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新能源电动汽车三大核心零件全解析

发布日期:2021-11-24 16:14   来源:未知   阅读:

  随着国家对环保的重视以及能源使用的长期规划政策影响,近年来我国新能源汽车发展非常迅速,今后还可能会加快发展。本文主要介绍了新能源电动车的三大核心零部件的制造工艺,并对其未来的发展表达了一点看法。

  美国三大汽车公司进行了分工合作,围绕安全、节能减排及环保等,全面研究新能源、能源储备、电子技术、新型材料、制造技术及车辆轻量化,开发和制造了多种新型概念车,推动电动汽车、燃料电池汽车和混合动力汽车达到规模经济效益。

  美国在2002年9月发布的“自由汽车开发计划”在很多方面为新能源汽车发展推进了一步,特斯拉是一个受益者和成功的案例。欧盟在欧洲推出新能源和电动汽车的研究计划,推出的FP(frameworkprogramme)系列计划中,1998—2002年的FP5计划中的能源环境可持续发展”小项目,对燃料电池及其相关技术进行了广泛的研究,2008年金融危机后,欧盟提出了“环保型经济的中期规划”,打造具有国际水平的绿色产业,同时各国有各自的研究计划。电动车似乎已成为英国建设“净零”城市的重要抓手,承诺在2050年之前将碳排放量降为零。

  日本由于石油几乎全部依靠进口,因此,20世纪70年代就注意对电动汽车的研究和开发。2000—2015年由日本经济产业负责实施氢燃料电池示范工程,丰田公司1997年在全球率先开始销售量产混合动力乘用车普锐斯,2000年在北美、欧洲等销售,到2007年就突破100万辆,2019年丰田的氢燃料电池车Mirai充氢只需3~5min,5kg氢气可续航650km。

  与传统能源汽车不同,电动汽车的核心是三电技术,即电动机、电池和电控技术。

  目前电动汽车的驱动电动机有以下几种:直流电动机、交流感应电动机、永磁无刷直流电动机、永磁同步电动机及开关磁阻电动机。

  美国2025年电动机发展路线,通过提高高硅钢片牌号降低中高速段铁耗,通过发卡阻工艺降低铜耗等,这些方法都能够提高电动机效率。

  纯电动汽车的电池技术是其核心竞争力。近几年,我国动力电池需求量经历了爆发式增长。目前,动力电池主要分为三大体系,分别是三元锂电池、磷酸铁锂电池和锰酸铁锂电池,。

  其中,磷酸铁锂电池和锰酸铁锂电池凭借着较低的价格和稳定的性能,大量应用于电动客车,市场份额呈现增长态势。

  按照另外一种分法,把电池分为方壳电芯、软包电芯和圆柱电芯。方壳电芯在整个市场占据压倒性的优势,在新能源乘用车和纯电动客车市场,都占有绝对的地位。软包电芯主要用于插电式客车市场,圆柱电芯主要局限于部分纯电动乘用车,在纯电动专用车里面使用较多。

  电池技术发展对NEV产品有关键性影响,电池技术路线为磷酸铁锂-三元锂-固态电池。未来达到更高的能量密度目标需要转变到固态电池的技术体系。

  固态电极+固体电解液,系统能量密度高,由于电解质无流动性,易通过内串联组成高电压单体,有望达到500Wh/kg,安全性高,没有引发电解液燃烧的问题。德国大众电池续航里程提升计划如图2所示。电池技术的进步将改善电池的续航里程、质量和成本。

  电池管理系统与动力电池紧密结合在一起,对电池各项指标进行检测并控制输出,实现与其他系统的通信。电池管理系统的基本功能框架如图3所示。

  随着电子技术、计算机技术的发展,汽车电控技术得到很大发展,特别是在控制精度、控制范围、智能化和网联化等方面有较大的突破。汽车电子控制技术是衡量汽车先进水平的标志。具有高集成度、高可靠性及高安全性的一体化控制器,集成化程度高,有益于电动汽车的总布置,有益于电动汽车的轻量化、标准化,有益于信息传输的实时性和可靠性,同时一体化控制器降低了传导干扰并进一步降低整车故障率,增强整车安全性,大幅度降低电动汽车成本,促进电动汽车市场的商业化。

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