德國、日本都沒這麼「瘋狂」,中國卻在這方面如此突出!

不知道大家有沒有發現,近兩年汽車圈裡出現了很多汽車新品牌,而這些品牌無一例外的都在研製純電動車。的確,相比傳統內燃機車型,純電動車因為沒有了發動機、變速箱以及一些配套的零部件,取而代之的是電池、電機等部件,所以在研發方面會相對簡單不少,而這也是眾多新汽車品牌選擇造純電動車的主要原因。

要知道對於一臺汽油發動機來說,改變發動機氣門開閉時間這麼一個很細微的參數,都會對發動機的動力輸出產生非常大的影響,所以研發出一臺動力好且又省油的發動機的難度可想而知,而這還不包括髮動機與變速箱匹配的調校。純電動車型因為沒有發動機等部件,也就完美的避開了這些高難度的研發科目。

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不過,對於這些投身造車的新勢力來說,造一輛好的純電動車也並非那麼容易。我們都知道電池、電控與電機三大部分構成的三電系統是整個電動車造車的核心,而三電系統的表現可以說直接決定了電動車的續航里程、能耗、動力性能和生產成本等。

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電池作為純電動車的動力來源,其重要性不言而喻,而我們平常說的電池系統是包括電池模組、結構系統與電氣系統的統稱。根據電芯正極材料的不同,可以將電池分為磷酸鐵鋰、鈷酸鋰、錳酸鋰、三元鋰等。

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通過電芯的封裝種類,又可以將目前市面上大部分動力電池分為:圓柱形、方形和軟包三種,例如特斯拉使用的18650電池就是圓柱形電池,而別克VELITE 5上則使用的軟包鋰電池。

電池的能量密度是衡量電池優劣的重要標準之一,能量密度越高,也就意味著在單位體積與重量內,能有著更大的電量,讓車輛有著更好的續航。不過,電池電芯的技術是目前各大廠商都非常難攻克的一項難題。

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電池能否發揮最好的功效,除了其本身電能儲備與充放電能力外,還要靠BMS系統(電池管理)和電池熱管理系統來協助。我們都知道純電動車在冬天時續航里程會變短,這是因為鋰電池正常的工作溫度區間比較窄,溫度過高、過低都不行,且鋰電池過充、過放也會影響電池壽命。

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出色的電池熱管理系統,可以將電池的工作溫度一直保持在其適宜的工作範圍區間,以保證在不同天氣條件與工況下,都能有著出色的充放電能力。說起來簡單做起來難,如何佈置電池佈局以及電池內部間的冷卻管道,也是很費心思的一件事。

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一些傳統中國汽車品牌如今也在造純電動車型,而它們往往都是燃油車平臺下的產物,只是簡單的“油改電”。一般這種車型整體的結構還是燃油車的結構,但電動車需要一塊較大的空間來佈置電池組,可當初沒有考慮這一方面的需求,所以只能比較簡單粗暴地放在車輛後備廂或者車輛下方,對車內的空間實用會有不小的影響。如何優化也是擺在車企面前的一道難題。

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說完了電動車行駛能量的來源,再說說動力的輸出端——電機。通常我們說的電機其實準確的說應該是電驅系統,主要包括電機、減速器(變速箱)、逆變器等部件。

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一般越是成熟的電動車廠商,它們將電驅總成的集成化越高,往往會將原來獨立的電機、減速器(變速箱)和一些電控系統集成到一個外殼當中。使得整個電驅總成體積更小、重量更輕、效率更高,成本更低。

如何提高電機效率、增大電機扭矩以及高度集成化與輕量化,是工程師們追求的目標。

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電控系統一般指的是整車的控制器(VCU),它是由多個子系統組成的複雜系統,比如電機控制器(IPU)、充電器控制器(OBC)、高壓分線盒(PUD),還有上面我們說的電池管理系統等等。

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各個控制器間不僅要完成協調合作,同時也要進行高度集成化。因為集成化後可以大大縮短控制器間線纜的長度,減少不必要的損耗,提高效率、降低成本,而且體積更小,重量更輕的電控系統,也會降低整車重量,以達到整體輕量化這一目標。再有就是更小的體積還方便電控系統以及電驅系統的佈局。

集成化的電驅與電控系統好處多多,但也困難重重,想把電機控制模塊、車載電源模塊、充電模塊、高壓配電模塊和整車控制模塊集成在一起需要工程們多方努力合作。

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雖說目前造車新勢力如雨後春筍般的冒了出來,但造車並不是一件簡單的事兒,造一輛高品質好車更難。純電動車的確要比傳統燃油車在研發上容易不少,不過,三電系統上的諸多難題也擺在了這些車企面前。

想在電動車市場上分一杯羹,這個初心本沒錯,可這並不意味著誰都能進入這一市場,看著簡單,但入門的門檻也不低。而想要在這個市場中立足,掌握了電池、電驅、電控三電系統的核心技術才是最關鍵一點。


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