(完整版)汽车三电介绍

1、新能源汽车三电系统详解，拿走不谢2018-03-26 18:13导读：新能源汽车区别于传统车最核心的技术是三电”包括电驱动，电池，电控Mum电池电机M-tfl站冲I O血WHM4片的专*WSensitivity: Business InternalF面详细讲解一下三电基础知识:新能療汽车区别于传统车最核心的技术是初三电 即；电马区.电池、电控"-传动机构_电驱电动机L逆变器三电-电池模组电池-结构系统电气系统L电控一、电池电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。电池的关键在电芯，电芯最重要 的材料便是正负极、隔膜、电解液。正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钻酸锂、锰酸锂、 三元

2、、高镍三元。电池t由于车上还有一块或者两块低压 电泄，为了区分.将髙压 电池称为动力电池.谊也是疗业术语。与传统汽年的油箱作用 类似，作为新能凉汽丰的 隹M 来原.动力电池系统通常由 电芯、电池组、电池管理系统.冷却系统*肓低丘纟戋栄、保护 外売备其它结狗件等构戒.目荊新能凉汽年动力电池市场磷酸铁镖皑池与三元锂两 分天下，钛釀理跟猛酸锂应用比例不高。对安全性要求更高的 电动客车市场磷酸铁锂应用更多以295批道路机动牟辆生 产企业及产品公告电劫客牟来看，229献纯电劭客车产品有 197款选配确酸铁锂*占比高达36%.三元锂占比仅为0.4%.对離畳麼度宴求更高的乘用卑市场,三元锂占比更高.从 第四

3、批新疑溺汽车推广应用推荐丰型目录中32歉新能源 乘用车分析，使用三元电池的车型多达23款令占比71.88%, 使用璘酸铁锂电池的丰型达5簌，占比12.5%a动力电池是非常 年轻”的产品，1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池，它是现代电动 汽车架构雏形，从铅酸电池到日系混动的镍氢电池，再到现在流行的锂电池，也才20多年。从第四批新能源汽车推广应用推荐车型目录新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了 17家企业的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它 乘用车的动力电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力纯电

4、动汽车元件布置结构图力电池IP/后应廡卜劝力UM*前捡车身电睿芻爾鸚器跨国车企，虽然没有自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这 是为了加强动力电池的核心竞争力。与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯， 它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。赳解液极耳夕卜壳电芯附件电越组上盖及侧板 端板及绝缘罩 隔热棉模块组件电芯连接找束底部绝缘膜螺钉但是我们更关心的是动力电池，也是就新能源汽车中的能量来源，目前动力电池中，镍氢 电池面临淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂电池最为主要。（如下图）优点；安全*可1!彼点:能蚩密度低应用：混功车型为主

5、jJ优点：容鑒密度大 駛点；成本高 应甲！圭流电动汽车 <丿犹点更宜、5W秋点:能議密度低应用：早期唱动车里先介绍几个重要概念比能量和tt功率比罷握是指电池单位质矍所龍瓏出的电能.单位BWhAg '比功率密度屋描述电池在歸间能放出能K的能力.壤位是wrkg高比能量电池车型：高比功率电池车型:tL *j- jnT特斯加議rv)cdel 5roa±K.r匡50L的汽油可以大概跑能量密度方面电池肯定不如汽油，但是究竟差别多大呢？ 一箱 600km,续航同样里程的电动车需要多少电池呢？（如下图）汽油比能量为KWh/kg1L 汽油约 ao.742kg按车载5仇计算满载是37kg放

6、出的能重为408.1KWh三元锂电池比能童为150Wh什g408JKWh的能養需电池2700kg设发动机和电功机的效率差为3倍相当于900kg锂电池的能量-竈汽沌因此飞吐电尢且前使用较多的锂动力电池有以下几类，以正极材料为划分依据:L丿牯酸蚀三元材履厲駿锂磷酸铁锂代表车型 Aif特斯JSRoadster特斯拉model S启辰晨风比亚JSE6下表列出了四类锂电池的主要性能指标差别。从表中可以看出，四类电池各有优劣。那各 汽车厂商究竟是凭什么选择其中某种电池呢？哪种电池又将是未来的主流呢？价格 I 中厨氐低低钻酸锂电池并不适合做动力电池苍遵荀岀*钻酸锂是锂离子电池正极材料的鼻祖*钻酸锂在3C市场

7、中占90%的份额核必优点是容量密度大*缺点是稳定性不够数码电子产品对锂电池安全性要求不高，钻酸锂电池最合适3C领域，特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力，但是同时其安全性能要打些折扣。 市场占有率最大日产_聆风*镐酸锂电池是目前主流动力电池 +日韩、欧美、国内均有企业采用 能密ISB等，价格最便宜寿命一甌安全坏保，没有专利限制 *日韩系的岳酸锂电池技术领先全球锰酸锂电池因其不偏不倚的特征赢得动力电池最大的市场占有率，虽然其能量密度不如钻 酸锂和三元锂，但其他综合性能相当出色。中国企业的“弯道超车"梦想比亚jSL Li*最天优点是稳定性好屠寿命长*缺点是L 刘氐暮一致性差*

8、制作成本高于锚酸锂，还需深 入研究*国内研发热情很高*国家投入 亦较木如果不是较低的能量密度限制了磷酸铁锂电池，其真的有可能成为动力电池中的霸主。安 全性能和寿命这两个关键指标都是顶尖的。三嗣电池部分日韩和欧美车企选择 镭酸锂电池因其成本便宜 性能也不差多少。冉冉升起的耗星如果说国内把锂电池的发展重心放在了磷酸铁锂电池上，国际动力锂电池行业的新星非三 元锂电池莫属，比钻酸锂电池更高的能量密度，成本低于钻酸锂电池，安全性也相当可 靠。不同车企对于动力锂电池的选择都有自己的考虑（如下图）动力电池发展趋势*三元锂电池是指正极材料使用 揉钻猛三种正极材料按一定比 例混合搭配的锂电池盘*能量密度可达量高

9、安全性差，但优于钻酸锂百花齐放可展进锂电行业 技术的革新，电池是制约 电动汽车发展的瓶颈口电 池突破则整个行业飞跃国内部分车企选择磷酸鉄 锂电池.实质是看中其广 阔的前景！特斯拉选择三元电池要的就是大容量、长续航！插电混合汽车I代谑纯电龙对成本“续航有要求三元锂电池前 景更广电池经常要高 功率放电而且充放次数 较多故磷酸铁锂比较适合锂电池的价格 依然太高铅酸电池还有 生存空间总结:三元锂> 钻酸锂三元锂（霍酸铁理电三元渥>厂A；钻酸锂二、电驱电驱由三部分构成：传动机构、电机、逆变器。目前国内外电动车的传动机构都是单机减 速，即没有离合、没有变速。未来各电动车企业将会在传动机构上增加

10、复杂性，同时降低 对电机、电机变阻器的需求，即提高性能，降低成本。齿轮齿轴系统.轴轴承等传动机构-换挡系统同步器拨叉尊壳体尊-油封螺栓等电机由三部分组成：定子、转子、壳体，电机技术的关键点在定子、转子。转子即新能源 汽车的主驱动电机，它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。新能源汽车的电机有正 转和反转，正转即为向前行驶，反转即为倒车。新能源汽车在正转加速行驶过程中，电机为负扭矩，扭矩的精确意味着新能源汽车加速速 度的快慢。当扭矩产生误差时，需要电机来完成的新能源汽车加速，里程数则转变为需要 消耗同等能量的电池来完成，而电池的成本相比电机较大，因此新能源汽车电机的效率和 性能至关重要。目前汽车

11、专用点击驱动系主要有三类：直流点击驱动系、永磁同步电机驱 动系、交流感应点击驱动系。新一代电动汽车已经 慢慢不再使用该电机fi b -a n 1 * !< « BTarn't-iB a 比to率 ！直流电机：” - -*永磁电机感应电机中I1低i高«6效率(鳴)1£5-89：95切:94-95负荷效率(%)?80-S7j85*97i90-92转園e围！4000-6000 i4000 10000：12000-15000可簾性_IS优秀:好尺寸± ；小1中饰车型电瓶代步车比亚迪奏、唐特斯拉忻。住包1 S低j中J低控制难度低：一般K直流电机缺点：

12、效率低、质量大 体积大、可靠性差感应电机 永磁电机转子的碗场是由永磁体产生 的，避免了因生磁而导致的电能扌员耗*故效秦要比其他电机高！尺寸和质量都偏小.布曽更 加灵活逆变器是把直流电转变成交流电的设备，若一台电动汽车的逆变器能支持较高电压，则相 应的电压充电流较大，功率较大，这意味着同样电流进行充电，充电功率可以等比例放 大，即充电时间会缩短。若提高逆变器的支持电压，贝U相应的充电时逆变器产生的热量会 变多，那么就需要解决逆变器中IGBT模块的散热问题，这是提高充电效率的关键问题, 目前日本丰田对此研究较深入，例如其加硅碳技术的应用。r IGBT -DJE 鄒定线DBC PIN FIN逆变器2

13、电容外売 电容芯子BUS BAR控制直空灌封PCB电流传屜器亠驱动板电子元器件三、电控新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机（变速箱）功能的替代，其性能直接决定了电动 汽车的爬坡、加速、最高速度等主要性能指标。同时，电控系统面临的工况相对复杂：需 要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变 速范围；混合动力车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。狹叉上的电控指整车控制器，但足薪策凉汽车的电控” 较勢.还有电机控制器与电池管理系统尊.这些控制器通过 CAN网络等采通倍"整车控制器比较好理解.主要是采集油门、制动踏板萼各 种住号.井作岀

14、相应判断与给出指令，在新能源汽车上还妾协 调各个控制器的通信:电机控制器的作用主宴是接收整车控制器的扭矩报文指令, 进而控制驱动电机的转速与转动方向*另外.在能量回收过程 中，电机控制器逐要负贵将驱动电机劃扭矩产生的交流电进行 整流回充给劫力电池；相比前面两个控制器.电池管理系统相对比较篁年轻* , 其圭赛功能包括：电池物理蚤数实时监测.在线诊断与预警. 充放电与预充揑制、均衡管理和热管理寻°电控方面，对于一般的主机厂来说，真正掌握的只有整车控制器，新能源汽车整车控制器 与传统汽车的整车控制器差别并不是很大，它的成熟度也比较高。此外，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。因此，电动汽车驱动系统 在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求：1, 驱动电机要有更高的能量密度，实现轻量化、低成本，适应有限的车内空间，同时要 具有能量回馈能力，降低整车能耗；2, 驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以提供高启动速度、爬坡性能和高速加 速性能；3, 电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时提供高安全性和可靠性。电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环，其技术、制造水平直接影响整车的性能 和成本。目前，国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池，部分电机电控核心 组件如IGBT芯片等仍不具备完全自主生产能力，具备系统完整知识产权的整车企业和零 部件企业仍