新能源汽車(chē)技術(shù)是節能減排提高燃油效率的強力推進(jìn)者
新能源汽車(chē)的核心技術(shù)
龔進(jìn)峰是中國汽車(chē)技術(shù)研究中心首席專(zhuān)家,同時(shí)也是汽車(chē)工程研究院副總工程師兼電子部部長(cháng)。他對新能源汽車(chē),尤其是純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)指出如下認識(下述新能源汽車(chē)僅指純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē))。
國家新能源汽車(chē)生產(chǎn)準入強調三大核心技術(shù):電機及電機控制器、電池及電池管理系統、整車(chē)控制系統。其中動(dòng)力電池技術(shù)是全球新能源汽車(chē)所面臨的一個(gè)共同技術(shù)難題,從鉛酸電池、鎳氫電池到鋰電池,電池的比能量階梯型提升,但純電動(dòng)車(chē)的續時(shí)里程仍然無(wú)法與傳統汽車(chē)相比(從比能量和比功率的角度看)。因此,動(dòng)力電池技術(shù)是新能源汽車(chē)面臨的技術(shù)瓶頸。另外,即使人們可以接受目前的純電動(dòng)車(chē)續時(shí)里程,充電站布局、數量等基礎建設也需要配套到位。同時(shí)充電時(shí)間的問(wèn)題,充電接口標準化的問(wèn)題等都需要解決。
新能源汽車(chē)的另一個(gè)關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題(針對混合動(dòng)力汽車(chē)),就是發(fā)動(dòng)機管理系統的自主開(kāi)發(fā)和應用。目前國內混合動(dòng)力汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機主要是借用傳統汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機,基本上是通過(guò)控制節氣門(mén)開(kāi)度來(lái)實(shí)現發(fā)動(dòng)機和電機的動(dòng)力混合(也包括發(fā)動(dòng)機的啟停技術(shù)),沒(méi)有從根本上專(zhuān)門(mén)開(kāi)發(fā)專(zhuān)用的混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)動(dòng)機控制系統。
總之,新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池技術(shù)和發(fā)動(dòng)機技術(shù)是仍需解決和提升的關(guān)鍵所在。對于中國汽車(chē)技術(shù)研究中心,更關(guān)注汽車(chē)標準化和EMC(電磁兼容)等問(wèn)題。
至于新能源汽車(chē)的未來(lái)毋庸置疑,肯定是主要的發(fā)展方向。因此在未來(lái)汽車(chē)中,新能源汽車(chē)的數量和地位會(huì )不斷提高。隨著(zhù)新能源汽車(chē)技術(shù)的成熟和國家對新能源汽車(chē)鼓勵政策的出臺和落實(shí),新能源汽車(chē)的市場(chǎng)會(huì )逐步打開(kāi),尤其是在“十城千輛”城市展開(kāi)。IC與半導體
英飛凌科技(中國)有限公司汽車(chē)電子業(yè)務(wù)部高級市場(chǎng)工程師曹洪宇認為,新能源汽車(chē)無(wú)疑是目前全球關(guān)注的焦點(diǎn)話(huà)題之一,豐田公司的普瑞斯如今已經(jīng)銷(xiāo)售過(guò)百萬(wàn)輛了。而中國也正在掀起了一股產(chǎn)業(yè)研發(fā)熱潮,從政府補助到市場(chǎng)引導,都在大力培植這個(gè)新興市場(chǎng),預計2015年各種車(chē)型將占整體5%左右。反觀(guān)這些車(chē)型背后,來(lái)自半導體公司的技術(shù)支持尤為重要,同時(shí)巨大的新能源車(chē)市場(chǎng)預期帶給整個(gè)業(yè)界不少挑戰和機遇。
主要的挑戰來(lái)自?xún)煞矫?,一方面是傳統汽車(chē)電子系統和新系統之間的協(xié)調工作;同時(shí)還需要在成本可控的條件下,滿(mǎn)足汽車(chē)電子在復雜應用環(huán)境下的可靠性要求。
廣義新能源汽車(chē)在系統結構上和傳統汽車(chē)有很大區別,其中最重要以及最核心的部分就是動(dòng)力驅動(dòng)系統的革新。以混合動(dòng)力車(chē)為例,它不僅僅是電機系統占總功率百分比的數值差異,重要的是量變引起的車(chē)輛結構的變化。微混合系統一般實(shí)現起停功能,全混合系統則要求車(chē)輛在沒(méi)有發(fā)動(dòng)機動(dòng)力的情況下依然具有一定的續航能力。由于系統的耦合度大大增加,全混合系統結構更為復雜,對設計帶來(lái)更多挑戰。而純電動(dòng)汽車(chē)更是可能引發(fā)車(chē)輛系統顛覆性的革新設計,從質(zhì)量分配、動(dòng)力傳輸到車(chē)輛安全性,都將可能產(chǎn)生全新的設計理念。
英飛凌在電機控制、發(fā)動(dòng)機管理、變速箱控制、電池管理和混合動(dòng)力HCU(整車(chē)控制器)等都有相應硬件參考方案,能為客戶(hù)提供一站式半導體解決方案。
以新能源車(chē)的核心-動(dòng)力總成系統而言,英飛凌推出了兩款汽車(chē)級大功率IGBT模塊,專(zhuān)門(mén)應用于車(chē)載電機驅動(dòng)。高功率密度的汽車(chē)級模塊HP1 (Hybrid Pack 1) 和HP2 (Hybrid Pack 2)以超小的體積,切合汽車(chē)系統空間的局限性。
HP1 重485g (72x140x17mm) 3半橋合一的設計,650V 400A最大驅動(dòng)能力,適用于20~30kW以?xún)入姍C應用。HP2 (106.5x48.5x20.5mm) 重量1250g,更是以特別的直接水冷式散熱設計,以650V 800A模塊滿(mǎn)足80~100kW的電機應用。
根據市面上不同電機功率扭矩和工況的要求,英飛凌將在2010年底推出一款200A電流和HP1相同封裝的產(chǎn)品,以及600A電流和HP2相同封裝的產(chǎn)品,形成兩個(gè)產(chǎn)品系列,能滿(mǎn)足從10kW~100kW的各等級電機系統的功率需求。
除此以外,還將在明年推出兩款超小型easy-B模塊,適合3~10kW以下車(chē)載電池充電器、電動(dòng)空調或EPS等應用。飛思卡爾中國區汽車(chē)電子工程經(jīng)理康曉敦說(shuō),電動(dòng)汽車(chē)大致可以分為三類(lèi):混合動(dòng)力、燃料電池和電動(dòng)車(chē)。電動(dòng)汽車(chē)存在著(zhù)一個(gè)通用性的問(wèn)題—電池。由于目前存在的電池方面的種種問(wèn)題,未來(lái)能夠實(shí)現量產(chǎn)的可能性最大的就是混合動(dòng)力車(chē)?;旌蟿?dòng)力與傳統發(fā)動(dòng)機相比在技術(shù)領(lǐng)域增加了三部分:整車(chē)控制 ;電池管理;電機控制。

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