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电气化成电动汽车技术发展新趋势
加入时间:2018-10-27        来源:中国能源报        作者:黄珮


  “电池电机电控是保障电动汽车健康发展的基本行路功能。想要获得电动汽车的技术进步,必须是电池、电机、电控与电动汽车的绿色化、信息化、网联化、共享化和职能化相结合。只有这两条战线齐头并进,新能源汽车产业才有可能站稳脚跟。”中国电动汽车百人会理事长陈清泰近日表示。

  在这方面,除了新兴电动车企,传统车企也正在迎头追赶。近日,保时捷官方宣称,为了迎接旗下纯电动车Taycan在2019年的推出和加速其在电动车领域的发展,该厂商将开展一系列面向电气化的革新,内容包括60亿欧元高额投资、为Taycan上市新增1200个工作岗位、持续深化“保时捷工业生产4.0”等。汽车电动化正日益成为人们关注的焦点。在国家政策与大趋势的引导下,电气化在前进的道路上取得了不少令人瞩目的技术新成就,但也衍生了不少亟待攻克的难题。

  混动技术发展迅猛

  “混合动力是电动汽车发展中不可分割的一部分。”博格华纳(中国)投资有限公司高级市场经理孙树强表示,“在2020年到2025年间,国家有可能对新能源汽车、混合动力或者节能车做出更详细也更严格的限制。如果这一切发生,未来几年大家将看到各种形式的混动汽车大量出现,和新能源车一起构成电动化的全面局势,这和全球的趋势也是吻合的。”

  据了解,双向DC(实现直流电双向流动的装置)可以通过升降压双向变换功能来节约油耗,是目前传统汽车向新能源汽车转型的常用技术之一。“只要维持30秒有动力,就可以把低压电转成高压,成本并不会增加,还可以省掉一个低压控制器和转向泵。”合肥阳光电动力科技有限公司研发副总裁宁德胜指出,这对目前市场需求量较大的混合动力汽车来说是个不错的技术路线。

  而丰田的功率分流技术在混合动力技术路线里同样是不可忽视的势力。“丰田的SP功率分流技术路线,从结构到整车的运行都比较成熟,我们经过五年的研发,目前已经可以实现丰田第四代的水平,该技术路线可以极大限度地节约能源。”赣州五环机器有限责任公司董事长冯幸平介绍道。

  “48V轻混系统对降低油耗同样有很好的效果。”德尔福动力推进系统有限公司高级系统工程师吴煜琪表示,通过把车用设备的标准电压提高到48V,能够带动更大功率的车载系统,就能达到和车上其他系统更好整合的目标。“我国如果在2020年想要实现5升/百公里的油耗目标,我认为48V系统是个不错的解决方案。”

  IGBT模块作为电控系统的核心元器件,是未来电气化技术发展的核心部件之一,对电控系统的性能、可靠性和成本有着决定性的影响。“中国新能源汽车行业的独立自主发展需要有配套的国产车规级IGBT芯片及模块供应商。”嘉兴斯达半导体股份有限公司CEO沈华表示,“目前我国部分电动车650V、750V、1200V的IGBT模块静态、动态参数及波形均已和国际先进水平保持基本一致。这种技术的进步可为行业的发展提供强劲的支撑。”

  纯电动路线困阻多

  与混动技术路线发展迅猛形成鲜明对比的是纯电动技术路线研发的艰辛。据了解,《电动汽车用驱动电机系统》(GB18488)从2006到2015年有了较大的修订,最主要的区别之一是原来只有扫频振动,后来添加了扫频和随机振动。“但随着技术的发展,已有不少企业反映2015年的标准对目前的电机技术来说不太合适,新标准的制定对企业的研发来说十分重要。”中国汽车技术研究中心有限公司汽车试验研究所电气系统室高级工程师孔治国表示。

  “随着电气化技术的发展,现在电机转速越来越高的趋势很明显,这对与之匹配的研发测试能力也是一个严峻的挑战。”孔治国指出,目前有的企业甚至已做到18000的电机转速频率,但该数据的测试对目前的技术来说仍然是个挑战。

  研发测试应用包括性能测试、环境测试、耐久可靠性测试、EMC(电磁兼容性测试)和NVH(噪声、振动与声振粗糙度测试)、HIL(硬件在环测试)、能量流测试等,这些测试涉及到电动汽车关键系统的可靠性、舒适性、安全性、经济性等方面的指标考核,是发展电气技术不可缺少的重要环节。“研发应用测试最终还是要适用于企业应用标准,如何在国标和行标的范围内制定符合企业应用的测试规范是一件值得思考的事情。”宁德胜表示。

  电机结构将向高压发展

  “电气技术的发展势必会使标准有所修改的,特别是安全性方面会加强,而不是削弱。环境适应性也涉及到安全,还有EMC,这些甚至可能会有单独的标准。”孔治国表示。

  “与我国注重发展纯电动技术不同的是,欧美国家十分注重发展混合动力,48V系统近几年的市场发展前景仍然十分巨大。”孙树强预测,未来48V系统将会向更高电压的趋势发展。“我们对整个电动车架构未来趋势的判断是电机结构在未来都将向高压发展,电压数会越来越高,甚至可能达到700V以上的电压频段。”

  在研发测试方面,随着新能源汽车的发展,未来的测试需求将越来越多。“电驱总成和整车都有可能被测试,但将来的测试会越来越贴近整车,因为所有的一切都是为了整车而服务的。”孔治国指出。

  除了测试,评价也是技术发展的重要一环。“性能参数比较多的综合性评价未来是我们需要努力的方向,但这需要建立数据库和合理的体系。有了它,大家参考选型或者技术设定的时候,就可以要达到行业前10%或前5%的综合水平了。”孔治国表示。

  


(责任编辑:怡然)
关键字:电气化 电动汽车
 
 
 
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