J款纯电切客牟产昌右1973∣^JS配碳酸鉄铿」占比高达86%,三元镖占比仅为0.A%∙
X⅛⅛*⅛度賣求更嵩的乘用年市场*三元⅛⅛占比更高.从US四ftt《薪⅛g嫁汽年推广应用堆得车型号录》中32⅛fc醉能源柬用车分析,使用三元电池的車型多达2言熬.占比71.SS%,使用璘酸铁理电池的年型达S隸”⅛to2.5%.
动力电池是非常“年轻”的产品,1996年通用推出EV-I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
纯电动汽车元件布置结构图
Ufft禺力中港
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。
电芯
隔膜唱解液扱耳夕卜売电芯附件
-上盖及侧扳端扳及绝缥罩
模块绢件电越连接线東底那绝缘腔螺钉
■-胶
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)
⅛⅛酸屯池
fP囲孑岔电辽
先介绍几个重要概念
ttκ⅛sι比功率
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?
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IL汽池妁枣Ukg
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瞬戟黑对⅝
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(如下图)
三元评电屯ttH■为-TiwhMg4O8∕∣KV√ħ的⅞⅞≡需电池27OO⅛设发功机和电勒机的嗾率羞为'倍相泊于.畑理电郦常冕
吕前便用较多θ≡⅛力电泄育以下几类’以LHHFi为划分依据口
⅝⅛9⅛⅛⅛δffit⅛⅞⅛
特斯加⅛xκfctEτ特廉拉EtxfeIS白展!
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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?
谢鋼!
三元初料
IE⅛WHS⅛1⅛
180*⅛⅛⅛
分晦阳高
分鶯温股
锂
循环寿曲I
-E
S⅛
Se(WhAgJ
150-160
IOQ-IlC
150-200
IOO左右
中
∙.'Λ
低
低
*钻酸锂足铎需子电池正极材料的鼻祖
*钻战铝在3cm⅛⅛中芒90%的恃融
*榜心忧点眾容冒密蜃大
★3⅛⅛S0定性不遞
数码电子产品对锂电池安全性要求不高,钻酸锂电池最合适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。
FT^■*•*市i⅛⅛¾≠⅛s大
*镐駁耀电淮是目丽主嗣力电池
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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钻酸锂和三元锂,但其他综合性能相当出色。
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匕能星低、一政性差
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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,比钻酸锂电池更高的能量密度,成本低于钻酸锂电池,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
iS-⅛"Z⅛Tj,h耳
电2•乍
对成本*续焦
有要求
三完謹电池前
景更广
电迪经⅛⅛⅛
功率放电
而目充放次数
故坯城铁锂比
较适合
锂电池的价格依然太高
铅酸电池还育生存空同
自行车用的电
池较少三元連电池齿
必然
■雀菱近極忙個却喙■
车型
特斯拉ModeIS
普規撕≡≡三代
通用SS这
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正撥材料
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鐘酸锂
聒池供应商
松下
松下
LG
比亚超
AESC
刚帧■山M
500
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180
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170
电⅛⅛S≡[KWh]
85
4.4
16
50
24
瞒盟程(Krn)
426
20
62
300
160
κm^mw∣√∣cg)
200
90
140
100
160
电汽务了当洱Cj垂⅛ξ
关于电池管理充(BAΠERYMANAGEMENTSYSTEM)
*监揑电池Eg状态
(¾l⅛x电流、ss⅜ι*延长电逊僮瑁专骼★防止电池出现过充电和
过放电
总结:
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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。
降低成本。
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,
齿轮
1齿轴JK轨轴
同步器
拨叉等
轴承等
传动机枸换扌当系统
売体
~壳体尊油封
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
永ffi⅝tfl
感应电桥
15f
TlT
申
録谊战車(%}
85-B9
95-37
94-95
负荷戲率(%)
S0-S7
S5-97
90-92
Isis?
Sat
40006000
«»-10000
1:
m15000
HR
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大
中
代表车⅛⅛
电舸谧牟
比亚迪氯矗
⅛⅞⅛r^∣7⅛uelS
中
低
控创燈度
-⅛
St
直流电机
感应电机:
*S卫电机λ⅛iS性降
坏境适应性圭桂!
*效奉并不低,成本靈低*转⅛⅛G≡也是锻广的*H
点是控制暗复朵
永磁电机
*转子的磁场是田采磁体产生ffi.避色了因生礒而导致的电能擦j⅛
⅛故SS3J⅛比真他电机⑥
*民寸和质請都偏<R忻善更加灵活
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
IGBT'
逆变爲电弃
控制
驱动板
DJE绑定线DBCPlNFIN
外売电.容芯子
BUSBΛR直空灌封
PGB电流传淼器电子元器件
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。
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。
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
狭义上的电控罪察车控制⅛⅛∙但罷雜加捺汽丰的”电控”较芽,还末电机理制品与电池曾理系筑番.i⅛拽制渺運过CAN岡络零来運倍•
整•车控柯器比较好理制・主旺建采集油门、附"t⅛板毒各种偉号,井传出相破判抄超给出指令,打耕维獗汽车上还慧协调各个控制器的璋借:
电机控制器的作用主整是?
⅛收整牟捽制器的扭矩抿文指令r进而披制驱新电机的蒔遠与转动六血,另外.在能■回收过程中.电机控制器还娈负责梅海劫电机副扭矩产生的交流电进行整流回克给新力电池;
相比前奁两个控制器.宅池當理戾