新能源汽车功能模块组成部分(新能源汽车三电系统详解)
新能源汽车功能模块组成部分(新能源汽车三电系统详解)
2024-11-22 05:52:58  作者:思念你泪水  网址:https://m.xinb2b.cn/know/kfo243602.html

新能源汽车区别于传统车最核心的技术是“三电”,包括电驱动,电池,电控。

下面详细讲解一下三电基础知识:


一、电池

电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。电池的关键在电芯,电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。


动力电池是非常“年轻”的产品, 1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池,它是现代电动汽车架构雏形,从铅酸电池到日系混动的镍氢电池,再到现在流行的锂电池,也才20多年。

从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》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。

大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力。


跨国车企,虽然没有自己的电芯,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,它们可以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。


但是我们更关心的是动力电池,也是就新能源汽车中的能量来源,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)


先介绍几个重要概念



能量密度方面电池肯定不如汽油,但是究竟差别多大呢?一箱50L的汽油可以大概跑600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢?(如下图)



下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。从表中可以看出,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,虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。


如果不是较低的能量密度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能量密度,成本低于钴酸锂电池,安全性也相当可靠。不同车企对于动力锂电池的选择都有自己的考虑(如下图)


动力电池发展趋势




总结:


二、电驱

电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。目前国内外电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合、没有变速。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。


电机由三部分组成:定子、转子、壳体,电机技术的关键点在定子、转子。转子即新能源汽车的主驱动电机,它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。新能源汽车的电机有正转和反转,正转即为向前行驶,反转即为倒车。


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。

直流电机


感应电机


永磁电机


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,这意味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,那么就需要解决逆变器中IGBT模块的散热问题,这是提高充电效率的关键问题,目前日本丰田对此研究较深入,例如其加硅碳技术的应用。


三、电控

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;混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。


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里程。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能量密度,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。


通过上面分析可以看出,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,但是通过自己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,最重要的工作是如何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。


-----文章转自微信公众号《品质人生质量开讲》

-----盈飞无限实时SPC软件解决方案提供商。

  • 夏目友人帐op(夏目友人帐第五季ED已出)
  • 2024-11-22夏目友人帐第五季ED已出《夏目友人帐》第五季ED已出,视频出处B站音频网易云已上由于B站歌词翻译太美忍不住要放上来,供诸位悦耳倾听,细细品味《茜さす》Aimer黄叶翩翩舞纷飞巷口一出不知归枯风拂尽人际处远方清冷身难遂心虽有所。
  • 献给老师的话(献给老师的话推荐)
  • 2024-11-22献给老师的话推荐拨动真诚的心弦,铭记成长的辛酸,成功的道路上永远离不开您,亲爱的老师,祝您新年快乐!人生旅程上您为我点燃希望的光芒丰富我的心灵,增添我的智慧谢谢您!老师愿您永远健康!传播知识,就是播种希望,播种幸福老。
  • 双相情感障碍情绪过于正常(双相情感障碍到底是什么)
  • 2024-11-22双相情感障碍到底是什么一位双相情感障碍患者曾说:“有些人光是为了活着就要竭尽全力了,那就是我”一些关于双相的误区经历过痛苦的人,往往才会更理解别人的痛苦什么叫双相情感障碍?双相情感障碍也称躁郁症,是一种情感性疾病躁狂发作与。
  • 紫色三叶草怎么爆盆(紫色三叶草如何施肥长得好)
  • 2024-11-22紫色三叶草如何施肥长得好盆土要想让紫色三叶草达到爆盆的目的,就要配置一份合适的土壤,从生长习性上看因其喜欢生长在疏松透气、排水良好、肥沃、富含腐殖质的酸性土壤中,基质可用腐叶土、园土、泥炭土、珍珠岩进行均匀混合配制光照要想让。
  • 怪物猎人世界冰原狩猎技能加点(酣畅淋漓的狩猎盛宴)
  • 2024-11-22酣畅淋漓的狩猎盛宴壹:狩猎开端“驾驭古丛林的猎人们啊,让你我做好终极狩猎的准备,重新踏上那已被冰封的世界!”聊起“MonsterHunter怪物猎人”系列,脑海中率先浮现的便是那独一无二的狩猎体验在植被成林、险象迭生的。
  • 擦眼镜干净的小妙招 还在用眼镜布擦眼镜
  • 2024-11-22擦眼镜干净的小妙招 还在用眼镜布擦眼镜大家好,这里是汇生活小妙招进入21世纪随着科技的进步,网络的发展,手机、电脑等电子设备渐渐的成为了我们日常生活中的不可缺少的一部分,我们越来越离不开它了,现在不管大人还是小孩子都喜欢玩手机,手机除了给。
  • 消字号产品消毒功效(仅具有消毒功能)
  • 2024-11-22仅具有消毒功能“大头娃娃”事件近日引发舆论哗然漩涡之中的当事企业欧艾健康,在未取得“药字号”产品备案的情况下,产品是以什么身份在市场上销售的呢?根据家长提供的产品图,涉事面霜使用的是“(闵)卫消证字”许可证号事实上。
  • 疯狂灯下黑(灯下黑)
  • 2024-11-22灯下黑解释下标题,盐湖区泓芝驿镇寨里村,回老家的必经之路该村有三处可看建筑,寨里堡门,关帝献殿,寨里戏台眼皮底下错过这些许年,岂不是灯下黑轻车熟路来形容这段路程真不如乏味更恰当,天气热得很诡异,太阳光不刺眼。
  • 学校退网课费怎么感谢老师(大学教师能有多)
  • 2024-11-22大学教师能有多师者,传道授业解惑也......近年来,教师待遇稳步提升,考取教师编制,成为多数高校毕业生的第一选择大学教师与中小学教师不同,教授人群、学历知识、薪资待遇都有一定差距印象中,大学教师不愁钱花,完成项目。
  • 巴西女演员桑托斯(文化总是国际交往中的先行者)
  • 2024-11-22文化总是国际交往中的先行者新华社里约热内卢7月12日电专访:文化总是国际交往中的先行者——访巴西著名演员卢塞莉亚·桑托斯新华社记者赵焱陈威华“文化总是国际关系和交往中的先行者我被中国人民认识是因为一部电视剧,我扮演的人物伊佐拉。
  • 百分之56的黑巧吃了会胖(农科院黑巧走红)
  • 2024-11-22农科院黑巧走红年末,巧克力迎来销售旺季在我国唯一的可可适种区海南万宁,可可树上结满了等待成熟的果实与众多植物不同,可可果并不长在枝条上,而是直接挂在树干或主枝上,而且每年都生长在相同位置“长情”的可可果造就了“浓情。