新能源汽車節能需分而治之

新能源汽車是中國汽車工業未來的發展重點，已被列為未來五年中國汽車工業的重中之重。新能源汽車在催生巨大市場空間的同時，其節能之路也將影響其普及進程。

業內專家認為，節能是一項綜合性工程。為了最大限度地發揮新能源汽車的節能優勢，需要對新能源汽車電池、電機和電子控制站這三個核心部件進行優化和密切協調。目前，這三個組成部分可以一起劃分、統治和發展。"

電池

新能源汽車對電池的要求是容量更大、重量更輕、結構更安全、更穩定。有限公司高級副總裁張仁白表示。

張仁白還指出，制動能量回收技術是另一項關鍵技術。當車輛開始減速或剎車時，連接在車輪上的發電機會將部分多余的能量轉化為電能，并將其儲存在一個特殊的電池組中。為了制動安全，通過電機的能量反饋（從機械能到電能，最后到機械能）的最佳理想值約為50%。

當然，電池管理系統是電池能否發揮作用的“大腦”，對電池管理系統的節能要求也在不斷提高。據介紹，電池管理系統的問題在于如何確保電池的良好工作狀態，計算電池的充電狀態（SOC），優化電池充電，并確保汽車始終有足夠的電量。此外，電池管理系統應能夠監測電壓、電流和溫度，為電池提供必要的冷卻。

電機

節能需要更高效、更緊湊的電機。

筆者了解到，目前我國以永磁同步電機為重點，生產多為“作坊式”，量產技術有待提高。國外非常重視交流異步銅轉子異步電動機作為牽引電動機的使用。其整體效率和功率密度略低于永磁同步電機，但具有耐高溫、安全性好、可靠性高、加工成本低等無與倫比的優勢，異步電機批量生產條件十分成熟。它將成為永磁電機在純電動汽車應用中的主要競爭對手。

“中國應同時發展永磁同步電機和異步感應電機。有限公司技術中心副主任、新能源汽車總工程師陳曉江表示：”在純電動汽車和插電式混合動力汽車中，異步電機的應用將達到50%~60%；

在其他混合動力汽車中，由于安裝空間的限制，永磁電機的應用將是主流。"

電氣控制

電機控制系統是三個關鍵部件中難度最大的一個。由于它是一個閉環控制系統，需要非常快速的動態控制，一旦操作不當就會導致故障，因此確保電機控制的功能安全至關重要。

此外，與純電動汽車相比，混合動力汽車對系統提出了更高的要求。陳小江表示，為了實現燃油經濟性，混合動力汽車需要考慮動力系統架構、部件匹配和控制策略優化，并需要對發動機進行優化或重新設計。在混合動力汽車中，發動機的工況與傳統汽車不同，需要對發動機、電機和電池系統進行優化和匹配，以實現最佳的燃油經濟性目標。目前，國內大多數企業尚未掌握發動機和變速箱技術，在混合動力系統的整車集成方面面臨巨大挑戰，這將是混合動力汽車發展的瓶頸。對于車輛成本較高的低端車型來說，混合動力的應用前景不容樂觀。

除了三大關鍵零部件創造新的市場空間外，新能源汽車對汽車半導體的需求也在上升。飛思卡爾（中國）半導體公司汽車電子高級市場經理康曉盾表示，電池管理系統不僅需要更多、更高性能的MCU，還需要許多智能模擬設備來測試和控制電池性能。由于單個電池單元不可能完全一致，因此除了對電池組進行整體管理外，還需要管理一個或多個電池，這需要控制器之間的合作以及與總控制單元的協調。

電機控制系統也推動了對高功率設備的需求。除了使用具有DSP功能的DSP或MCU外，大功率驅動裝置對電機控制系統也是必不可少的。康曉敦指出，“現在通常是集預驅動、IGBT功率驅動模塊和散熱器于一體的大功率模塊。”

筆者了解到，為了適應新能源汽車大功率、高電壓的運行環境，受MCU工作電壓低的限制，除了大功率驅動模塊和其他驅動設備外，還必須有DC/DC轉換器。此外，純電動汽車和混合動力汽車都需要一個逆變器才能運行。逆變器可以將高壓直流電轉換為驅動電氣設備所需的多相交流電，這在電力轉換中起著重要作用。此外，插電式混合動力汽車需要發動機管理系統和電機控制系統之間的高速合作，這需要相應控制單元之間的高速通信。康曉敦告訴筆者，CAN總線目前還不能完全滿足通信要求，一些制造商已經開始采用FlexRay來保證單元之間的通信。因此，隨著新能源汽車的應用，FlexRay收發器的市場將繼續擴大。

（編輯：李宏）新能源汽車是中國汽車工業未來的發展重點，已被列為未來五年中國汽車工業的重中之重。新能源汽車在催生巨大市場空間的同時，其節能之路也將影響其普及進程。

業內專家認為，節能是一項綜合性工程。為了最大限度地發揮新能源汽車的節能優勢，需要對新能源汽車電池、電機和電子控制站這三個核心部件進行優化和密切協調。目前，這三個組成部分可以一起劃分、統治和發展。"

電池

新能源汽車對電池的要求是容量更大、重量更輕、結構更安全、更穩定。有限公司高級副總裁張仁白表示。

張仁白還指出，制動能量回收技術是另一項關鍵技術。當車輛開始減速或剎車時，連接在車輪上的發電機會將部分多余的能量轉化為電能，并將其儲存在一個特殊的電池組中。為了制動安全，通過電機的能量反饋（從機械能到電能，最后到機械能）的最佳理想值約為50%。

當然，炮手……

ement系統是電池能否發揮作用的“大腦”，對電池管理系統的節能要求也在不斷提高。據介紹，電池管理系統的問題在于如何確保電池的良好工作狀態，計算電池的充電狀態（SOC），優化電池充電，并確保汽車始終有足夠的電量。此外，電池管理系統應能夠監測電壓、電流和溫度，為電池提供必要的冷卻。

電機

節能需要更高效、更緊湊的電機。

筆者了解到，目前我國以永磁同步電機為重點，生產多為“作坊式”，量產技術有待提高。國外非常重視交流異步銅轉子異步電動機作為牽引電動機的使用。其整體效率和功率密度略低于永磁同步電機，但具有耐高溫、安全性好、可靠性高、加工成本低等無與倫比的優勢，異步電機批量生產條件十分成熟。它將成為永磁電機在純電動汽車應用中的主要競爭對手。

“中國應同時發展永磁同步電機和異步感應電機。有限公司技術中心副主任、新能源汽車總工程師陳曉江表示：”在純電動汽車和插電式混合動力汽車中，異步電機的應用將達到50%~60%；

在其他混合動力汽車中，由于安裝空間的限制，永磁電機的應用將是主流。"

電氣控制

電機控制系統是三個關鍵部件中難度最大的一個。由于它是一個閉環控制系統，需要非常快速的動態控制，一旦操作不當就會導致故障，因此確保電機控制的功能安全至關重要。

此外，與純電動汽車相比，混合動力汽車對系統提出了更高的要求。陳小江表示，為了實現燃油經濟性，混合動力汽車需要考慮動力系統架構、部件匹配和控制策略優化，并需要對發動機進行優化或重新設計。在混合動力汽車中，發動機的工況與傳統汽車不同，需要對發動機、電機和電池系統進行優化和匹配，以實現最佳的燃油經濟性目標。目前，國內大多數企業尚未掌握發動機和變速箱技術，在混合動力系統的整車集成方面面臨巨大挑戰，這將是混合動力汽車發展的瓶頸。對于車輛成本較高的低端車型來說，混合動力的應用前景不容樂觀。

除了三大關鍵零部件創造新的市場空間外，新能源汽車對汽車半導體的需求也在上升。飛思卡爾（中國）半導體公司汽車電子高級市場經理康曉盾表示，電池管理系統不僅需要更多、更高性能的MCU，還需要許多智能模擬設備來測試和控制電池性能。由于單個電池單元不可能完全一致，因此除了對電池組進行整體管理外，還需要管理一個或多個電池，這需要控制器之間的合作以及與總控制單元的協調。

電機控制系統也推動了對高功率設備的需求。除了使用具有DSP功能的DSP或MCU外，大功率驅動裝置對電機控制系統也是必不可少的。康曉敦指出，“現在通常是集預驅動、IGBT功率驅動模塊和散熱器于一體的大功率模塊。”

筆者了解到，為了適應新能源汽車大功率、高電壓的運行環境，受MCU工作電壓低的限制，除了大功率驅動模塊和其他驅動設備外，還必須有DC/DC轉換器。此外，純電動汽車和混合動力汽車都需要一個逆變器才能運行。逆變器可以將高壓直流電轉換為驅動電氣設備所需的多相交流電，這在電力轉換中起著重要作用。此外，插電式混合動力汽車需要發動機管理系統和電機控制系統之間的高速合作，這需要相應控制單元之間的高速通信。康曉敦告訴筆者，CAN總線目前還不能完全滿足通信要求，一些制造商已經開始采用FlexRay來保證單元之間的通信。因此，隨著新能源汽車的應用，FlexRay收發器的市場將繼續擴大。

（編輯：李紅）

標簽：DS

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