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【盘点】新能源汽车未来技术整合趋势——“三电合一”

时间: 2024-08-13 03:37:37 点击: 作者: 乐球直播TV版app下载

  近几年,随着新能源汽车产业的发展,车企为了应对新能源汽车补贴政策的退坡,已经逐步开始布局产业链整合项目,尤其是在电池、电机、电控这三大新能源汽车配件领域,进行“三电合一”升级及动力总成整合升级。

  据悉,传统内燃机动力总成由发动机、变速器等组成,在新能源汽车领域,动力总成则分为“电池、电机、电控”三个核心科技,也可以视为上文我们提到的“三电技术”。根据业内人士透露,“三电合一”技术能使整个产品研制成本最高降低三分之二。目前,有在该技术上全面布局研发车企的主要有比亚迪、上汽新能源、北汽新能源、爱驰汽车等。

  先来说说比亚迪的电池,其采用的是技术成熟的磷酸铁锂动力电池。作为国内的电池制造业巨头,比亚迪依靠其在电池领域的强大技术背景,为其电动车产品生产动力电池。多个方面数据显示,磷酸铁锂动力电池在安全性能和动力性能上都有了很大的保障和提升,0-100 km/h加速时间为8 s左右,一次充电续驶里程为300 km以上,此外铁锂电池更具有成本低、无污染、无噪音、再回收等颠覆性的优势。

  在电机方面,比亚迪研发了永磁同步电机,在效率以及功率密度方面得到了不小提升,提速性能比异步电动机更快,且结构相对比较简单,维护起来相对容易。一方面,其使电机的功率密度、扭矩密度更高;另一方面,电机系统也更稳定、高效且安全。

  电控方面,比亚迪双模混合动力车采用自主研发的电机控制管理系统,低速时采用电机驱动,节约能耗,而在高速时采用发动机驱动,效率较高,提高了燃油经济性。当然,在急加速时,电机与发动机共同驱动保证车辆的动力性能,这也就是比亚迪电动车百公里加速快的秘诀之一。

  上汽在近两年的新能源领域上发展非常迅速,在电芯模组方面,已经实现了从磷酸铁锂到三元锂电池的切换。当然,三元的高镍正极、以及硅碳负极的碳的比例也在提升,这一些都会带来单位体积内的包含的能量的提升和成本的下降。未来,电芯、结构、热管理、整车布置全部的重新设计,100度电、80度电的电池包高度将被控制在100 mm左右,且针对碰撞、防水防火的等级会慢慢的高,热管理方面可能将来会变成综合的冷热管理。

  另外,上汽自主研发的电机全新运用了Hair-pin绕组(Hair-pin俗称发卡电机,是一种全新的绕组技术。它将电机普通的绕组换成了一种形似发卡的绕组),使电机有着超高的功率密度。虽然Hair-pin绕组新技术在加工工艺上复杂,对设备和人员提出了很高的要求,但其有效地提高了电机定子槽满率,提升电机效率,减小电机体积。且有效利用磁阻转矩,减少磁场谐波。无论是扭矩密度、功率密度,NVH水平,还是电机体积,在市场上具有一定优势。

  上汽在电控方面还研发了主动温控液冷系统能辅助电池系统,能让电池部分适应极限温度环境,有很大效果预防电量衰减和寿命下降。同时,配合EDU智能电驱动单元,实现多种混动模式,应对不同动力需求。

  北京新能源汽车股份有限公司创立于2009年,是我国首家独立运营、首个获得新能源汽车生产资质的新能源汽车企业。以北汽新能源目前搭载自主“三电技术”的产品EX360为例,其搭载一套高性能三元锂电池,相比于传统的磷酸铁锂电池,它的电池单位体积内的包含的能量高、低温性能好、充放电流大。这能为广大购买的人提供更长续航、冬季续航稳定,充电也更节约时机、日常驾驶动力更强。

  除了硬件方面,这套电池还有强大的电池管理体系,这就是北汽新能源电池管理系统(简称BMS),它由北汽新能源自主研发完成,具有智能充电保护、智能故障提醒和延长电池使用寿命三大功能。

  电机方面,北汽新能源EX360搭载了一台峰值功率80 kW,峰值扭矩高达230 Nm的永磁同步电机。相比三相异步电机,永磁同步电机在功率密度、效率、性价比方面具有优势。另外,这款电机还有低扭矩波动的特点,这在某种程度上预示着北汽新能源EX360的动力输出更线性、平稳,噪音更小,配合无级变速、自动挡的特点,驾驶感受也会更平顺、流畅,车内震动更小,也更安静。

  电控技术上,北汽新能源自主研发的e-Motion Drive 2.0智能电驱系统便起了起了及其重要的作用。据悉,e-Motion Drive 2.0智能电驱系统负责收集信息、融合处理信息、作出智能决策、进行能量分配、实时回馈校正。这一系列动作保障电动汽车健康、安全运作,为广大购买的人带来更高效能、更安全、长寿命的用车体验。在e-Motion Drive 2.0智能电驱系统的加持下,北汽新能源产品的能量转化率提升至98%。

  爱驰汽车成立于2017年,公司由前传统车企和互联网公司员工组成,在成立至今的短短一年时间里,爱驰汽车实现了两个产品平台GES电动跑车平台与MAS高品质智能电动产品平台的搭建,而其核心就是自主研发的“三电技术”。

  据悉,爱驰的独特电池包可以在一定程度上完成整包超过160 wh/kg的单位体积内的包含的能量,将延长续航里程150 km左右,从而进一步为用户更好的提供多样化的电池组合选择。另外,MAS平台还可兼容多种电池包设计,形成了60 kwh~80 kwh之间的三个层级的电池包的开发梯度。

  而爱驰汽车自主开发的AI-PT三合一动力驱动系统,可提供多样化的输出功率、扭矩,未来将覆盖全系产品。而由搭载了这一系统的MAS平台打造出的整车,其集成化电机的布置和驱动形式,可根据前主驱、后主驱、四驱灵活处理。基于不同的电机和驱动布置方案,整车百公里加速仅需 5-10 s。

  作为一家“造车新势力”的新能源汽车企业,爱驰汽车自主研发了创新的电池包和电驱动技术,并搭载于MAS平台纯电整车全正向开发平台,这本身就是一种创新突破。

  在2020年前补贴逐步下降甚至之后退出,对于车企来说,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,“三电合一”是未来电动汽车的一大技术趋势,相信会有更多的车企在此布局。

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