電池是道檻,電動(dòng)汽車(chē)普及任重道遠
隨著(zhù)能源消耗的日益加劇,全球氣候變暖問(wèn)題突出,開(kāi)發(fā)綠色能源和提倡節能減排已成為各國共識。作為能源消費大國,中國更是把新能源列入十二五規劃,作為戰略性產(chǎn)業(yè)重點(diǎn)發(fā)展。
從能源戰略的角度考慮,未來(lái)的汽車(chē)電子應更加側重于整車(chē)的能耗管理,相比于其他的國家和地區市場(chǎng),由于國內近年新能源汽車(chē)市場(chǎng)的加速發(fā)展,將會(huì )帶動(dòng)針對于這一市場(chǎng)的汽車(chē)電子的需求迅速提升。
大挑戰:電池產(chǎn)品難以滿(mǎn)足汽車(chē)需求
電動(dòng)/混合動(dòng)力汽車(chē)的最主要挑戰在于高性能動(dòng)力源技術(shù)未能得到有效解決,現有電池產(chǎn)品難以滿(mǎn)足汽車(chē)對壽命、動(dòng)力性能的要求。目前,動(dòng)力電池產(chǎn)品普遍面臨以下問(wèn)題:電池安全性得不到保障、電池容量有限,未能實(shí)現突破、電池循環(huán)壽命短(一個(gè)蓄電池的壽命最多為4年,與燃油汽車(chē)的壽命相比太短。鋰動(dòng)力電池價(jià)格高昂,難被接受)、電池質(zhì)量和尺寸制約、充電的技術(shù)和成本問(wèn)題并未得到解決。
“一個(gè)典型的電動(dòng)汽車(chē) (EV) 和混合動(dòng)力汽車(chē) (HEV) 的電池系統需要多于 100 節單獨電池,這些電池的大小對電池組的設計有很大的影響。采用大的電池就意味著(zhù)電池系統設計必須考慮大型尺寸和重量的限制,同時(shí)電池還可能需要被分散安裝在汽車(chē)的各個(gè)部位?!绷枇柼馗呒壆a(chǎn)品市場(chǎng)工程師Greg Zimmer就模塊電池設計對本刊表示:“一個(gè)多節電池的電池組通常都采用多“模塊”設計,每個(gè)模塊有 12~36 節電池。模塊方法提供了一個(gè)可擴展的解決方案,允許同一個(gè)模塊應用于不同尺寸的電池組和不同車(chē)型。模塊設計最主要的挑戰是如何在連接模塊和主要電池管理系統 (BMS) 控制單元之間創(chuàng )建可靠的數據連接,這些接口的電壓變化有時(shí)會(huì )超過(guò)幾百伏。新一代電池管理產(chǎn)品通過(guò)內置一個(gè)專(zhuān)為在長(cháng)電纜上實(shí)現高 RF 免疫力而設計的高速通信接口設法滿(mǎn)足模塊化系統的需要?!?/P>
菲尼克斯汽車(chē)事業(yè)部相關(guān)負責人也對本刊表示:“混合動(dòng)力汽車(chē)將會(huì )是過(guò)渡到純電動(dòng)汽車(chē)的必經(jīng)之路,考慮到中國國內汽車(chē)市場(chǎng)的發(fā)展情況,預計5年之后混合動(dòng)力(輕混)將成為主流。而PHEV及BEV則要經(jīng)過(guò)至少5年以上的時(shí)間才可能會(huì )被大多數用戶(hù)接受。但如果關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題能夠得到解決,不排除市場(chǎng)加速發(fā)展的可能性?!?/P>
電池技術(shù)已經(jīng)成為各廠(chǎng)商對電動(dòng)汽車(chē)公認的難題。英飛凌方面表示:“在新能源汽車(chē)行業(yè),以純電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)為例,純電動(dòng)技術(shù)的實(shí)施取決于電池技術(shù),可以說(shuō)電池是一個(gè)壁壘。如果鋰電池在壽命、性能和成本上都能達到倡導者描述的程度,那么純電動(dòng)汽車(chē)會(huì )被市場(chǎng)接受?;旌蟿?dòng)力汽車(chē)的難度在于對汽車(chē)電子特別是發(fā)動(dòng)機電控和汽油發(fā)動(dòng)機電控系統地相互配合?!?/P>
“電池的重量、價(jià)格、可靠性一直是電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)發(fā)展的瓶頸。從汽車(chē)電子系統方面其實(shí)已經(jīng)沒(méi)有特別困難?!憋w思卡爾半導體汽車(chē)電子高級市場(chǎng)經(jīng)理康曉敦對《電子系統設計》說(shuō)道:“當然除了電池,整車(chē)也需要有很好的系統集成,也需要一定經(jīng)驗積累和較長(cháng)時(shí)間的驗證。所以真正要大量被消費者接受,還應該有一個(gè)較長(cháng)的時(shí)間。這個(gè)時(shí)間應該是在2020年以后?!?/P>
其他挑戰
2011年4月,杭州的一款純電動(dòng)出租車(chē)在市內運營(yíng)時(shí),突然發(fā)生自燃,整車(chē)在轉眼間就被燒毀,從杭州市質(zhì)量技術(shù)監督局給出的調查結論可以看出,電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)的系統集成技術(shù)不高,以及動(dòng)力電池運行監測技術(shù)還不成熟是引發(fā)此次事故的主要原因。
“中國汽車(chē)企業(yè)與跨國汽車(chē)企業(yè)在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域內的最大差距就在整車(chē)系統集成方面,中國新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)核心競爭力的提升,必然要求國內車(chē)企牢牢掌握電動(dòng)汽車(chē)整車(chē)集成技術(shù)?!卑纪箍萍技夹g(shù)發(fā)展副總裁張衛表示。
電機控制系統和整車(chē)控制系統的設計也是電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)所要面對的重點(diǎn)部分。另外,政府政策上對新能源汽車(chē)的未來(lái)發(fā)展方向和技術(shù)路線(xiàn)的不確定性,以及整車(chē)企業(yè)和電網(wǎng)企業(yè)或相關(guān)利益集團在新能源汽車(chē)利益鏈上的分歧也對新能源汽車(chē)有一定的影響。
根據調研機構的預估,到2013年,在當前補貼政策下,電動(dòng)汽車(chē)與傳統汽車(chē)的“性?xún)r(jià)比”有望發(fā)生反轉。在需求和供給雙方面因素的共同作用下,電動(dòng)汽車(chē)很可能迎來(lái)市場(chǎng)化的機遇。
各廠(chǎng)商應對策略
目前凹凸科技已針對電動(dòng)汽車(chē),包含鉛酸電池低速電動(dòng)車(chē)及鋰電池電動(dòng)汽車(chē),推出動(dòng)力系統解決方案,包含電池管理系統(BMS)、車(chē)載充電機(Charger)與車(chē)載直流電源(DC/DC),2012年更將推出電動(dòng)汽車(chē)電機控制系統(E-Controller)提供完整動(dòng)力系統解決方案。
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