從“2008科技奧運”到“2022綠色冬奧”，中國新能源汽車發(fā)展又將迎來一次技術飛越，針對第24屆北京-張家口冬奧會的嚴寒條件，8月31日，電動車輛國家工程實驗室主任、北京市新能源汽車聯席會專家組首席專家孫逢春教授首次發(fā)布了以北京理工大學為首的電動汽車技術團隊，面向冬奧環(huán)境研發(fā)的新能源汽車與低溫電池技術成果，將讓電動汽車不再“怕冷”。

冬奧會極寒挑戰(zhàn)

圍繞“綠色冬奧”的總體目標，實現奧運期間的綠色交通是其中的重要環(huán)節(jié)，然而，面對嚴寒環(huán)境，在冬奧會中使用新能源汽車，確實還要克服諸多挑戰(zhàn)。

電動車輛國家工程實驗室主任、北京市新能源汽車聯席會專家組首席專家孫逢春教授

孫逢春表示，經過調研，在2022年冬奧會期間，如大規(guī)模使用新能源汽車，車輛將面臨-20℃至-30℃的低溫工作環(huán)境，作為舉辦地之一的張家口地區(qū)，冬季平均溫度處于-10℃左右，而崇禮室外賽區(qū)在極寒時溫度將降至-23℃。眾所周知，在低溫條件下，電動車輛動力電池的充、放電特性將變差，容量和壽命也會衰減，進而導致車輛續(xù)駛里程及整車動力性能顯著下降，充電時間明顯延長。長期以來，在東北、西北等高寒地區(qū)難以推廣。

在解決電動汽車動力電池低溫應用方面，目前主要的解決方案是采用外部加熱方式，但是這種電池加熱系統(tǒng)能耗高、時間長、效率低、效果差。例如目前新能源汽車廣泛采用的電動空調加熱方式，一般是通過電阻絲(PTC)加熱，其制熱能效比很低，在加熱電池的同時，則不能滿足車內乘坐溫暖舒適性要求。

另外，北京冬奧會河北賽區(qū)地形主要為山區(qū)，進入冬季，道路坡度與冰雪路面等將導致車輛行駛工況十分復雜。但是，面對復雜路況，現有以電動為主的新能源車輛智能化程度普遍較低，尚無法滿足冰雪覆蓋的低附著路面等復雜路況對車輛智能化的要求，也對新能源汽車智能自主決策能力提出了較大挑戰(zhàn)?？傮w來說，復雜路況和低智能化制約了電動汽車在北京冬奧會中的大規(guī)模應用。

低溫電池技術的突破

北京理工大學、中信國安盟固利動力科技公司和美國EC POWER公司的科研團隊，合作開發(fā)了超低溫區(qū)域帶自加熱技術的鋰離子動力電池系統(tǒng)產品并進行產業(yè)化量產。孫逢春介紹，該電池系統(tǒng)可適用于更低的溫度，-30℃時基于自加熱的方式在幾十秒內使電池溫度上升到0℃以上，從而激活動力電池的正常應用，電池系統(tǒng)比能量可達170Wh/kg，系統(tǒng)可靠性試驗已經完成累計切斷次數超過5000次。

該技術通過物理方法解決電池低溫問題，適用于各種電池體系，徹底解決了電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無法啟動、衰減、安全隱患等諸多難題，對電動汽車的發(fā)展具有里程碑的意義。

整車及關鍵零部件技術的突破

北京理工大學及理工華創(chuàng)電動車技術團隊在純電動客車整車控制及動力驅動領域也取得了一系列的核心技術成果，包括研發(fā)出智能網聯整車控制器（iVCU）和無動力中斷自動變速電驅動系統(tǒng)產品，可以滿足低溫環(huán)境下整車系統(tǒng)的高效智能控制要求，系統(tǒng)技術通過歐盟認證并實現成套出口。

北京理工大學還與湖南華強電氣合作開展了低溫補氣增焓技術的應用研究，與PTC制熱相比，具有寬溫區(qū)、高能效、安全性好等特點，解決溫度受限及能效低的難題，可以滿足冬奧電動汽車低溫環(huán)境制熱的要求。北京理工大學還與福田汽車、北汽新能源、宇通客車等整車企業(yè)開展深入合作，在低溫環(huán)境下整車系統(tǒng)集成技術方面開展技術攻關，為冬奧期間的應用奠定了堅實的基礎。

冬奧新能源汽車開發(fā)計劃

為了更好的展現我國在新能源汽車領域的研究能力和研究成果，北京市科委將重點支持面向冬奧環(huán)境的新能源汽車關鍵技術開發(fā)，針對面向冬奧的低溫環(huán)境、坡道及冰雪路面導致行駛工況復雜等電動車輛應用需求，通過產學研和國際合作，突破車輛動力電池在低溫環(huán)境下集成應用、高效低溫增焓冷暖空調、高寒環(huán)境下高功率燃料電池系統(tǒng)、自動駕駛與自動充電協同控制、低溫環(huán)境下整車系統(tǒng)集成及控制等關鍵技術，研制面向冬奧示范應用的L4級智能化純電動中型客車、高速燃料電池大客車、低溫性能優(yōu)異的純電動客車和乘用車。

由北京理工大學、清華大學、盟固利、福田客車、北汽新能源、宇通客車、華強電氣組成的北京市新能源汽車項目團隊計劃2017年完成搭載全氣候電池和低溫增焓冷暖空調的新能源大客車、豪華中巴車和轎車原理樣車的研制；2018年春節(jié)前，完成全氣候新能源汽車在高寒地區(qū)(東北漠河或內蒙等)的驗證試驗。預計至2020年共完成4種車型共11輛產品樣車的開發(fā)，并獲得產品公告并投入試驗示范應用。同時，將以新能源汽車為基礎和主線，重點攻關智能新能源汽車的研制和示范。

根據北京市政府的規(guī)劃，服務“綠色冬奧”，要進一步強化技術應用，特別是加強分布式能源、智能網聯、無線充電等技術在北京冬奧會上的應用，2019-2020年推動建設冬奧電動汽車示范區(qū)，在冬奧會區(qū)域實現電動化的同時，實現燃料電池汽車一定規(guī)模的示范應用，并力爭開展無人駕駛汽車示范運行；著力京津冀充電設施協同發(fā)展，打造京津冀一體化城際快速充電網絡，有效保障2022年冬奧會的綠色出行。2022年冬奧會舉辦過程中，其所在區(qū)域將實現新能源汽車的全覆蓋。

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