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欧洲掀起纯电动汽车热潮 可再生能源系统联动成关键

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  以前主要通过柴油发动机和减小排量来应对燃耗规定的欧洲市场终于掀起了电动化热潮。以法国雷诺为首,德国宝马及德国大众等欧洲汽车厂商纷纷推出纯电动汽车(EV),2014年还将相继推出插电式混合动力车(PHEV)。

  在此背景下,全球最大规模的纯电动汽车研讨会“EVS27”于2013年11月18~20日在西班牙巴塞罗那开幕。据主办方介绍,本届研讨会共收到541篇论文投稿,超过2012年在美国洛杉矶举行的上届研讨会“EVS26”,创历史最高纪录。

  展示会场也盛况空前,共有170多家企业参展。汽车厂商中,大众(VW)集团、宝马、雷诺及日产汽车设置了展位。尤其是大众集团,不仅与大众公司和德国保时捷公司共同参展,其总部位于西班牙的下属公司西雅特公司(SEAT)还单独设置了展位(图1)。

  西雅特公司展出了EV“e-Mii”和PHEV“LEON PHEV”。其中,e-Mii跟大众的EV“e-up!”一样,采用电动系统,配套使用了60kW的马达和18.7kWh的锂离子充电电池。充一次电可行驶160km。

  而LEON PHEV的混合动力系统跟德国奥迪将于2014年上市的PHEV“A3e-tron”一样,配备了75kW的马达和8.8kWh的电池,可EV行驶50km。不过,虽然发动机同为排量1.4L直列4缸发动机,不过LEON PHEV的最高输出功率为90kW,比A3e-tron低20kW,因此燃效提高。

  CHAdeMO联合参展

  随着欧洲汽车厂商陆续开始推出EV,欧洲对于可解决EV“电池耗尽”问题的快速充电器的理解也不断加深。

图1:大众集团展出很多纯电动汽车

  大众集团旗下、总部位于西班牙的西雅特公司(SEAT)展出了EV“e-Mii”和PHEV“LEON PHEV”,此外大众集团还展出了保时捷和大众品牌的纯电动汽车。

  本届EVS上,围绕日本快速充电标准“CHAdeMO”,汽车厂商、电力公司及快速充电器相关厂商等14家企业联合设置了展位(图2(a))。

  本届EVS上,围绕日本快速充电标准“CHAdeMO”,汽车厂商、电力公司及快速充电器相关厂商等14家企业联合设置了展位(图2(a))。

图2:“CHAdeMO”展示快速充电器

  快速充电标准化团体“CHAdeMO”的14家企业联合设置了展位(a)。其中,IKS展出了带有蓄电池的充放电系统(b)。

  欧洲现在设有900多个CHAdeMO标准的快速充电器。希望通过本届EVS上的展示,增加到1000多个。

  提起快速充电,在上次的EVS26上,美德汽车厂商为了对抗CHAdeMO,大力宣传将普通充电与快速充电连接器合为一体的标准“Combined Charging System(CCS)”。笔者本以为本届EVS27上会出现“CCS与CHAdeMO对抗”的局面,但并未出现标准竞争。可见,现在业内已认识到无论什么标准,普及快速充电器才至关重要。

  尤其在欧洲,充分利用富余可再生能源的举动越来越活跃,利用富余电力为EV快速充电或在电力紧张时由EV给电网供电的系统备受期待。

  本届EVS上,日本IKS作为可满足上述需求的系统,展出了可实现“V2H(vehicle to home)”、带蓄电池的充放电系统、可与太阳能电池等可再生能源系统联动(图2(b))。该充放电系统由可双向交换10kW电力的功率调节器和10.7kWh锂离子充电电池系统组成。

  日本IKS已决定向瑞典ALIR POWERSYSTEMS公司OEM供应该产品,将于2014年春季开始在欧洲销售。

  此外,展会上还不断有企业发布支持CHAdeMO和CCS两种标准的快速充电器。具体有德国ABB、西班牙CIRCUTOR、西班牙GH ELECTROTERMIA及葡萄牙efacec等企业展出(图3)。

图3:支持CHAdeMO和CCS两种标准的快速充电器纷纷亮相

  展会上展出了很多支持“CHAdeMO”和“CCS”两种标准的快速充电器。

  上述各公司均未公布价格,不过大概在2万~2.5万欧元。这些快速充电器不仅支持CHAdeMO及CCS等直流快速充电,还支持交流(AC)充电。还有快速充电器厂商认为“将来利用简单的适配器便可支持两种标准”,可见标准的差异并不是大问题。

  还演示了无线供电

  在EV充电方面,美国高通公司展示了无线供电系统,而非有线供电系统(图4)。该公司无线供电系统的受电线圈有3.3kW的、6.6kW的及20kW三种,供电线圈支持20kW以下的所有功率。如果以85kHz频率工作,高度间隔70~125mm,左右和前后位置偏差分别在±150mm以内,那么供电效率可确保达到90%以上。

图4:高通演示无线供电系统

  高通采用3.3kW的无线供电系统进行了演示(a)。该公司还展示了可在3.3k~20kW的范围内供电的无线供电系统(b)。

  该公司还采用3.3kW的无线供电系统,进行了实际为EV充电的演示。此次演示采用的频率为40kHz左右。展示了在车内使用下载到智能手机上的简易应用软件,可掌握无线供电位置偏差的功能。

  外置增程发动机

  展会上尤其引人注目的是不用担心EV“电池耗尽”的外置增程发动机(图5)。该发动机由法国EP Tender公司展出。采用的是将配备有发动机和发电机的装置放在2轮牵引车上后,安装在车辆后方的方式。

图5:外置的增程发动机

  EP Tender公司展出了放在牵引车上的外置增程发动机。

  目前的输出功率为22kW。如果是小型EV,加一次油便可行驶600km左右。该公司设想以租赁方式推广这种装置。

  2轮牵引车安装在汽车后方,在泊车等后退时存在操作困难的情况,比如汽车不能朝着方向盘所打方向拐弯。但该公司的牵引车挂入倒档时,牵引车下方会伸出辅助车轮,以减轻倒车的操作困难。

  发动机为2缸,由印度塔塔汽车制造,发电机和逆变器由德国博世(Robert Bosch)制造。

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