新能源电驱动核心的技术有哪些

时间: 2024-02-14 06:33:44 |   作者: 屏蔽类电源滤波器

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  ①集成度足够高,给车内及前后备箱腾更多空间;②成本合理(最终会反映到车价上);③高转速时不要啸叫吵人;

  下图汇总了电车动力单元的核心要素,其实电驱系统的技术和进化都是围绕着这几个方面展开的。

  在电驱最重要的“动力”属性上,目前大多数的电车都存在动力过剩现象,以36w+的特斯拉Model3P 为例,加速可以秒掉200w左右的性能油车,3w的宏光MiniEV起步提速甚至要比很多油车要直接。

  也就是说,电机动力在目前在多数电车上已经够用,传统油车的大马力溢价,在电车上已经变得不值钱。上图列出的高功率密度电机,给人的感觉就是电车马力跟白给似的...

  车企与其在现有绰绰有余的电机功率上,再花大成本研发新的动力品台,提高动力参数,倒不如把成本分摊到其他用户更能感知的地方。

  如扁平绕组线圈、端部换位提高槽满率、优化转子结构等方法提高磁满率,进一步提升电机功率和功率密度。

  近几年也慢慢变得多车型搭载直瀑式油冷电机,让电机冷却降温更高效,帮助功率输出连续不衰减。

  基于第1部分,电机动力对多数用户已经够用甚至过剩的前提,下图是某电机能效Map图,可以清楚看到,在多数日常使用转速区间内,电机的能效都是在90%以上的。

  而且目前多数新能源车型搭载的电机最佳能效在90%~95%,甚至部分高效电机达到了96%,此时想要在现有基础上继续提升电机能效,付出的成本将是倍数级增加,对于车企和用户都不那么太划算。

  于是提高电机控制单元中的主逆变器能效,成为提升整个电驱系统能效的新方向。

  碳化硅SiCMOSFET的优点有很多,体积小利于封装和集成、开关/导通响应快且损耗更小、耐压值高(是硅基的10倍)、导热率高利于散热,及更高的功率密度等。

  最重要的是使用SiC碳化硅模块的电机控制单元,相比IGBT模块方案,可以实现从电池到电机路径,约5%的效率提升,也就是能给整车省去约5%的能耗。

  相比车企多用5%续航所对应的电池成本,还徒增车重带来的负面影响,即便是当前成本相比IGBT更高的碳化硅模块,也是最好的选择!

  另外相比IGBT,碳化硅更耐高压的优势(千伏以上),更适用于后续更多新能源车型将要搭载的800v电气架构,不止用在主逆变器上,还可以应用到高压充电桩、高压电池Pack、OBC充电机、DC-DC转换器上,将有更大的用武之地,能给整车能效和充电体验带来进一步提升!

  这里要特别表扬下国产品牌比亚迪,BYD是全球唯一实现碳化硅器件自研自产的车企!

  3、集成化大有可为,已是大势所趋,跨系统整合能力会是最核心的技术竞争力,用户价值更高!

  上面主要谈的是电驱系统单个零部件的升级和优化,电驱系统零部件的多合一大集成目前已是行业大势所趋!

  大大节省体积和减重、降低整体BOM成本、提高一体化装配效率、提高电驱系统整体功率密度等...

  对于用户的价值在于,小体积省去更多Layout空间,能得到更大的车内空间和前后备箱容积;减轻重量意味着相同电量能跑更长的续航里程;同时BOM降本也间接降低了用户的购买成本。

  15~17年的分体式三大件→18~20年三合一成为主流→21~现在的多合一大集成阶段。

  虽然多合一只是多系统零部件的组合集成,但跨部件、跨领域的系统集成,是非常考验技术和工程能力的,目前只有为数不多有积淀的大厂能够做到。

  相比于电机功率提升和能效优化,多合一大集成的所带来的综合收益会更加明显,是当之无愧的新能源汽车电驱系统最重要的核心技术之一!

  正如文中所看到的,中国新能源汽车换道超车在近5年内,无论在电池领域 、电驱领域、以及核心零部件、及核心技术领域,其实已经走在世界前列,成效显著,令人振奋!

  就电驱系统领域而言,国外车企中特斯拉和Lucid在这个领域相对领先,Tire1中博世、大陆、博格华纳、采埃孚等有很多产品和布局,但我们国内有如比亚迪、华为、精进、蔚来XPT等企业也同样掌握诸多Knowhow,甚至还领先半个身位。

  国内日渐成熟完善的新能源汽车配套生态,将会成为国产新能源汽车崛起,领先全球的重要推力。

  可以预见的是,随着新能源汽车渗透率的不断提高,国产新能源车将不断替代动作缓慢的合资/外资品牌,同时打破合外资品牌的溢价,抢占到更多市场占有率!

  全球交通事故的频发促使汽车安全系统不断演变。电子电气部件日渐复杂,集成度提升,导致出现故障的可能性增大,汽车安全系统从最初的被动安全、主动安全发展到安全性预测,功能安全的概念开始出现。飞思卡尔半导体(Freescale)微控制器产品市场经理郗蕴侠指出,汽车功能安全的定义是系统不存在由于电子电气的功能故障而导致的不合理的风险。 她解释道,主动安全是指在事故发生前进行预处理,使故障的影响减低到最小,诸如ABS、ESC等稳定系统都属于该范畴。近几年出现的安全性预测更进一步,通过系统能够实时监测故障是否发生,在故障发生前给出预警。除了底盘与安全,功能安全现在还涉及动力总成以及车身系统。 早在10年前,国际电工委员会就颁布了适用于所

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