独家解析宇通E10英国特供版电动客车三电技术状态

本文为新能源情报分析网驻英国特派记者原创撰写,探寻老牌资本主义国家英吉利及北爱尔兰联合王国在新能源时代的公交、出租电动化进程中的情报汇总刚要。

引言:长期以来,总部位于中国郑州宇通客车凭借出色的营销能力和较为优秀的感官质量,在国内甚至全世界中低端客运市场有着不俗的销量。迄今宇通已出口全球40多个国家和地区,销量方面,宇通官方宣传“全球第一”。宇通作为我国装备制造业的主干力量,在英美日韩等汽车强国表现如何?笔者以英国为切入点,剖析“宇通模式”在英美日韩等汽车强国的可行性。

前序稿件中,笔者从不同角度介绍了比亚迪电驱动技术帮助英国公交电动化的成果。通过观察新能源情报分析网的社交媒体平台评论,笔者关注到网友对宇通客车的海外推广进展有所关注。本篇稿件中,笔者以宇通客车提供给伦敦6家主要公交运营商试用的一台编号为YG18 CVS宇通E10英国特供版为样本,分析宇通纯电动客车产品对比竞品的优劣势。

备注:YG18 CVS型宇通E10英国特供版,后文简称宇通E10特供版

1、宇通E10特供版车型简要介绍:

宇通提供伦敦试用是为海外标准重新设计、伦敦市场特别定制的E10车型,长度为10.8米,型号ZK6118BEVG。搭载324度磷酸铁锂电池,官方宣称续航181英里(约290公里)。前轴为采埃孚RL82EC独立悬架转向轴(ZF 8098电液节能助力转向,直流动力转向泵),ZF AV 132后桥搭载一个YTM 280-CV9-H水冷散热永磁同步电机驱动电机其最大功率350瓩,最大扭矩2400 Nm。悬架采用全ECAS前二后四空气悬架,Sachs减震器,支持底盘升降功能。轮胎采用米其林275/70 R22.5轮胎,搭配钢轮毂。乘客门采用前气动内摆和后气动塞拉门,在塞拉门下方配有电动无障碍踏板,方便行动不便人士乘车。

上图为宇通E10特供版适配的ATCIA仪表台特写。配置了全液晶仪组合仪表,各功能按键,根据属性以不同颜色区分,便于驾驶员快速读取并选择。

上图为宇通E10特供版全液晶组合仪表特写。

绿色箭头:室外温度19℃ 高于英国全年平均气温,且无需使用暖气

红色箭头:总里程17296英里,约为27674公里

黄色箭头:车载控制系统预估续驶里程146公里,根据电池特性计算理论续航为250公里左右

蓝色箭头:下午15:38分,根据车辆特殊情况,此车收车时间约为19点之前

载员舱内设31个座位,预留43个标准站位。采用低入口设计,但由于该车仍采用较为传统的直驱单电机结构,无法实现整车全通道低地板设计。

上图为宇通E10特供版载员舱前部内饰及座椅细节特写

上图为宇通E10特供版载员舱后部内饰及座椅细节特写。

宇通E10特供版乘客座位旁设有总功率15W的两个USB充电接口。如今手机已普遍支持18W充电,这个功率虽捉襟见肘,为保证车辆安全和顺利运行,搭载小功率USB充电器也不难理解。

该车配有三套暖风系统:260升油箱的燃油采暖、空调制热、和3个2瓩级暖风机。图示为其中一个标注‘Electricity,No water’的暖风机。

上图为宇通E10英国特供版CCS标准(欧标)快充接口特写。

上图为宇通E10英国特供版车身侧面特写。

车顶端前部为驾驶员独立空调系统;车顶中前部和后部“凸起”,为两套顶置电池总成;车顶中部为顶置载员舱空调系统。

2、宇通E10特供版车型三电技术:

电动汽车三电技术包括电池、电机、电控。笔者将对三个部分分别进行解析,对比在英国市场已成规模的几款纯电动客车,分析宇通客车产品的几个改进点。

2.1 宇通E10特供版车型技术研判-电机

宇通没有自主研发电动汽车核心部件的能力,其中电机、电控由技术合作伙伴进行ODM代工或主导研发。即便如此,宇通仍然为高端市场客户提供传统单电机直驱的驱动方式,而不是性能更好的轮边电机。

宇通E10特供版车型的轴间电机驱动方式(集中驱动):

轴间电机驱动靠近传统燃油车辆结构,其中内燃机由电动机代替,并且电动机扭矩通过动力传动系传递到驱动轮以驱动车辆。通俗地讲,可理解为“直接式油改电”。它可以通过基于传统车辆结构的微小变化来实现,其具有成熟,安全和可靠的操作技术,但是具有内部尺寸小,质量大,传动效率低和控制复杂的缺点。

轴间电机驱动的优点是技术难度低,但集中驱动车辆类似于传统的内燃机车辆,具有许多动力传动系部件,成本高,传动效率低,控制复杂等缺点。与集中驱动相比,轮边电机驱动方式传动链短,经济性好,内部空间利用率高,制动能量反馈损耗小。同时,欧洲目前的批量使用的电驱动车型(包括混合动力、纯电动、燃料电池)车型中,大多采用轮边驱动电机作为引擎。利用轮边驱动电机体积小的特点,可实现全通道低地板设计。

2.3 宇通E10特供版车型-电控

上图为宇通E10特供版车型后部动力舱细节特写。这也是目前网络上仅有的宇通E10特供版电控分系统的“高清无码”细节大图。

红色箭头:“X合1”电控系统(集成电机控制器、DCDC、PDU)

白色箭头:疑似OBC(充电机)和其他高压控制模块

橘色箭头:透明上盖的保鲜盒(低压电)

绿色箭头:4套钢制外壳的电池模组

笔者目测宇通E10特供版车型后部动力舱细节,发现这款为英国市场特别定制,或者代表宇通电动客车制造较高水品的“3电”系统集成度十分低下。

电驱动控制系统采用了“X合1”集成技术,充电机和其他高压模块进行整合,这种做法也是2018年-2019年中国国内电动客车行业普遍遵循的设定。

但是,在宇通E10特供版车型后部动力舱内,除了4组电池总成、2套控制模块外,不下10余组、单体长度超0.8米的高压线缆集中捆扎布置。

由于宇通E10特供版车型动力电池总成并未集成液态热管理系统(高温散热低温预热功能),在满负载运行工况,后部动力舱内的高压力线缆及各功能模块散发的热量,不利于车辆安全。再加上,10余组超0.8米长度的高压线缆集中捆扎布设,动力电池输出与驱动电机间输出/回馈的电量损耗明显加剧。高压线缆数量越多、长度越长、直径越大,产生的热损耗转化为电损耗。

2.3 宇通三电技术研判-电池

宇通E10特供版车型搭载的磷酸铁锂动力电池总成,为目前主流非快充纯电动客车使用的较为成熟的技术。经过国家补贴政策的推动,我国国产纯电动客车电池本身参数(能量密度、成分配比等)上均以达到国际一流水准。硬实力都具备,软实力就要看各家的功底。

但是,电池热管理系统是软实力当中十分重要的一部分。众所周知,由于电池的化学特性,其工作状态随温度变化影响较大。这一性质不仅体现在低温下电池不耐用,在温度高时也有体现。电池在高温状态下大功率充放电,不仅会带来短时的不耐用、更会为电池带来不可挽回的衰减,也就是电池寿命的减少。

电池方面由于该车电池组暂不方便打开,笔者带来国内最新一代搭载宁德时代磷酸铁锂电池的宇通客车电池仓内部细节进行研判。进过笔者目测,这台这台宇通E10电动客车适配的动力电池总成,没有集成液态热管理系统。

红色箭头:CATL 宁德时代logo

某公交行业讨论平台上,有网友指出,未搭载电池冷却系统的宇通客车,使用两年后电池出现严重衰减,影响使用。由于不在宇通的质保范围内,运营商不得不自费更换电池。若情况属实,2016-2017年采购未搭载电池水冷系统的宇通客车的运营商,目前将面临巨额的更换电池费用。

在温度较为适宜的英国伦敦(区域),没有适配动力电池液态热管理系统的宇通E10特供版车型,是否具备较好的表现,笔者不能确定。

然而,可以确认的是,在英国公交市场大批量服役的来自中国比亚迪K系列电动客车(包括进口及本土化生产K系列车型),全部标配了轻量化、模块化动力电池总成,和具备3套总线控制的可变流量电子水泵伺服的液态热管理系统。

2.2.2 续驶里程

电动汽车的续航是产品力的主要体现。尽管公交车行驶里程固定、有规定的路线和充电方案、对续驶里程的要求不高,然而英国运营商期望购买到无论何种情况都能满足整日运营的车辆。

前文的“宇通E10特供版全液晶组合仪表特写”中,我们看到这台车龄1年2个月的宇通E10在无需使用空调时,从早7时左右行驶至15点时余电量为61%。

据GoAhead London(领先伦敦)集团工作人员向笔者介绍,该运营商在2月对通E10特供版进行试用,并与已在运营79台比亚迪纯电动车型(2台K9A、1台K8UR、51台D9UR和25台D8UR)进行比较。实际运营上,运营商发现宇通E10在典型英国天气情况下,需要在白天补电才能完成整日的运营计划,仅从续航上已无法满足集团的更高要求,还不包括车身稳定性、车门故障等问题。

正如牛津巴士运营商在其官方推特上所说:“宇通E12纯电动客车在牛津巴士公司City6试运行。130英里的电池续驶里程能满足几个小时的运营,但不足以支持全天行驶。2020年开始牛津市区将实现零排放,除了Proterra进入英国市场以外,还有谁能提供满足整日运营的电动巴士?”(读者读到这里,牛津运营商的问题似乎有了答案)

对于运营商来讲,在不增加配车数量的情况下实现电动化(甚至由于更低的故障率可以减少配车),是最理想的解决方案。每台英国公交车在24小时内由2-4名驾驶员持续驾驶,为保证班次和驾驶员工作时间的稳定,如果使用不能满足整日运营的纯电动巴士,将必须采购更多车辆。在电动公交车采购价本就高昂的情况下,运营商无法承担数次翻倍的车辆采购费用。

3、宇通电动客车英国公交市场状态:

截止到5月10日,宇通E10客车在运营商Stagecoach伦敦的郊区线路323路试用约2周左右(一般的试用时间为2个月)。5月11日,据本地媒体爆料,运营商Stagecoach在10日宣布伦敦323路订购4台纯电动单层巴士,以实现伦敦最新增加的“零排放区”计划,配图为伦敦153线路比亚迪D8UR投入运营时的场景。

截止到笔者5月15日发稿时,车牌号为“YG18CVS”的宇通纯电动客车在5月10日Stagecoach宣布采购纯电动单层巴士当日18:21结束运营后,未在323线路上出现。据了解,Stagecoach的试用过程并不顺利,在该车抵达323路线路车库时,车门出现故障,导致维修数日。参考Stagecoach集团在吉尔福德4条线路上投入使用的比亚迪 ADL Enviro200EV订单和大曼彻斯特区已订购的105台(今年交付32台)比亚迪ADL Enviro400EV City订单,本次Stagecoach四台纯电动单层车订单是否会选择宇通,我们拭目以待。

笔者有话说:

目前宇通纯电动客车在英国公交市场销量仍为个位数,已知两台在近一年内提供给数个运营商轮流使用。与此同时,同为来自中国的比亚迪K系列电动客车,不仅以“原装进口”方式承担英国伦敦公交运营任务,更与当地客车制造商进行合作,先期已CKD方式组装中国版K系列电动客车,随后进行“二次改进”式的本土化,研发并量产更具“伦敦味道”的英国K系列电动客车。

中国电动客车在英国运营系列稿件将持续连载,下一篇稿件内容是什么?暂且保密。

注释:①:宇通英国经销商Pelican在其官网上给出的数据

感谢Stagecoach(运营商)、GoAheadLondon(运营商)、Alexander Dennis(工厂)为拍摄提供条件

文/新能源情报分析网@Eternity_马大哈 


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