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我國混合動力電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的研究和制定


作者: 中國汽車技術(shù)研究中心標(biāo)準(zhǔn)化研究院 吳衛(wèi)     來源:《汽車標(biāo)準(zhǔn)化》     更新時間:2005-05-27       評論: 0

    在影響現(xiàn)代汽車技術(shù)發(fā)展的眾多因素中,能源和環(huán)境問題最受關(guān)注,更節(jié)能、更環(huán)保的汽車產(chǎn)品是世界各國研究和發(fā)展的重點方向。各大汽車制造商為搶占未來全球汽車市場的優(yōu)勢地位,普遍重金投入,各顯其能。政策、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)在規(guī)范和促進汽車節(jié)能、環(huán)保技術(shù)的進步和應(yīng)用方面作用顯現(xiàn)突出的作用。

    我國也不例外,盡管汽車平均保有水平與發(fā)達國家還相距甚遠,但近年高速增長使得車用燃料消耗量迅速增加和對石油進口依賴度日益攀升,城市環(huán)境污染問題也越來越受到社會各方面重視。為此,《汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展政策》明確了在能源和環(huán)境問題日趨嚴(yán)峻的情況下我國汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)發(fā)展的方向和重點:“國家引導(dǎo)和鼓勵發(fā)展節(jié)能環(huán)保型小排量汽車。汽車產(chǎn)業(yè)要結(jié)合國家能源結(jié)構(gòu)調(diào)整戰(zhàn)略和排放標(biāo)準(zhǔn)的要求,積極開展電動汽車、車用動力電池等新型動力的研究和產(chǎn)業(yè)化,重點發(fā)展混合動力汽車技術(shù)和轎車柴油發(fā)動機技術(shù)。國家在科技研究、技術(shù)改造。新技術(shù)產(chǎn)業(yè)化、政策環(huán)境等方面采取措施,促進混合動力汽車的生產(chǎn)和使用!薄皣抑С盅芯块_發(fā)醇燃料、天然氣、混合燃料、氫燃料等新型車用燃料,鼓勵汽車生產(chǎn)企業(yè)開發(fā)生產(chǎn)新型燃料汽車!

    由于體制和基礎(chǔ)技術(shù)等方面的原因,政府在我國電動汽車等新能源汽車技術(shù)開發(fā)領(lǐng)域中的組織和引導(dǎo)作用與國外相比更明顯?萍疾繌摹鞍宋濉本烷_始組織電動汽車的研究工作,在“十五”期間則將電動汽車列為“國家高新技術(shù)發(fā)展計劃”(863)的重大專項,并根據(jù)國際電動汽車技術(shù)的發(fā)展經(jīng)驗和趨勢將混合動力電動汽車技術(shù)的開發(fā)放在突出位置。各主要汽車企業(yè)也出于提高技術(shù)水平與競爭力的需要,將最具產(chǎn)業(yè)化前景的混合動力電動汽車作為主要發(fā)展方向,積極地配合國家科技計劃的實施,目前都取得階段成果,有些已準(zhǔn)備開始批量生產(chǎn),迫切需要國家在政策方面的支持和標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)的規(guī)范。

    我國在純電動汽車的研究開發(fā)時,就意識到研究相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的重要性,混合動力汽車的產(chǎn)業(yè)化更需要標(biāo)準(zhǔn)的規(guī)范和引導(dǎo);旌蟿恿ζ囀菄H上最先得到規(guī);虡I(yè)應(yīng)用的電動汽車類產(chǎn)品,技術(shù)趨于成熟,相應(yīng)的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)也在不斷完善。因此科技部在“863”計劃中將“混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)研究與制定”立為專項課題,有關(guān)工作受到國家發(fā)展和改革委員會、國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會等部門的重視和支持。此項研究在2004年12月通過科技部驗收,前后歷時兩年,陸續(xù)共完成15項國家標(biāo)準(zhǔn)草案和2項標(biāo)準(zhǔn)研究報告,其中13項標(biāo)準(zhǔn)草案已經(jīng)國家發(fā)展和改革委員會同意向國家標(biāo)準(zhǔn)化管理委員會報批(國家標(biāo)準(zhǔn)《電動汽車術(shù)語》在2005年初已經(jīng)正式批準(zhǔn)發(fā)布),包括針對混合動力汽車的標(biāo)準(zhǔn)6項,電動汽車共用的標(biāo)準(zhǔn)4項,還有修訂的純電動汽車標(biāo)準(zhǔn)3項。

    參與標(biāo)準(zhǔn)研究和制定工作的都是國內(nèi)的骨干企業(yè)和機構(gòu),也是“863”項目的主要參加單位,包括中國汽車技術(shù)研究中心、天津清源電動車輛有限公司、東風(fēng)電動車輛股份有限公司、一汽集團技術(shù)中心、清華大學(xué)和奇瑞汽車有限公司等。按照《標(biāo)準(zhǔn)化法》對國家標(biāo)準(zhǔn)管理程序的規(guī)定,2003年組建的全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會第二屆電動車輛分技術(shù)委員會先后三次對標(biāo)準(zhǔn)進行了討論和審查。在標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂過程中,組織了多次技術(shù)研討和交流活動,也開展了與日、美、歐等技術(shù)先進國家的企業(yè)和研究機構(gòu)的國際合作,得到廣泛的技術(shù)支持。

    混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)以及其它電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的制定和修訂,使得我國電動汽車的標(biāo)準(zhǔn)體系進一步充實,基本能夠適應(yīng)目前對電動汽車產(chǎn)品(特別是整車)性能測試的要求,對我國混合動力技術(shù)的發(fā)展和產(chǎn)業(yè)化有重要的促進作用;旌蟿恿ζ嚇(biāo)準(zhǔn)的制定也受到汽車行業(yè)及社會其他方面的關(guān)注,既說明越來越多的企業(yè)更加重視標(biāo)準(zhǔn),也包含著可能對標(biāo)準(zhǔn)制定工作缺乏深入了解而存在的疑問甚至顧慮。

    我們一方面為標(biāo)準(zhǔn)化工作受到各方面的關(guān)心感到高興,也深切感受到作為我國汽車標(biāo)準(zhǔn)化工作技術(shù)歸口機構(gòu)的責(zé)任。

一、我國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系的建立與完善

    我國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)是隨著國內(nèi)電動汽車開發(fā)應(yīng)運而生的。在各有關(guān)政府部門支持下,全國汽車標(biāo)準(zhǔn)化技術(shù)委員會于1998年新組建了電動車輛標(biāo)準(zhǔn)化分技術(shù)委員會,成為第24個分技術(shù)委員會(代號SAC/TCll4/SC27)。

    純電動汽車、混合動力電動汽車和燃料電池電動汽車是電動汽車的三種類型,在開始研究我國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系時,混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)就已包含其中。在“九五”期間,共有16項主要針對純電動汽車的國家標(biāo)準(zhǔn)(其中有2項為國家指導(dǎo)性技術(shù)文件)先后制定完成,是我國電動汽車標(biāo)準(zhǔn)的第一批成果。

    在國外特別是日本、美國混合動力汽車開發(fā)和應(yīng)用取得突出進展的情況下,科技部將發(fā)展混合動力技術(shù)明確為“十五”期間電動汽車研究和產(chǎn)業(yè)化的重點。為加快我國混合動力汽車產(chǎn)品的開發(fā)和生產(chǎn),縮小與先進國家的技術(shù)差距,增強我國汽車工業(yè)在新技術(shù)領(lǐng)域中的競爭力,在科技部的要求和支持下,混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)的前期研究工作自2002年初啟動,針對標(biāo)準(zhǔn)制定的重點領(lǐng)域和技術(shù)路線在國內(nèi)相關(guān)企業(yè)和高等學(xué)校、研究機構(gòu)進行了較為廣泛和深入的調(diào)研,還進行了國內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)資料的收集分析等準(zhǔn)備工作。

    在隨后兩年的研究中,對上述16項標(biāo)準(zhǔn)中的5項進行了修訂,又新制定了10項新的國家標(biāo)準(zhǔn)(其中6項是專門適用混合動力汽車的標(biāo)準(zhǔn)),提出2項標(biāo)準(zhǔn)的研究報告,電動汽車標(biāo)準(zhǔn)體系進一步充實(具體標(biāo)準(zhǔn)見表1)。

二、我國混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)的基本情況

1 制定項目的選擇

    混合動力電動汽車,即傳統(tǒng)的內(nèi)燃機輸出的機械動力和電池輸出的電力共同作為驅(qū)動力的汽車,因此,兼有內(nèi)燃機汽車和純電動汽車的特征。經(jīng)過研究分析,由于混合動力汽車的電池動力系統(tǒng)主要提供輔助動力,除具有與電動汽車相似的電池及其管理系統(tǒng)、驅(qū)動電機及其控制系統(tǒng)等電驅(qū)動系統(tǒng),工作電壓較高等特定情況外,車輛其他結(jié)構(gòu)特征及整車特性更接近于普通的汽車。適用于普通汽車和零部件的標(biāo)準(zhǔn)多數(shù)都可直接用于混合動力汽車。當(dāng)然,由于有電驅(qū)動系統(tǒng),也有一些技術(shù)要求或試驗方法需做針對性調(diào)整。

    同時,原有電池、電機及其控制器、電磁兼容等電動汽車標(biāo)準(zhǔn)和新制定的基礎(chǔ)性標(biāo)準(zhǔn)(如電動汽車術(shù)語、儀表、標(biāo)志等)是電動汽車共用的標(biāo)準(zhǔn),同樣也適用于混合動力汽車。因此,近年混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)的研究制定,主要考慮整車性能及安全、排放、能耗試驗方法,這些也是政府部門產(chǎn)品管理的重點內(nèi)容。

    在已報批的6項混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)中,有3項是共用標(biāo)準(zhǔn),即“安全要求”、“動力性能試驗方法”和“定型試驗規(guī)程”;關(guān)于輕型和重型混合動力汽車(以最大設(shè)計總質(zhì)量3.5噸為限)的標(biāo)準(zhǔn)分別是2項(能耗和排放試驗方法)和1項(能耗試驗方法)。

2  標(biāo)準(zhǔn)的類型和屬性

    除考慮混合動力汽車有高電壓回路和裝置而在安全要求方面規(guī)定了一些技術(shù)條件外,可以看到,其余的標(biāo)準(zhǔn)全部是試驗方法標(biāo)準(zhǔn),沒有性能指標(biāo)要求。一方面,混合動力汽車產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)型式和技術(shù)特點五花八門,各有所長,不可能也沒必要作出統(tǒng)一要求,而且混合動力技術(shù)尚處于發(fā)展完善進程中,過于明確地限定技術(shù)要求可能限制新技術(shù)的開發(fā)。即使是試驗方法標(biāo)準(zhǔn),也基本上是基于傳統(tǒng)汽車的同類標(biāo)準(zhǔn)來設(shè)定混合動力汽車的試驗條件和程序。

    與原有的電動汽車標(biāo)準(zhǔn)一樣,所有制定完成的標(biāo)準(zhǔn)均是推薦性國家標(biāo)準(zhǔn),也就是說,如何使用這些標(biāo)準(zhǔn),取決于使用者自身。如果政府部門在對混合動力汽車產(chǎn)品的準(zhǔn)入管理中采用,則要考慮哪些項目和內(nèi)容是必須的和可操作的。

3  采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)

    在我國,采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)是指導(dǎo)標(biāo)準(zhǔn)化工作的重要原則,在混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)的研究與制定工作中也得到貫徹。

    相對而言,我國在汽車技術(shù)領(lǐng)域的基礎(chǔ)研究和技術(shù)開發(fā)水平與國外先進水平存在著不小的差距。盡管在電動汽車技術(shù)方面我國在著力改變這種局面,也取得了可喜的進步,但由于整體技術(shù)水平和工業(yè)基礎(chǔ)的限制,能夠在國際上有影響的技術(shù)創(chuàng)新還偏少。因此,充分借鑒國際上相對成熟的標(biāo)準(zhǔn)成果對于發(fā)展我國的電動汽車技術(shù)是有益和必要的。當(dāng)然,將我國在技術(shù)創(chuàng)新上的成果更多地在標(biāo)準(zhǔn)中體現(xiàn),甚至爭取向國際標(biāo)準(zhǔn)化組織提交,是我們追求的目標(biāo),盡管目前這種情況還不是很多見,但在混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)中已有良好的開端。在重型混合動力汽車的能耗和排放測試方面,少數(shù)國家有整車臺架,而這種昂貴的測試條件對我國目前還不現(xiàn)實。在國外也缺乏成熟經(jīng)驗和規(guī)范的情況下,東風(fēng)電動車公司等單位對各種可替代的方法進行了研究。其中,為在道路上進行能耗試驗,將中國汽車技術(shù)研究中心承擔(dān)的另一“863”項目“我國典型城市行駛工況”的研究成果“城市公交循環(huán)”作為測試循環(huán)之一采用,使得在標(biāo)準(zhǔn)中,有了針對我國城市道路條件的試驗方法,這是在制定汽車標(biāo)準(zhǔn)中的一大進步,得益于開展了更深入的基礎(chǔ)研究。

    采用國際標(biāo)準(zhǔn)和國外先進標(biāo)準(zhǔn)并不是直接采用國外企業(yè)的標(biāo)準(zhǔn)。雖然越有技術(shù)實力的企業(yè)對各國乃至國際標(biāo)準(zhǔn)的影響力越大,也在一定程度上反映技術(shù)發(fā)展的趨勢,但要成為大家公認的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),必須要經(jīng)過廣泛協(xié)調(diào),綜合反映各方面的意見。在我們收集和借鑒的混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)中,包括國際標(biāo)準(zhǔn)(ISO)、聯(lián)合國歐洲經(jīng)濟委員會法規(guī)(ECE)、歐洲標(biāo)準(zhǔn)(EN)、美國汽車工程師學(xué)會(SAE)、日本電動車協(xié)會(JEVS)、美國電動車運輸應(yīng)用協(xié)會(ETA)等國際性、地區(qū)性和各國行業(yè)性組織的標(biāo)準(zhǔn)或規(guī)范,特別是ECE、ISO、SAE對我國標(biāo)準(zhǔn)的參考作用更突出一些。

    對于輕型車能耗和排放試驗,由于涉及技術(shù)法規(guī)體系,因此如何按照我國已有的標(biāo)準(zhǔn)針對混合動力汽車進行試驗,主要是參照了ECE相應(yīng)法規(guī)對混合動力汽車的修正方法。在混合動力汽車安全要求、動力性能試驗方法方面,參照ISO、EN等標(biāo)準(zhǔn)的同時,也了解了國內(nèi)在產(chǎn)品開發(fā)過程中的設(shè)計經(jīng)驗,要滿足國際標(biāo)準(zhǔn)存在著對測試條件要求較高的因素。

4  標(biāo)準(zhǔn)的作用和局限
 
    6項混合動力汽車標(biāo)準(zhǔn)和其他電動汽車標(biāo)準(zhǔn)為各有關(guān)方面特別是企業(yè)提供了評價產(chǎn)品的基本方法,有助于改變原來各有不同的評價方法和測試結(jié)果的情況,客觀反映技術(shù)開發(fā)的成果,便于企業(yè)改進和提高產(chǎn)品性能,也是將來對混合動力汽車的準(zhǔn)入管理可以依據(jù)的較為系統(tǒng)的技術(shù)規(guī)范。

    推出一批新的標(biāo)準(zhǔn)確實是取得了進步,但也必須看到,這些成果是初步的和有限的,在技術(shù)方面也肯定存在不明確和有問題的內(nèi)容。一方面,包括國外,在混合動力技術(shù)發(fā)展方面仍在積累經(jīng)驗和改進現(xiàn)有產(chǎn)品,標(biāo)準(zhǔn)也存在不完善之處,對于零部件更是缺乏系統(tǒng)性的技術(shù)規(guī)范。再有就是國內(nèi)混合動力汽車還缺乏更加深入的技術(shù)開發(fā)和基礎(chǔ)研究,對相關(guān)技術(shù)要求和試驗方法的理解與設(shè)備能力也不充分,一定程度上制約我國標(biāo)準(zhǔn)的水平。

5  相關(guān)建議

    混合動力汽車是在傳統(tǒng)汽車基礎(chǔ)上改進的產(chǎn)品,有著實用和節(jié)能環(huán)保效果明顯的技術(shù)優(yōu)勢,應(yīng)在政策和管理方面給予扶植。不必在技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)上設(shè)定更多的限制,準(zhǔn)入管理上也應(yīng)與傳統(tǒng)汽車產(chǎn)品實施基本相同的程序和檢驗項目,通過廣泛應(yīng)用才能促進其產(chǎn)業(yè)化發(fā)展和產(chǎn)品技術(shù)水平提高,縮小與國際先進水平的差距,使我國企業(yè)在混合動力技術(shù)領(lǐng)域占有一席之地。

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