萬里揚在開發(fā)變速器核心技術(shù)領(lǐng)域已邁入國際領(lǐng)先行列。
E-CVT 采用單獨電動泵的形式結(jié)合電磁閥組成的液壓系統(tǒng)實現(xiàn) E-CVT 的無級變速,解決了多擋變速器難以解決的換擋沖擊問題,可以讓電機(jī)始終工作在高效區(qū)間,較減速器節(jié)省電能約 7%。同時,驅(qū)動電機(jī)扭矩可以通過無級調(diào)速系統(tǒng)放大或縮小來滿足車輛使用,并且電機(jī)轉(zhuǎn)速范圍可以大幅度降低,不僅可以有效提高純電動的系統(tǒng)效率,大幅度降低電驅(qū)動車輛電耗,同時可以降低電機(jī)轉(zhuǎn)速及扭矩需求,降低電驅(qū)動動力總成的NVH,降低系統(tǒng)成本,提高電驅(qū)動車輛駕駛性能。

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? 混合動力領(lǐng)域HEV
HCVT-400 是一款 P2 結(jié)構(gòu),具備 P1/P3 模式的單電機(jī)多模式混動變速器,最大輸入扭矩可達(dá) 400Nm,可以適配目前國內(nèi)市場 A、B 級主流車型。相較于競品,HCVT-400結(jié)構(gòu)更緊湊、動力性及節(jié)油性能更出色、效率更高、配置更智能,在高壓電失效情況下車輛可以依靠發(fā)動機(jī)正常行駛。
PHEVCVT19 PHEV CVT38 PHEV 
CVT19 PHEV可以滿足 P2 混動技術(shù)的一體化耦合無級變速器,純電、電機(jī)輔助驅(qū)動、制動能量回收都能實現(xiàn)。目前奇瑞艾瑞澤 7e 就是用的這臺變速器。 
CVT38 PHEV是一款 P2 結(jié)構(gòu),具備 P1/P3 模式的全新一代單電機(jī)多模式混合動力變速器,最大輸入扭矩可達(dá) 400Nm,具備 EV、HEVICE、Idle charge 工作模式,并且在高壓缺電或失效情況下車輛可以依靠發(fā)動機(jī)正常行駛,可以適配目前國內(nèi)市場 AB 主流車型。CVT38 PHEV 通過CVT使發(fā)動機(jī)能始終高效率工作,同時輔以電機(jī)高效工作,使得燃油經(jīng)濟(jì)性達(dá)到最優(yōu)。目前該產(chǎn)品處于 A 樣機(jī)試制階段。 

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2.2.2 商用車領(lǐng)域
? 輕卡 
AMTWLY6AG40是公司獨立自主研制的中國首款輕卡 AMT 產(chǎn)品,在中國汽車工業(yè)輕卡自動變速器領(lǐng)域上實現(xiàn)了零的突破。2018 4 月,6AG40 搭載福田奧鈴 CTS 成功上市,除匹配輕卡外,該款自動變速器還可匹配客車、城市環(huán)衛(wèi)車、以及鉆井機(jī)、挖掘機(jī)等多種工程機(jī)械,也非常適合純電動、混合動力等新能源汽車,應(yīng)用十分廣泛。
? 電驅(qū)動系統(tǒng)
公司正在開發(fā)符合中國商用車市場的 ETM 純電驅(qū)動系統(tǒng),產(chǎn)品覆蓋 200-800Nm 的所有中輕型商用車,其中一款產(chǎn)品已經(jīng)與客戶達(dá)成合作協(xié)議,正在準(zhǔn)備搭載車輛進(jìn)行試車驗證。
ETM250:商用車二合一電驅(qū)動總成 ETM250 采用全鋁合金殼體,前后對分結(jié)構(gòu);電 機(jī) 變速器 TCU 三位一體設(shè)計結(jié)構(gòu)緊湊;齒輪采用磨齒工藝,細(xì)高齒,具有高強(qiáng)度、低噪音的特點,最大輸入扭矩為 500Nm,適用于新能源輕卡、專用車、物流車、公交、旅游觀光車等。
ETM275商用車二合一二擋電驅(qū)系統(tǒng) ETM275 采用國際一流技術(shù),具有質(zhì)量輕、體積小、傳動效率高等特點,最大輸入扭矩為 750Nm,適用于新能源輕卡、專用車、物流車、公交、旅游觀光車等。

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2.3 技術(shù)層面:產(chǎn)品持續(xù)升級換代,產(chǎn)品矩陣持續(xù)擴(kuò)充

產(chǎn)品不斷升級換代,產(chǎn)品矩陣持續(xù)擴(kuò)充。公司乘用車變速器技術(shù)發(fā)展路徑從聯(lián)合開發(fā)2017 年前)到正向開發(fā)(2018-2020 年),再到創(chuàng)新開發(fā)(2021-2023 年),在技術(shù)升級下開發(fā)出 CVT19 混動的第一代產(chǎn)品、以純電動 E-CVT28 為主的第二代產(chǎn)品,未來還將開發(fā)出以扭矩更大、集成度更高的 E-CVT38 三合一純電驅(qū)動系統(tǒng)為主的第三代產(chǎn)品,產(chǎn)品矩陣持續(xù)擴(kuò)充。 

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4. 趨勢預(yù)測

新能源汽車的快速發(fā)展對變速器行業(yè)帶來負(fù)面沖擊。由于純電動和串聯(lián)式混動目前多使用單級減速器,單價多在 1000-2000 元之間,遠(yuǎn)低于 AT/DCT 等動輒 8000-10000 元的單價。本報告則重點論述了未來純電動車變速器多擋化的確定性趨勢,純電動車變速器的單車價值量有望大幅提升。

對于純電動汽車而言,由于電機(jī)具有與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)不同的工作特性,在低速時能夠輸出大扭矩,高速時能夠輸出恒功率,具有很寬的合理轉(zhuǎn)速范圍,因此電機(jī)特性基本與車輛需求吻合,電機(jī)自身就自帶變速器的屬性,電動車無需使用多擋變速器,只需要使用單級變速器,降速增扭矩即可。但是隨著電動車持續(xù)發(fā)展,為了更好的和燃油車競爭,之前被忽視的單級減速器的缺點逐漸被重視起來。

單級減速器主要缺點:

①單級減速器無法兼顧電機(jī)在低速起步和高速行駛兩大工況的高效運行,電機(jī)使用效率偏低。單級減速器的傳動比是固定的,工況適應(yīng)性差,不能根據(jù)不同的路況調(diào)整電機(jī)的轉(zhuǎn)速,使驅(qū)動電機(jī)無法長時間工作在高效率區(qū)域內(nèi),這也是導(dǎo)致純電動車?yán)m(xù)航里程短的重要原因之一。

②動力性能方面,高速行駛時,加速乏力。當(dāng)電動汽車高速行駛時,電動機(jī)進(jìn)入恒功率區(qū)間,扭矩不在最佳輸出區(qū)間,且隨著轉(zhuǎn)速的增加而下降,此時汽車的加速能力受限。

③單級減速器方案相對于兩擋變速器方案對電機(jī)的要求明顯更高,需要電機(jī)有更高的功率和最高轉(zhuǎn)速。

目前電動汽車逐步由目前低端產(chǎn)品向上升級換代,用戶對性能、效率和續(xù)航里程的追求以及對重量和成本的敏感度降低,變速器多擋化應(yīng)該是電動汽車傳動系統(tǒng)未來的發(fā)展趨勢。

單級減速器的主要缺點產(chǎn)生的核心原因在于單級減速器只有一個固定齒比,只能通過提高電機(jī)轉(zhuǎn)速使車輛高速運行,而轉(zhuǎn)速提高會導(dǎo)致電機(jī)效率和轉(zhuǎn)矩下降,而如果采用多擋變速器可以有效避免這些問題。多擋變速器可以提升電機(jī)工作效率和汽車的動力性能。多擋變速器可以降低對電機(jī)性能要求,不像單級減速器要求電機(jī)有較大的儲備功率,只需要配置一個體積重量更小、功率更低的電機(jī)就可以滿足整車的動力性能要求,從而減低電機(jī)成本。多擋變速器可以降低電耗,提升電動車的續(xù)航能力。當(dāng)續(xù)航里程要求不變的情況下,可降低對電池容量的要求,降低電池成本。

隨著電動車技術(shù)的發(fā)展,整車和零部件廠商競相發(fā)布多擋變速器,開始在電動車上推廣,主要為兩擋變速器。吉凱恩、博世、舍佛勒、格特拉克等都已發(fā)布兩擋變速器。2019 保時捷首款純電動汽車 Taycan 在國內(nèi)正式銷售,搭載 2 擋變速器。長安 CS75 PHEV、長P8 等混動車型搭載了 2 擋變速器。

萬里揚為電動車專門開發(fā)的低價 E-CVT 在多擋化趨勢下將大有市場。相對于 2-4 ATDCT,E-CVT 為無級變速,能更好的滿足多擋化需求。E-CVT 結(jié)構(gòu)比傳統(tǒng) CVT 簡化,價格大幅降低,適合在電動車上推廣。相對于傳統(tǒng)的 CVT,E-CVT 去掉了液力變矩器、行星齒輪、離合器等部件,結(jié)構(gòu)更加緊湊,傳動效率更高,成本更低。另外,公司 E-CVT和博世合作,強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)合,借助博世的資源和品牌或打入合資體系。

戰(zhàn)略層面:萬里揚高度重視新能源汽車發(fā)展帶來的機(jī)遇和挑戰(zhàn),自 2016 年設(shè)立新能源事業(yè)部以來,把新能源驅(qū)動系統(tǒng)作為重點方向。2016 年至今,公司通過自主研發(fā)和外資合作(德國吉孚動力、日立汽車系統(tǒng)、德國博世等)兩種途徑持續(xù)推動公司新能源驅(qū)動系統(tǒng)的發(fā)展。

產(chǎn)品層面:公司新能源汽車相關(guān)產(chǎn)品全方位布局,產(chǎn)品儲備非常豐富,相關(guān)產(chǎn)品包括減速器、二合一電驅(qū)動系統(tǒng)、三合一電驅(qū)動系統(tǒng)、E-CVT 電驅(qū)動系統(tǒng)以及基于 AT CVTHEV、PHEV 混合動力變速器等多款產(chǎn)品。

技術(shù)層面:技術(shù)不斷升級換代,產(chǎn)品矩陣持續(xù)擴(kuò)充。公司乘用車變速器技術(shù)發(fā)展路徑從聯(lián)合開發(fā)(2017 年前)到正向開發(fā)(2018-2020 年),再到創(chuàng)新開發(fā)(2021-2023 年),在技術(shù)升級下開發(fā)出 CVT19 混動的第一代產(chǎn)品、以純電動 E-CVT28 為主的第二代產(chǎn)品,未來還將開發(fā)出以扭矩更大、集成度更高的 E-CVT38 三合一純電驅(qū)動系統(tǒng)為主的第三代產(chǎn)品

業(yè)績層面:公司一系列新能源相關(guān)產(chǎn)品在 19-20 年陸續(xù)開始量產(chǎn)。2018 年公司完成了部分客戶的開發(fā),并積極推動新能源汽車零部件產(chǎn)品盡快實現(xiàn)量產(chǎn)配套;2019 年上半年公司通過了 5 家客戶的現(xiàn)場評審工作,其中一家客戶已開始批量配套 EV 減速器產(chǎn)品,兩家客戶完成各種試驗驗證工作并將批量配套,為公司 EV 減速器客戶開拓和銷量增長奠定了堅實的基礎(chǔ);同時,公司開發(fā)的 ED“二合一”和 EDS“三合一”電驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)品也完成了幾家客戶的匹配工作,即將投放市場;此外,公司新開發(fā)的 E-CVT 產(chǎn)品在上海車展進(jìn)行了新產(chǎn)品發(fā)布,目前已完成一家客戶的裝車驗證工作,各項性能指標(biāo)表現(xiàn)優(yōu)異,獲得客戶充分認(rèn)可,后續(xù)公司將積極推動 E-CVT 產(chǎn)品的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用。 

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