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北理工电动汽车技术研究新发展 助力2022冬奥会

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新浪教育讯 2017年8月31日,“面向冬奥环境的新能源汽车与低温电池技术成果发布会”在京召开。会议由北京理工大学、中信国安盟固利动力科技有限公司主办,北京理工华创电动车技术有限公司承办,国家科学技术部高新司和北京市科委作为支持单位。

作为国内最早开展电动车辆研究与技术开发的单位,北京理工大学从上世纪末开始连续多次主持完成了国家级电动汽车领域重点项目和北京科技奥运重大项目,攻克了电动汽车整车总体技术、整车智能控制、机电一体化机械自动变速、标准化电池系统封装、高效电动化附件、快速充电和结构轻量化等一系列关键核心技术,所开发出的动力系统平台技术成功的应用于北京夏季奥运会服务车辆。随着北京冬奥会的申办成功,北京理工大学电动汽车团队针对冬奥使用环境下的电动汽车技术开展了广泛的调研与研究,在低温电池技术和冬奥环境工况下整车应用技术方面取得了前瞻性的工作进展。

本次发布会上,电动车辆国家工程实验室主任、北京市新能源汽车联席会专家组首席专家孙逢春教授进行成果发布,不仅提出了冬奥会在应用新能源汽车的技术难点,还展示了在新能源汽车低温电池加热、整车及管件零部件等技术中的重大突破。

今年1月23日,习近平总书记在河北省张家口市考察2022年北京冬奥会筹办工作时强调,筹办2022年北京冬奥会,是国家的一件大事,要办一届绿色、节约、廉洁的冬奥会。围绕“绿色冬奥”的总体目标,实现奥运期间的绿色交通是其中的重要环节,结合2008年北京夏季奥运的举办经验,在奥运交通中大规模使用新能源汽车是节能减排的有效手段。

然而,面对严寒环境,在冬奥会中使用新能源汽车,确实还要克服诸多挑战。经过调研,在2022年冬奥会期间,如大规模使用新能源汽车,车辆将面临-20℃至-30℃的低温工作环境,作为举办地之一的张家口地区,冬季平均温度处于-10℃左右,而崇礼室外赛区在极寒时温度将降至-23℃。众所周知,面对低温条件,电动车辆动力电池的充、放电特性将变差,容量和寿命也会衰减,进而导致车辆续驶里程及整车动力性能显著下降,充电时间明显延长。

在解决电动汽车动力电池低温应用方面,主要解决方案是采用外部加热方式,但是这种电池加热系统能耗高、时间长、效率低、效果差。例如目前新能源汽车广泛采用的电动空调加热方式,一般是通过电阻丝(PTC)加热,其制热能效比很低,在加热电池的同时,则不能满足车内乘坐温暖舒适性要求。

另外,北京冬奥会河北赛区地形主要为山区,进入冬季,道路坡度与冰雪路面等将导致车辆行驶工况十分复杂。但是,面对复杂路况,现有以电动为主的新能源车辆智能化程度普遍较低,尚无法满足冰雪覆盖的低附着路面等复杂路况对车辆智能化的要求,也对新能源汽车智能自主决策能力提出了较大挑战。总体来说,复杂路况和低智能化制约了电动汽车在北京冬奥会中的大规模应用。

根据北京市政府规划,在市科协的支持下,通过北京理工大学科研团队及各合作单位共同努力,开发了适用于更低温度、-30℃时基于自加热的方式在几十秒内使电池温度上升到0℃以上的超低温区域带自加热技术的锂离子动力电池系统,从而彻底解决了电动汽车在冬季续驶里程急剧下降、无法启动、衰减、安全隐患等诸多难题,对电动汽车的发展具有里程碑的意义。

发展新能源汽车是我国汽车工业转型升级的重要机遇,推广新能源汽车是京津冀地区大气环境治理的重要抓手。以北京理工大学为首的电动汽车技术团队,是我国电动汽车事业的开拓者,在成功完成2008北京夏季奥运会、2010年上海世博会和广州亚运会用电动汽车的研发和运营任务后,将继续开展产学研协同创新,为2022年北京冬奥会做出贡献,使其成为展示我国新能源汽车最新成就的的重要窗口。

责任编辑:余骏洁