首頁>汽車>

無論官方定義的新能源汽車BEV和PHEV,還是混合動力汽車HEV,亦或是燃料電池汽車FCV,電驅動都是它們四者共有的技術。

電驅動是新能源汽車的關鍵技術之一,這裡結合蔡蔚老師的資訊,對電驅動的最新技術發展進行彙總和展望。

HEV還是PHEV?

新能源汽車電驅動大致可以分為純電動驅動總成和混合動力驅動總成兩大類,由於純電驅動動力總成構架比較簡單,因為我們主要關注混合動力。

去年節能與新能源汽車2.0路線圖給予了混合動力非常大的市場潛力(2035年汽車市場佔比50%),但同時卻讓插電混合動力處於十分“尷尬”的位置。

雖然在政策上,PHEV被劃分到了新能源汽車領域,但是受到純電動汽車的擠壓,路線圖2.0的市場預判上,PHEV呈現出了“先增後減”的景象,為何如此預判和定義,十分值得探討。

把價格降下來之後,其新能源汽車的屬性(牌照、路權、消費稅)、雙積分、市場使用者相對較高接受度(續航里程焦慮、充電基礎設施),會讓插電混合動力汽車PHEV煥發出新的活力。

而在這個過程中,PHEV和HEV兩者的界限也會越來越模糊。

單雙電機構架,百家爭鳴

技術上來說,混合動力構架當前主流有單電機混動和雙電機混動,單電機的佈置相對比較靈活。

先前主流的P0/P1的微混構架(48V),並不能滿足純電行駛的要求,BSG或ISG電機功率主要集中在8-15kW,節油效果一般(5%-10%)。

從排放、成本、質量、整合度、效能上,P2.5似乎是一個比較好的選擇,比如上汽最近釋出的EDU二代就採用P2.5的單電機並聯形式。

對於雙電機構架,最經典的是豐田THS混合動力,採用單排行星輪混聯(也稱為功率分流),雄霸混合動力汽車十多年,當然豐田也建立了很強的專利壁壘。

而比亞迪最新發布DM-i與本田iMMD、上汽EDU1等構架基本一致,本質上都是雙電機的(P0+P2)的混聯結構;

採用串聯形式的增程式混合動力比較簡單,日產的e-power、理想one、東風嵐圖採用該方案。

整體上看,單雙電機混動動力構架進入了百家爭鳴的時代。

主要零部件發展趨勢

電驅動主要由電機控制器(包括演算法軟體、功率器件)、驅動電機、減/變速器三大零部件組成。

驅動電機,總體朝著高功率密度、高轉矩密度和高效率方向發展,新技術不多,具體地有三個動向:

一是材料上,減少永磁體用量,降低成本;

二是工藝上,從圓股線繞組,改為髮卡式扁線繞組,下一步朝著端內換位或槽內換位,進一步提高槽滿率和功率密度;

三是採用油冷,用變速箱潤滑油,直接到繞組和鐵芯實現潤滑和冷卻,以提高電機的連續功率。

電機控制器層面,針對於功率半導體,採用碳化矽的MOSFET功率器件逐步開始替代矽基的IGBT,以滿足高電壓、耐高溫、低損耗、高頻率的要求,這也是實現電機控制器功率密度和效率進一步提升的關鍵要素。

預計在高於450V電驅動的平臺上,隨著成本降低,矽基的IGBT和碳化矽MOSFET會逐步共存,另外高階的電容也出現了被“卡脖子”的情形。

最後,與其他新能源汽車的關鍵技術一樣,電驅動的晶片和軟體也是重點發展方向,技術路線發展如下圖。

6
最新評論
  • 路虎是印度還是英國的
  • 2021 年最受極客期待的「電動黑馬」都在這兒了