新能源汽车的核心：三电系统详解

时间: 2024-08-02 02:52:20 |   作者: jrs直播低调看直播

  》新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了17家企业的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它乘用车的动力电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。

  跨国车企，虽没自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强动力电池的核心竞争力。与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯，它们能换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。

  目前动力电池中，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂电池最为主要。（如下图）

  从表中能够准确的看出，四类电池各有优劣。那各汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢？哪种电池又将是未来的主流呢？

  数码电子科技类产品对锂电池安全性要求不高，钴酸锂电池最合适3C领域，特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力，但是同时其安全性能要打些折扣。

  锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率，虽然其单位体积内的包含的能量不如钴酸锂和三元锂，但其他综合性能相当出色。

  如果不是较低的单位体积内的包含的能量限制了磷酸铁锂电池，其真的有可能成为动力电池中的霸主。安全性能和寿命这两个关键指标都是顶尖的。

  如果说国内把锂电池的发展重心放在了磷酸铁锂电池上，国际动力锂电池行业的新星非三元锂电池莫属，比钴酸锂电池更高的单位体积内的包含的能量，成本低于钴酸锂电池，安全性也相当可靠。

  未来各电动车企业将会在传动机构上增加复杂性，同时降低对电机、电机变阻器的需求，即提高性能，降低成本。

  新能源汽车在正转加速行驶过程中，电机为负扭矩，扭矩的精确意味着新能源汽车加速速度的快慢。

  当扭矩产生误差时，需要电机来完成的新能源汽车加速，里程数则转变为需要消耗同等能量的电池来完成，而电池的成本相比电机较大，因此新能源汽车电机的效率和性能至关重要。

  目前汽车专用点击驱动系主要有三类：直流点击驱动系、永磁同步电机驱动系、交流感应点击驱动系。

  逆变器是把直流电转变成交流电的设备，若一台电动汽车的逆变器能支持较高电压，则相应的电压充电流较大，功率较大，这在某种程度上预示着同样电流进行充电，充电功率可以等比例放大，即充电时间会缩短。若提高逆变器的支持电压，则相应的充电时逆变器产生的热量会变多，那么就要解决逆变器中IGBT模块的散热问题，这是提高充电效率的核心问题，目前日本丰田对此研究较深入，例如其加硅碳技术的应用。

  新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代，其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。

  同时，电控系统面临的工况相对复杂：需要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围；

  电控方面，对于一般的主机厂来说，真正掌握的只有整车控制器，新能源汽车整车控制器与传统汽车的整车控制器差别并不是很大，它的成熟度也比较高。

  此外，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航能力。因此，电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求：

  1，驱动电机要有更高的单位体积内的包含的能量，实现轻量化、低成本，适应有限的车内空间，同时要具有能量回馈能力，降低整车能耗；

  2，驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供高启动速度、爬坡性能和高速加速性能；

  3，电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时提供高安全性和可靠性。

  电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环，其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。目前，国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池，部分电机电控核心组件如IGBT 芯片等仍不具备完全自主生产能力，具备系统完整知识产权的整车企业和零部件企业仍是少数。

  通过上面分析能够准确的看出，绝大部分自主品牌仅掌握了整车控制器与三电集成技术，对三电零部件技术却仍是处于没有进门的阶段，毕竟不是一个领域，技术不是一蹴而就的。

  而合资品牌方面，没有电芯是它们唯一的软肋，但是通过个人设计电池组与电池管理系统，进而掌握动力电池技术弥补了这个缺陷。技术这种东西是需要积累的。

  在2020年前补贴逐步下降甚至之后退出，对于主机厂来说，最重要的工作是怎么来降低动力电池的成本，也是技术与市场博弈的关键阶段，如果技术受制于人，降成本将难于上青天。

  2018年6月5日，“通往零排放之路”通用汽车中国电气化技术体验日正式在上海举办。通用汽车表示，创造“零事故、零排放、零拥堵”的美好未来，技术是实现这一美好愿景的基础。除此以外，网联和共享汽车也是缓解交通拥堵的重要途径。

  通用汽车中国公司总裁钱惠康、通用汽车中国公司电气化总工程师高珍妮接受各个媒体采访

  据统计，通用汽车自1996年推出首款新能源车型——EV1以来，全球累计纯电动行驶里程已超过50亿公里。而2010年推出的雪佛兰VOLT沃蓝达、2016年推出的雪佛兰BOLT都是使用便捷、价格亲民、深受消费者青睐的电动汽车。关于未来规划方面，通用汽车表示在2023年前将在全球推出至少20款纯电动车型。对于中国市场，截至2020年通用汽车将推出10款新能源车型，在之后3年旗下的新能源车型总数将再翻一番。除此以外，通用汽车还将提供多种电气化解决方案、续航里程及车身设计以供消费者选择。

  中国对于实现“零排放”的未来起着至关重要的作用，而为中国市场打造安全、可靠的电动车也是通用汽车未来的战略目标。自从2011年雪佛兰VOLT沃蓝达车型登陆中国市场后，通用汽车陆续在华推出了凯迪拉克CT6插电式混合动力车型、宝骏E100纯电动车型、别克VELITE 6插电式混合动力车型及纯电动车型，通用汽车在华新能源车累计纯电动行驶里程已超越了7500万公里。

  目前，通用汽车已经在中国建立了电池实验室，而官方也表示，这个实验室是通用在全球的第二个电池实验室。从中也能够准确的看出，通用汽车除了要在华制造相应的电动汽车产品和实施战略布局之外，其电池技术也会在全世界内的旗下产品上使用。也就是通用汽车会将技术进行共享，制造出更符合用户使用场景的新能源车型，甚至未来不排除通用汽车会在电池、电控、电驱等方面把技术向外输出。

  实现“零排放”愿景的基础就是掌握过硬的技术，通用汽车目前已拥有超过20年的电气化开发经验，旗下的新能源车型都经过了3-5年的测试和验证，具备安全性、可靠性和耐久性。通用汽车拥有专属电池研发能力，搭载其电池的车型可行驶超过64万公里，但续航能力并不会因此受一定的影响。除此以外，高效的热控制与能量管理系统和较高程度的车身整合也能带来优异的性能表现。

  通用汽车中国公司电气化总工程师高珍妮（Jennifer Goforth）表示：通用汽车将结合在电气化领域的技术与经验，全力为中国消费的人提供更好的服务。