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【汽车学堂】新能源电动车的三大件

2018-07-19 17:48
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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

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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