隨著中國汽車業(yè)“十二五”規(guī)劃初稿的面世，未來中國汽車業(yè)的發(fā)展重心逐漸清晰，新能源汽車將被列為中國汽車行業(yè)今后5年發(fā)展的重中之重。新能源汽車在催生巨大新市場空間的同時，其節(jié)能之路也將影響其普及進程。
節(jié)能是綜合工程
電池、電機、電控是新能源汽車的三大關鍵核心部件，因而實現(xiàn)節(jié)能需要它們之間各自的優(yōu)化和緊密配合。
電池的重要性毋庸置疑。“新能源汽車對電池的要求在于更大的容量、更輕的重量以及更安全穩(wěn)定的結(jié)構(gòu)。”天津力神電池股份有限公司高級副總裁張仁柏表示。他還指出，剎車能量回收技術是另一關鍵技術。當車輛在開始減速滑行或剎車的時候，連接車輪的發(fā)電機就會把部分多余能量轉(zhuǎn)化為電能，儲存于專門的電池組中。出于制動安全考慮，通過電機能量回饋的最佳理想值(從機械能轉(zhuǎn)化為電能，最終再轉(zhuǎn)化為機械能)大約在50%左右。
當然，電池管理系統(tǒng)是電池能否發(fā)揮作用的“大腦”，節(jié)能對電池管理系統(tǒng)的要求也在走高。德爾福電子與安全事業(yè)部電子控制產(chǎn)品業(yè)務部亞太區(qū)項目總監(jiān)John Absmeier介紹，電池管理系統(tǒng)的難題是如何在汽車壽命周期內(nèi)保證電池的良好工作狀態(tài)，計算電池充電狀態(tài)(SOC)，優(yōu)化電池充電，并保證汽車始終有足夠的動力。此外，電池管理系統(tǒng)還要能夠監(jiān)控電壓、電流和溫度，為電池提供必要的冷卻。
在電機方面，節(jié)能對它的要求是更高效、更緊湊。記者了解到，目前國內(nèi)將永磁同步電機作為重點，生產(chǎn)大多是“作坊式”的，大批量生產(chǎn)的工藝尚待改善。國外則對交流異步鑄銅轉(zhuǎn)子感應電機作為牽引電機的使用非常重視，它的整體效率及功率密度比永磁同步電機略低，但其具有耐高溫、安全性好、可靠性高及低加工成本等永磁電機無可比擬的優(yōu)勢，且異步電機批量生產(chǎn)的條件非常成熟，在純電動車的應用中它將是永磁電機的主要競爭對手。
而電機控制系統(tǒng)是三大關鍵件中難度最大的，因為它是閉環(huán)控制系統(tǒng)，需要極快的動態(tài)控制，一旦誤操作就會導致失效，因此保障電機控制的功能安全是極為重要的。
此外，混合動力車相比純電動車對系統(tǒng)提出了更高的要求。陳小江表示，混合動力車要實現(xiàn)燃油經(jīng)濟性，需要考慮動力系統(tǒng)架構(gòu)、部件匹配和控制策略優(yōu)化，需要優(yōu)化或重新設計發(fā)動機。在混合動力車中，發(fā)動機的工況與傳統(tǒng)汽車不同，發(fā)動機、電機及電池系統(tǒng)需要作系統(tǒng)優(yōu)化匹配，才能實現(xiàn)最佳的燃油經(jīng)濟性目標。目前國內(nèi)企業(yè)大多沒有掌握發(fā)動機、變速箱技術，在混合動力系統(tǒng)的整車集成方面面臨很大挑戰(zhàn)，這將是混合動力車發(fā)展的瓶頸。對于整車成本有很高要求的低端車，混合動力應用的前景亦不容樂觀。
造就新市場空間
除了三大關鍵部件外，新能源汽車對汽車半導體的需求也在“水漲船高”。飛思卡爾(中國)半導體公司汽車電子資深市場經(jīng)理康曉敦表示，電池管理系統(tǒng)除了需要更多更高性能的MCU外，還需要很多檢測電池性能和控制電池性能的智能模擬器件。由于單個電池單元之間不可能完全一致，所以除了要有電池包的整體管理外，還需要單個或幾個電池的管理，這就還需要控制器之間的協(xié)同工作，并與總控制單元協(xié)調(diào)。
電機控制系統(tǒng)還帶動了對大功率器件的需求。電機控制系統(tǒng)除了需要用DSP或最好用帶DSP功能的MCU外，大功率的驅(qū)動器件是必不可少的?？禃远刂赋?，“現(xiàn)在通常是將預驅(qū)動、IGBT功率驅(qū)動模塊及散熱器等集成為一體的大功率模塊。”
據(jù)了解，為了適應新能源汽車高功率、高電壓的運行環(huán)境，除了大功率驅(qū)動模塊等驅(qū)動器件外，由于MCU低工作電壓的限制，還一定要有DC/DC變換器。此外，純電動車和混合動力車還各自需要一個逆變器才能行駛，逆變器可將高壓直流電源轉(zhuǎn)化為驅(qū)動電氣裝置所需的多相交流電，在電源轉(zhuǎn)換中發(fā)揮重要作用。而且插電式混合動力車需要發(fā)動機管理系統(tǒng)與電機控制系統(tǒng)之間的高速配合，這就要求相應控制單元之間可高速通信。康曉敦告訴記者，CAN總線此時不能完全滿足通信需求，有些廠商已經(jīng)開始采用FlexRay以保證各單元之間的通信。因而，F(xiàn)lexRay收發(fā)器的市場將隨著新能源汽車的應用而不斷擴大。
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