在中美貿(mào)易戰(zhàn)的陰云下,電動(dòng)汽車(chē)核心技術(shù)是美國(guó)遏制中國(guó)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)角殃。美國(guó)限制中國(guó)投資美新能源企業(yè)曙悠,防止專(zhuān)利轉(zhuǎn)移失去相關(guān)核心技術(shù)。汽車(chē)電動(dòng)化是新能源大趨勢(shì)之一稼注,電動(dòng)汽車(chē)最重要的核心就是“三電技術(shù)”——電池写并、電機(jī)和電控。那么問(wèn)題來(lái)了栓堕,中國(guó)的“三電技術(shù)”處于什么水平于嚼?在三電技術(shù)中,中國(guó)與美國(guó)到底誰(shuí)更強(qiáng)裤爆?吳聲汽車(chē)進(jìn)行深入研究得出三個(gè)結(jié)論处监。 電池PK:電池技術(shù)各有優(yōu)劣 從1991年松下生產(chǎn)出第一塊車(chē)載鋰電池開(kāi)始日本基本壟斷了全球電池市場(chǎng),世界市場(chǎng)日本占60%份額痢士,韓國(guó)占30%彪薛,中國(guó)不到10%。而在最近短短幾年內(nèi)怠蹂,中日韓三國(guó)在全球鋰電池產(chǎn)業(yè)占比呈現(xiàn)平均化善延。根據(jù)2017年的資料顯示,全球排名前十的動(dòng)力電池企業(yè)主要有寧德時(shí)代城侧、松下電器易遣、比亞迪、沃爾瑪嫌佑、LG化學(xué)豆茫、國(guó)軒高科、三星SDI屋摇、北京國(guó)能澜薄、比克为肮、孚能科技等。這十家企業(yè)屬于中國(guó)的有七家肤京,日本只剩下孤軍奮戰(zhàn)的松下果喊,韓國(guó)的則剩下LG化學(xué)和三星。 中國(guó)的汽車(chē)動(dòng)力鋰電池產(chǎn)業(yè)(EV LIB)從2014年3.7Gwh的出貨量腿逞,飛躍至2015年15.7Gwh实朗,同比增長(zhǎng)352%,2016年動(dòng)力電池出貨量28Gwh汤钻,同比增加79%垮撇。而去年也就是2017年中國(guó)汽車(chē)動(dòng)力鋰電池的出貨量已達(dá)到38.0Gwh,占全球汽車(chē)動(dòng)力鋰電池(EV LIB)出貨量的65.4%荡唾。 新能源汽車(chē)動(dòng)力電池基本有這幾類(lèi):鎳氫電池状堰、鈷酸鋰18650電池、磷酸鐵鋰電池矩允、三元鋰電池糯驯、石墨烯電池以及氫燃料電池。 特斯拉Model S使用的就是鈷酸鋰18650電池赵椰,這種電池的生產(chǎn)技術(shù)成熟耙福,電池能量密度高,大約是磷酸鐵鋰電池的兩倍姜钳,但是高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性比其他電池稍差坦冠。以電池穩(wěn)定性為例,特斯拉已經(jīng)發(fā)生兩起車(chē)輛電池二次著火的事故哥桥,分別是3月份加州事故以及5月份佛州事故辙浑,均造成嚴(yán)重的人員傷亡。 而中國(guó)的比亞迪在電池方面則跟特斯拉做出了完全相反的選擇拟糕,比亞迪的秦例衍、唐等車(chē)都使用的是硫酸磷鐵電池,這種電池是目前車(chē)用鋰電池中穩(wěn)定性最高的已卸。安全和穩(wěn)定性對(duì)汽車(chē)來(lái)汽車(chē)是最重要的佛玄。在各種事故的極端情況下,磷酸鐵鋰電池最大限度的保證了車(chē)上乘客不會(huì)因?yàn)殡姵乇ɑ蚨沃鹗艿絺Α?/p> 三元鋰電池是如今的發(fā)展趨勢(shì)累澡,比亞迪混動(dòng)宋梦抢、元,北汽EV200愧哟、EV260以及特斯拉Model 3都使用的這種電池奥吩。三元鋰電池的安全性以及能量密度都介于磷酸鐵鋰電池和鈷酸鋰18650電池之間,各方面相對(duì)來(lái)說(shuō)比較均衡蕊梧,而且低溫時(shí)電池更加穩(wěn)定划搓,比較滿足時(shí)下新能源汽車(chē)對(duì)動(dòng)力電池的需求沮念。 曾經(jīng)與鋰電池分庭抗禮的鎳氫電池,具有壽命長(zhǎng)验脐,充放電次數(shù)多澜碎,無(wú)需保養(yǎng)維修,可在長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)維持相對(duì)較好的性能指標(biāo)的優(yōu)點(diǎn)织活,但是體積大嫡境,能量密度小也是其致命的硬傷。如今豐田prius的鎳氫電池已經(jīng)悄悄被鋰電池替換稼那,而福特汽車(chē)Ford Escape褒饱,雪佛蘭Chevrolet Malibu,本田的Honda Civic Hybrid還依舊使用鎳氫電池搞吱。 有研究人員發(fā)現(xiàn)在鋰電池內(nèi)部添加石墨烯可以減少鋰電池的能量損失援儡,同時(shí)減少熱量對(duì)電池的損害,提高電池的使用壽命硼县。而氫燃料電池是真正意義上的零污染能源酿装,是最完美的汽車(chē)燃料,但是氫燃料的安全性以及貯存技術(shù)還不很成熟涎才。石墨烯電池和氫燃料電池短時(shí)間內(nèi)都還無(wú)法應(yīng)用到新能源車(chē)上鞋既,但這都是未來(lái)我們新能源汽車(chē)動(dòng)力電池的研究方向力九。 電機(jī)PK:中國(guó)電機(jī)技術(shù)優(yōu)勢(shì)明顯 新能源汽車(chē)采用的電機(jī)主要有兩種:異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)耍铜。異步電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是成本低,結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單跌前,制作方便棕兼,可靠性好,但是體積龐大抵乓,能耗較大伴挚,這就意味著在同等電池組容量和同等車(chē)況下,采用同步電機(jī)的汽車(chē)要比采用異步電機(jī)的汽車(chē)?yán)m(xù)航里程更多灾炭。比如特斯拉Model S P85D茎芋,整車(chē)質(zhì)量超過(guò)2.1噸,就是因?yàn)楫惒诫姍C(jī)的電池利用效率低體積大蜈出,所以必須多裝電池田弥。 而永磁同步電機(jī),雖然造價(jià)比異步電機(jī)稍高净处,但是結(jié)構(gòu)緊湊安仁,體積小,具有較高的功率密度婉固。以比亞迪為代表的國(guó)內(nèi)新能源車(chē)企以及后來(lái)的特斯拉Model 3都選擇了永磁同步電機(jī)吠童,就是為了在有限的電池容量下實(shí)現(xiàn)最佳的續(xù)航里程常彰。對(duì)于新能源汽車(chē)來(lái)說(shuō),永磁同步電機(jī)是目前發(fā)展的一大趨勢(shì)输奢。 電控PK:電控技術(shù)差距不大 電控系統(tǒng)是連接電機(jī)與電池的神經(jīng)中樞盼涵,主要是對(duì)整車(chē)進(jìn)行動(dòng)態(tài)監(jiān)控,及時(shí)反饋調(diào)整各項(xiàng)技術(shù)參數(shù)祸榨。在新能源汽車(chē)上彤擒,電控系統(tǒng)可分為兩大類(lèi)。 電池管理系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng):BMS) 電池管理系統(tǒng)能及時(shí)檢測(cè)調(diào)整電池的工作狀態(tài)垢雨,保證電池的工作安全锯叮,以達(dá)到增加續(xù)航里程,延長(zhǎng)使用壽命的目的辐践。特斯拉擁有非常強(qiáng)大的電池管理系統(tǒng)坦报,Model S共使用了7104塊18650電池,這些電池每74節(jié)并聯(lián)為一個(gè)電池包狂鞋,每6個(gè)電池包串聯(lián)為一塊電池組片择,16塊電池組再串聯(lián)排布,整體組成特斯拉的動(dòng)力電池骚揍。BMS對(duì)每級(jí)實(shí)時(shí)監(jiān)控字管,為每一個(gè)電池單元進(jìn)行及時(shí)的冷卻,降低彼此的溫差信不,以防自燃嘲叔。然而特斯拉能做到對(duì)每一個(gè)電池單元的監(jiān)控,卻無(wú)法解決電池包被沖擊力極端破壞下產(chǎn)生燃燒爆炸的情況抽活,這也就是今年美國(guó)兩起特斯拉汽車(chē)二次著火的原因硫戈。 出于安全問(wèn)題的考慮,比亞迪在動(dòng)力電池上選擇了更加可靠的磷酸鐵鋰電池下硕。磷酸鐵鋰電池在高溫下的穩(wěn)定性丁逝,可達(dá)390℃以上,保證了電池內(nèi)在的高安全性梭姓,不會(huì)因過(guò)充霜幼、溫度過(guò)高、短路驱请、撞擊而產(chǎn)生爆炸或燃燒庵伙,最大程度的保證了車(chē)上人員的安全。由于電池選擇的不同是菇,兩家車(chē)企的發(fā)展方向也就不同哆沽,磷酸鐵鋰電池的可靠性決定了比亞迪不需要將電池管理系統(tǒng)做的像特斯拉Model S 那樣復(fù)雜。 我們國(guó)家另一自主品牌北汽新能源枣肚,北汽EU5所搭載的E-Motion Driver3.0是北汽新能源擁有的完全知識(shí)產(chǎn)權(quán)的第三代超級(jí)電控技術(shù)贬嚷。作為北汽EU5的大腦僧少,EMD3.0能夠檢測(cè)全車(chē)260個(gè)部件數(shù)據(jù),對(duì)電池實(shí)時(shí)監(jiān)控調(diào)節(jié)汇光,在電池充放電過(guò)程中進(jìn)行安全防護(hù)供撵,異常情況自動(dòng)預(yù)警以及低充電溫預(yù)加熱,可實(shí)現(xiàn)在零下35度環(huán)境正常啟動(dòng)和充電旱谐。EMD3.0不僅是在電池控制方面技術(shù)領(lǐng)先蔗括,車(chē)內(nèi)繁瑣的人機(jī)交互才是達(dá)爾文系統(tǒng)最強(qiáng)大的地方,這套系統(tǒng)也因此被業(yè)內(nèi)稱(chēng)之為“最強(qiáng)大腦”撤防。 電機(jī)控制系統(tǒng) 電機(jī)控制系統(tǒng)作為汽車(chē)動(dòng)力的指揮官虽风,它的核心則是IGBT元件(Insulated Gate Bipolar Transistor,絕緣柵雙極型晶體管芯片)寄月。新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池提供的是直流電辜膝,而驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需要的則是三相交流電,這中間就需要電機(jī)控制系統(tǒng)來(lái)工作漾肮,將直流電轉(zhuǎn)換為交流電厂抖,而完成轉(zhuǎn)變的關(guān)鍵元件就是IGBT。對(duì)于汽車(chē)級(jí)IGBT的設(shè)計(jì)和制造克懊,比亞迪打破國(guó)際技術(shù)封鎖忱辅,已經(jīng)突破IGBT圓管設(shè)計(jì)、模塊散熱谭溉、封裝和制造等關(guān)鍵技術(shù)墙懂,實(shí)現(xiàn)了汽車(chē)IGBT功率模塊的產(chǎn)業(yè)化,打破了日本三菱和英飛凌的市場(chǎng)壟斷夜只。比亞迪車(chē)用IGBT模塊榮獲全球電子技術(shù)領(lǐng)域的“2018年度中國(guó)IC設(shè)計(jì)公司成就獎(jiǎng)之年度最佳功率器件”的稱(chēng)號(hào)垒在,這是中國(guó)IC產(chǎn)業(yè)最高的榮譽(yù)蒜魄,如今搭載IGBT“中國(guó)芯”的純電動(dòng)汽車(chē)已在全球范圍內(nèi)大規(guī)模應(yīng)用扔亥。 從三電核心技術(shù)上來(lái)看,電池方面美國(guó)采購(gòu)自松下盯辅,中國(guó)自主研發(fā)摹跑。電機(jī)方面比亞迪自主研發(fā)的永磁同步電機(jī)更加適合大眾的需求。而在電控技術(shù)上趴鹰,中國(guó)自主研發(fā)的IGBT早已領(lǐng)先于美國(guó)胚砰。 新能源汽車(chē)從開(kāi)始到現(xiàn)在不過(guò)十余年,無(wú)論國(guó)內(nèi)還是國(guó)外的新能源汽車(chē)技術(shù)都還處于不斷摸索的地步纠沉,不管哪一家車(chē)企都無(wú)法直接下定論敬魏,自家企業(yè)使用的配置就一定是最好的。現(xiàn)在中美的三電技術(shù)各有千秋岔雾,并不存在誰(shuí)強(qiáng)誰(shuí)弱底盅。我們能做的是不斷研究改良董株,制造出最適合新能源汽車(chē)的電池,電機(jī)揉贡,電控系統(tǒng)等膛姊。各國(guó)之間也應(yīng)該開(kāi)放合作,共同交流拣挪,一起帶領(lǐng)新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)走向更加成熟的明天擦酌。
|
聲明:本網(wǎng)站所收集的部分公開(kāi)資料來(lái)源于互聯(lián)網(wǎng),轉(zhuǎn)載的目的在于傳遞更多信息及用于網(wǎng)絡(luò)分享菠劝,并不代表本站贊同其觀點(diǎn)和對(duì)其真實(shí)性負(fù)責(zé)赊舶,也不構(gòu)成任何其他建議。本站部分作品是由網(wǎng)友自主投稿和發(fā)布赶诊、編輯整理上傳锯岖,對(duì)此類(lèi)作品本站僅提供交流平臺(tái),不為其版權(quán)負(fù)責(zé)甫何。如果您發(fā)現(xiàn)網(wǎng)站上所用視頻出吹、圖片、文字如涉及作品版權(quán)問(wèn)題辙喂,請(qǐng)第一時(shí)間告知捶牢,我們將根據(jù)您提供的證明材料確認(rèn)版權(quán)并按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)支付稿酬或立即刪除內(nèi)容,以保證您的權(quán)益巍耗!聯(lián)系電話:010-58612588 或 Email:editor@mmsonline.com.cn秋麸。
- 暫無(wú)反饋
編輯推薦
- 2025新年特刊:打造新質(zhì)生產(chǎn)力,智啟未來(lái)新篇章
- 定義制造業(yè)未來(lái)的數(shù)控加工中心技術(shù)專(zhuān)題
- 航空航天及交通領(lǐng)域先進(jìn)制造技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)題
- 解碼消費(fèi)電子產(chǎn)品生產(chǎn)的數(shù)字化之路技術(shù)專(zhuān)題
- 精密智能機(jī)床百姓,助力制造升級(jí)技術(shù)專(zhuān)題
- 汽車(chē)輕量化驅(qū)動(dòng)下的零部件加工應(yīng)用專(zhuān)題
- 高性能銑刀實(shí)現(xiàn)高精加工生產(chǎn)技術(shù)專(zhuān)題
- 航空航天發(fā)動(dòng)機(jī)解決方案專(zhuān)題
- 高效齒輪加工生產(chǎn)技術(shù)方案專(zhuān)題
- 金屬加工液的性能不止?jié)櫥夹g(shù)應(yīng)用專(zhuān)題