德国、日本都没这么“疯狂”,中国却在这方面如此突出!
2018-09-19   Cars

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来源:汽车之家 

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不知道大家有没有发现,近两年汽车圈里出现了很多汽车新品牌,而这些品牌无一例外的都在研制纯电动车。的确,相比传统内燃机车型,纯电动车因为没有了发动机、变速箱以及一些配套的零部件,取而代之的是电池、电机等部件,所以在研发方面会相对简单不少,而这也是众多新汽车品牌选择造纯电动车的主要原因。


要知道对于一台汽油发动机来说,改变发动机气门开闭时间这么一个很细微的参数,都会对发动机的动力输出产生非常大的影响,所以研发出一台动力好且又省油的发动机的难度可想而知,而这还不包括发动机与变速箱匹配的调校。纯电动车型因为没有发动机等部件,也就完美的避开了这些高难度的研发科目。



不过,对于这些投身造车的新势力来说,造一辆好的纯电动车也并非那么容易。我们都知道电池、电控与电机三大部分构成的三电系统是整个电动车造车的核心,而三电系统的表现可以说直接决定了电动车的续航里程、能耗、动力性能和生产成本等。


电池作为纯电动车的动力来源,其重要性不言而喻,而我们平常说的电池系统是包括电池模组、结构系统与电气系统的统称。根据电芯正极材料的不同,可以将电池分为磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元锂等。



通过电芯的封装种类,又可以将目前市面上大部分动力电池分为:圆柱形、方形和软包三种,例如特斯拉使用的18650电池就是圆柱形电池,而别克VELITE 5上则使用的软包锂电池。


电池的能量密度是衡量电池优劣的重要标准之一,能量密度越高,也就意味着在单位体积与重量内,能有着更大的电量,让车辆有着更好的续航。不过,电池电芯的技术是目前各大厂商都非常难攻克的一项难题。



电池能否发挥最好的功效,除了其本身电能储备与充放电能力外,还要靠BMS系统(电池管理)和电池热管理系统来协助。我们都知道纯电动车在冬天时续航里程会变短,这是因为锂电池正常的工作温度区间比较窄,温度过高、过低都不行,且锂电池过充、过放也会影响电池寿命。



出色的电池热管理系统,可以将电池的工作温度一直保持在其适宜的工作范围区间,以保证在不同天气条件与工况下,都能有着出色的充放电能力。说起来简单做起来难,如何布置电池布局以及电池内部间的冷却管道,也是很费心思的一件事。



一些传统中国汽车品牌如今也在造纯电动车型,而它们往往都是燃油车平台下的产物,只是简单的“油改电”。一般这种车型整体的结构还是燃油车的结构,但电动车需要一块较大的空间来布置电池组,可当初没有考虑这一方面的需求,所以只能比较简单粗暴地放在车辆后备厢或者车辆下方,对车内的空间实用会有不小的影响。如何优化也是摆在车企面前的一道难题。


说完了电动车行驶能量的来源,再说说动力的输出端——电机。通常我们说的电机其实准确的说应该是电驱系统,主要包括电机、减速器(变速箱)、逆变器等部件。



一般越是成熟的电动车厂商,它们将电驱总成的集成化越高,往往会将原来独立的电机、减速器(变速箱)和一些电控系统集成到一个外壳当中。使得整个电驱总成体积更小、重量更轻、效率更高,成本更低。

如何提高电机效率、增大电机扭矩以及高度集成化与轻量化,是工程师们追求的目标。


电控系统一般指的是整车的控制器(VCU),它是由多个子系统组成的复杂系统,比如电机控制器(IPU)、充电器控制器(OBC)、高压分线盒(PUD),还有上面我们说的电池管理系统等等。



各个控制器间不仅要完成协调合作,同时也要进行高度集成化。因为集成化后可以大大缩短控制器间线缆的长度,减少不必要的损耗,提高效率、降低成本,而且体积更小,重量更轻的电控系统,也会降低整车重量,以达到整体轻量化这一目标。再有就是更小的体积还方便电控系统以及电驱系统的布局。


集成化的电驱与电控系统好处多多,但也困难重重,想把电机控制模块、车载电源模块、充电模块、高压配电模块和整车控制模块集成在一起需要工程们多方努力合作。


虽说目前造车新势力如雨后春笋般的冒了出来,但造车并不是一件简单的事儿,造一辆高品质好车更难。纯电动车的确要比传统燃油车在研发上容易不少,不过,三电系统上的诸多难题也摆在了这些车企面前。


想在电动车市场上分一杯羹,这个初心本没错,可这并不意味着谁都能进入这一市场,看着简单,但入门的门槛也不低。而想要在这个市场中立足,掌握了电池、电驱、电控三电系统的核心技术才是最关键一点。




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