李胜：解放青汽擦亮混动长途重卡之眼

本刊记者 刘海帆 文

At the 14TM Symposium China - ICE, (P)HEV & EV Transmissions & Drives (TMC2022) Commercial Vehicle Forum held on August 8, 2022, Li Sheng, the executive deputy general manager of FAW Jiefang Qingdao Automobile Co., Ltd., gave a special speech titled “The Application of Predictive Hybrid Control Technology Based on Geographic Location on Long-distance Heavy Truck”, analyzed Jiefang Qingdao Automobile’s thinking about “Why choose hybrid”, and described the journey of “how to manufacture hybrid vehicles properly” of Jiefang Qingdao Automobile over the years. This paper sorts out the content of his speech.

2022年8月8-9日，第14届国际汽车变速器及驱动技术研讨会（TMC 2022）在青岛召开。本届会议围绕“双碳”战略目标，深化混动技术研讨，同时向电驱动系统纵深发展，并聚焦高速化、高压化、高集成化、智能化等关键技术发展。

值得关注的是，本届论坛首次设置了商用车动力系统论坛。在8日下午的商用车论坛上，一汽解放青岛汽车有限公司常务副总经理李胜作了题为《基于地理位置的预见性混合动力控制技术在长途重卡上的应用》专题演讲。在长达20 min演讲中，李胜分析了长途重卡节能减排压力，介绍了长途重卡混合动力技术，重点介绍了解放青汽的预见性混合动力控制技术应用情况，并且对预见性控制技术的发展作了展望。可以说，李胜解析了解放青汽关于“为什么选择混动”的思考，并讲述了解放青汽多年来“如何做好混动”的路程。

政策·技术·需求——解放青汽为什么选择混动

从宏观上看，长途重卡是公路货运的主力军：据统计，2021年公路货物运输量、公路货物运输周转量分别为391.4亿t和6.91万亿tkm，分别占货物运输总量和货物运输周转总量的73.9%和30.9%。其中，中重卡是城际公路运输的主要承担者，占整个公路货运量的82%，其中长途重卡占比超过60%，并且载货汽车数量和吨位数都有所增长，这说明重型载货车的数量仍处于上升趋势。而重型货车4项污染物排放量分别为一氧化碳（CO）79.2万t、碳氢化合物（HC）27.5万t、氮氧化物（NO）463.0万t、颗粒物（PM）3.3万t；其中NO、PM占汽车总排放量的75.4%、52.1%。

李胜表示，要治理道路车辆排放问题，重型载货车是一个绕不过去的坎儿。国家最新发布的政策法规也要求长途重卡更节能、更环保。2022年6月17日工信部在《重型商用车辆燃料消耗量限值》（征求意见稿）就提出：四阶段油耗限值力度加严12%～16%不等；2021年10月11日发布的GB/T278——2021《重型商用车辆燃料消耗量测量方法》，更是明确四阶段重型商用车油耗测试将从C-WTVC循环切换到CHTC循环工况。

图1 一汽解放青岛汽车有限公司常务副总经理李胜作专题演讲

除了传统燃油车，目前批量生产的商用车无非就是3种技术路线：纯电动（包括充电、换电）、燃料电池、混合动力。其中，纯电动减排效果好，但是存在购置成本高、续航里程短、自重大、配套基建覆盖度低等问题；燃料电池可实现近零排放，但同样存在成本高、自重大、配套基建少等问题，短期内无法实现产业化应用；而混合动力运营过程与传统燃油重卡相同，动力性、燃油经济性、舒适性优势明显，购置成本适当增加，且不需要新增运营基建。考虑到长途重卡往往服务于快递快运行业，对里程、时效性都有较强的要求；且根据市场调研长途重卡用户期待的产品，是更节油、更舒适、更宜修、更保值的产品，因此解放青汽坚信：混合动力是长途重卡节能减排实用方案。

图2 2022年6月17日工信部在《重型商用车辆燃料消耗量限值》(征求意见稿)提出：四阶段油耗限制力度加严12%～16%不等

回首·现状·展望——解放青汽如何做好混动

据李胜介绍，解放青汽进入混动领域，最早可以追溯到2015年。经过市场调研、产品策划，解放青汽于2016年进行了集团立项，混动项目正式开始推进。通过2016年的整车开发、产品试制，2017年解放青汽已对混动重卡进行了路试，2018年对整车进行了工况路试，整车节油率得以提升并量化。2019年，解放青汽进行了P2方案路试，提升了控制策略。2020年，解放青汽交付了P1方案用户体验车，并进行国Ⅵ整车开发、路试及试验，以及预见性控制技术的研究与应用。2022年，解放青汽混动重卡计划完成整车放行试验、面向长途高速的P2整车路试和量产工作。可以说，7年时间里，解放青汽在一个从未涉及过的领域走出了自己的道路。

混合动力系统有串联式、并联式、混联式等多种原理构型、结构构型。综合考虑布置空间、能量效率、扭矩耦合性、整车动力性等多方面因素，基于用户需求，解放青汽最终选择为长途混动重卡配备并联式混动系统，同时确认了同轴布置、P2构型、高压侧挂布置等构型。

图3 解放青汽JH6混动车型

图4 混动系统有多种构型

基于“发动机及发动机控制技术、电机及电机驱动技术、电池及电池管理技术、自动变速器技术、整车电气电控架构、整车控制技术”这6大长途重卡混合动力整车开发关键技术，解放青汽研发了JH6 P2混动整车，其搭载6DL6/WP10.5H发动机，搭载具有混动专用数据的青汽自主AMT，采用前后兼容、扁平化结构的动力电机，并利用自主集成式空调液冷机组进行热管理，采用集成化模块化高压系统。

李胜介绍说，在多年的开发试制中，解放青汽也发现了长途重卡混动产品的痛点：“应激式”控制策略无法实现最优的能量管理。混动系统主要通过“联合驱动”、“制动能量回收”等工作模式实现节能，而传统的“应激性”控制策略存在“上坡前无电”、“下坡前满电”、“爬坡动力不足”、“下坡制动消耗”等问题。此外，由于国Ⅵ发动机排温要求较高，发动机排温提升加热模式占比影响燃油经济性，电驱系统峰值功率驱动或回收受温度影响，较大散热功率的温度管理系统体积较大、能耗较高。这都是混动长途重卡的痛点。

针对这些问题，解放青汽认为：预见性控制技术是解决混动长途重卡痛点的优秀解决方案。相较于“应激性”控制技术，预见性控制技术有如车辆长了眼，可以看到前方道路状态，根据路形变化，“预见性”调整动力传动系统、温度管理系统等控制策略，进而实现车辆长时域的最优控制。

基于这样的理念，解放青汽通过进行远、中、近场景识别，以动力传动系统、热管理系统、制动系统控制量解耦，实现了PACC（预见性自适应巡航）、PEM（预见性能量管理）、PTM（预见性温度管理）三项功能开发。PACC通过整车动能、势能相互转化，对车速进行长时域管理，大大降低了驾驶员工作强度，避免因驾驶习惯导致燃油经济性查等问题。PEM策略则通过路形识别与划分进行扭矩分配干预，实现动力电池目标电量管理，即“上坡前电量充足”、“下坡前可充电量最大”，在动力电池吞吐量前提下实现循环寿命最优。PTM则以实现发动机、动力电池、动力电机最优温度管理为目标，基于路形识别与划分进行扭矩分配干预，最终干预热管理机组负荷；PTM可以干预后处理系统排温量，降低发动机后喷加热模式燃油消耗量，并通过优化动力电池温度实现动力电池SOP及寿命最优管理。

经过混动重卡高速路况整车节油率仿真、混动重卡预见性控制策略离线策略验证及优化、混动重卡预见性控制策略长途高速路况下的双车对比长测，解放青汽得出结论：预见性控制技术发展到目前阶段，对混动重卡的有益效果包括几方面：高速路况大幅节油；发动机排温适宜，油耗及排放占优；联合驱动效果好，回收电量高；SOC利用率高；驾驶强度低；动力电池同等吞吐量下寿命优化等。而谈到预见性控制技术的未来，李胜提出了“地图数据优化”、“高效温度管理”、“拓展路况、天气等信息”、“长途重卡自动驾驶”、“高精度多场动力学模型”、“软件定义汽车”等6点优化方向。

商用汽车杂志记者在论坛现场聆听了李胜的专题演讲后，随机采访了几位专业听众。他们普遍认为，解放青汽对混动长途重卡痛点的理解可谓鞭辟入里，而对其高效节能的考量堪称精益求精。在能源日益紧缺、减排刻不容缓的当下，长途重卡的新能源化出路在何方？解放青汽选择的方案是混动。而在混动赛道上如何才能实现节能的最优解？解放青汽亦在给出自己的答案。

图5 混动车型常见的痛点

图6 解放青汽将“预见性控制技术”应用在混动长途重卡上

图7 “预见性控制技术”系统介绍