【汽车学堂】新能源电动车的三大件
汽车是由底盘、车身、发动机和电气设备四部分组成,说到汽车的三大核心部件,你一定会想到底盘、发动机和变速箱。

发动机可以看成是汽车的心脏,变速箱是汽车的动脉,底盘是汽车的骨骼。底盘是由传动系、行驶系、转向系和制动系组成的一个整体构件,它的作用是支承、安装发动机及其他部件,形成汽车的整体造型,传递动力,使汽车运动。
如今新能源电动车已经成为汽车行业发展的主流,各大车企也致力于研发新技术,让电动车的性能和传统汽车相媲美。
电动车区别传统汽车的三大件是三电,即电驱、电控、电池。

电驱
是由传动机构、电机、逆变器组成,目前大多数电动汽车的传动机构均采用单级减速器的架构,即没有离合和变速。优点是:成本低、结构简单易安装、故障率小、动力损失小、体积小。缺点是:当电动汽车的速度到达极限之后没有提升空间,所以速度受到制约。电机可以看成是传统能源汽车的发动机,它是将电能转化成机械能的装置,目前大多数电动车采用永磁同步电机,它有体积小、重量轻、结构简单、效率高的优点,世界著名电动车制造商特斯拉则采用异步电机(又称感应电机),区别于永磁同步电机具有可靠性好、成本易控等优点。

电池
传统能源车都有一块或两块低压电池(俗称蓄电池),电动车除了这块电池,作为“能量”来源,与传统能源车油箱作用类似的叫高压电池,也叫动力电池。

动力电池系统是由电芯、电池组、电池管理系统、冷却系统等组成。目前新能源汽车动力电池主要以锂电池为主,分为钴酸锂、锰酸锂、三元锂、磷酸铁锂,其中市场以三元锂和磷酸铁锂为主,钴酸锂因自身特性主要应用于3C数码产品领域。四种电池各有优劣。
各类动力电池正极材料性能指标对比
|
正极材料 |
钴酸锂 |
三元材料 |
锰酸锂 |
磷酸铁锂 |
|
比能量(WH/kg) |
360 |
588 |
480 |
549 |
|
比容量(mAh/g) |
136-145 |
155-190 |
100-120 |
130-150 |
|
循环次数(次) |
>500 |
>1000 |
>500 |
>2000 |
|
安全性 |
低 |
较好 |
良好 |
优秀 |
|
优点 |
充当点电压平稳;电导率高;生产工艺简单 |
能量密度高 |
锰资源丰富;价格便宜;安全性高;比较容易制备 |
高稳定性、安全性;价格低 |
|
缺点 |
成本高; 安全性低 |
成本高;安全性低;工艺条件苛刻 |
高温自放电;循环寿命短 |
导电度差;体积大 |
各类锂电池及其代表车型
|
车型 |
Models 85KWh |
丰田普锐斯三代 (混动) |
通用Volt(混动) |
比亚迪E6 |
日产leaf |
|
正极材料 |
三元NCA |
锰酸锂 |
三元 |
磷酸铁锂 |
锰酸锂 |
|
电池供应商 |
松下18650 |
松下 |
LG |
比亚迪 |
AESC |
|
电池总重量 (kg) |
500 |
80 |
180 |
600 |
170 |
|
电池总容量(kwh) |
85 |
4.4 |
16 |
60 |
24 |
|
续航里程 (km) |
426 |
20 |
62 |
300 |
160 |
|
能量密度(wh/kg) |
200 |
90 |
140 |
100 |
160 |
总结一下四种电池的性能:
安全稳定性:磷酸铁锂>锰酸锂>三元锂>钴酸锂;
能量密度:三元锂>钴酸锂>锰酸锂>磷酸铁锂;
循环寿命:磷酸铁锂>三元锂>锰酸锂>钴酸锂
电控
是指整车控制器(VCU),和传统能源车的ECU功能类似。整车控制器主要采集油门、制动等多种信号,并作出相应判断和发出指令。当然电动车上的电控比较多,包括电机控制器、电池管理系统等。像有些车还有能量回收系统,整车控制器要将电机扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池。

电控可以说是电驱与电池的神经中枢,如果没有足够精准智能的电控,车辆的基本安全和车辆控制就无法保障,就算有再强大的电驱和电池也无法发挥它们的最佳实力。
目前,部分整车厂商仅掌握了整车控制器和三电集成技术,对核心零件技术还是有所欠缺,毕竟整车制造和零部件不是一个领域,技术需要慢慢积累。对于一辆新能源车来说最大的成本就是动力电池,也是现阶段新能源车发展的一个瓶颈,所以对于厂商最重要的工作是如何降低动力电池的成本,突破技术难点是当下亟需解决的事情。长安汽车与比亚迪战略合作共同研发动力电池,对动力电池业务乃至新能源车的长期发展都具有重大意义。
新能源电动车的三大件今天就介绍到这里,希望大家喜欢。
数据资料来源:中国报告网整理、佐思汽车研究部
撰文/顾占峰
图片源于网络
编辑/王晓琳
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