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全面电动化趋势下,“集成化”才是未来!
来自:电动号转载
作者:新能源观察
2021-11-25 15:58:00
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虽然这几年新能源发展迅速,很多车企都加入了新能源的“大混战”中,但是仍然有很多传统的燃油车企不动于衷。但是今年,我们却看到了很多没有推出过新能源的车企纷纷推出了首款电动车型,比如马自达推出了首款纯电动SUV MAZDA CX-30 EV、路特斯首款纯电SUV Type 132曝光、悍马推出首款GMC纯电悍马超级皮卡、凯迪拉克首款纯电动SUV Lyriq开启预售等等。

除此之外,很多车企在今年也宣布了未来几年的新能源战略。

新能源计划

在今年的低26界联合国气候变化大会上,相关政府、企业和相关企业代表共同发表了关于加速零排放汽车和货车转型的宣言。目标是在2040年或之前实现零排放和货车的销售占比达到100%。

比亚迪的目标是在2030年之前实现零排放、重型卡车的销售占比达到30%,2040年之前达到100%。长城汽车表示将在2025年实现全球年销量400万量的目标,其中80%为新能源汽车。吉利的目标是到2025年新能源汽车销量达到90万辆,占比30%。本田表示将在2030年完成全球纯电和燃料电池销量占比40%的目标,2040年占比达到100%。福特将在2030年实现全面电动化,沃尔沃的目标则是在2025年售出100万辆纯电动汽车。大众最迟早2030年实现全面电动化目标。

内燃机的时代已经悄然远去,电动化才是未来趋势。时代虽然在变化,但是万变不离其宗。想要在众多车企中突出,占据未来电动车市场一席之地,还是要看各自的技术。

新能源技术

目前为止,市面上常见的新能源汽车大多都是纯电或者混动,而在大多数人眼中,新能源汽车与燃油车最大的区别就是将发动机换成了电池,其实新能源汽车与普通的燃油车最大的区别有三个点,也是纯电车最关键的技术“三电”,涵盖电机、电池以及电控。

大家关注最多的就是动力电池,众所周知,动力电池是新能源汽车的能量来源,现在的汽车动力电池里,镍氢电池即将被淘汰,铅酸电池依靠保有量在支撑,现在锂电池的市场份额是最大的。

锂电池又分为三种:锰锂、三元、铁锂。其中,三元和铁锂是被使用得最多的,像特斯拉、比亚迪、大众、上汽等主流车型基本都是使用的三元或者铁锂。主要还是因为锰锂高温性能差,寿命也很短。而三元锂电池是价格由于其容量高,寿命长,安全性高得到广泛应用。铁锂电池也因为其寿命长,高温性能好,充电效率高得到广泛应用。

而新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机、变速箱功能的替代,其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。

电机按整体技术来划分有四大类:直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。直流电机已经被淘汰了,开关磁阻电机因为噪声大等原因在电动车上也非常少见了。交流异步电机和永磁同步电机是目前新能源车主要的电机类型。由于交流异步电机效率比永磁同步电机低,也比较少见。

同时,电控系统面临的工况也比较复杂,需要能够频繁起停、加减速,低速/爬坡时要求高转矩,高速行驶时要求低转矩,具有大变速范围;在混合动力车上还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。是新能源汽车产业链的关键一环,其技术以及制造水准直接影响整车的性能以及成本。

目前,中国新能源电机的生产企业有 30 多家,而能为整车企业批量供货的大概有 15 家左右。新能源汽车电控系统产业的中游和下游,就没有太多风险了,我国的自主化程度也相对较高。其中,产业中游主要是电控系统的制造集成,这部分主要由比亚迪、北汽新能源等整车厂和上海电驱动等第三方集成商构成,其中整车制造厂已经占据了 50% 的市场份额。

未来车市的趋势

未来的车市一定是新能源的天下,这是毋庸置疑的。但是按照目前的情况来看,集成化才是新能源未来的趋势。集成化的优势在于可以提升汽车电气系统的运行效率和传统效率,还能降低重量,节省空间和成本,优势很多。

就比如华为 的DriveONE 多合一电驱动系统和三合一电驱动系统,就是集成化的产品。以多合一电驱动系统为例,它集成了 MCU、电机、减速器、DCDC、OBC、PDU、BCU 七大部件,将机械部件和功率部件的深度融合。并且还将智能化带入到电驱动系统中,实现端云协同与控制归一。像赛力斯 SF5、上汽大通 MAXUS EUNIQ5 、 ARCFOX αT、广汽 Aion LX/Aion 等产品之上都有运用。

目前,国内上汽、广汽、比亚迪、吉利、长安等公司都有三合一电驱动系统,由EM,G-BOX,IPU三部分构成;北汽、比亚迪等公司有四合一电驱动系统,由IPU,DCDC,OBC,HV-BOX四部分构成,电控、电源总成,G-BOX,EM分散布置;零跑、北汽等公司有六合一电驱动系统,由EM,G-BOX,IPU,DCDC,OBC,HV-BOX六部分构成;华为有七合一电驱动系统。

国外有由EM,G-BOX,IPU构成的大众、特斯拉、奥迪、宝马等公司的三合一电驱动系统;由EM,VCU,IPU,DCDC,OBC,HV-BOX六部分构成的宝马公司六合一电驱动系统;雷诺、日产公司由EM,G-BOX,IPU,DCDC,OBC,HV-BOX、ACP七部分构成的七合一电驱动系统。

结语:未来新能源汽车的“三电系统”总体会走向整合、数字化、智能化,这既是新能源车发展的需求,也是先进科技与能源革命深度融合的趋势使然。



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