纯电动汽车动力系统设计-电动汽车动力系统研究

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  1. 纯电动汽车结构组成原理纯电动汽车系统介绍
  2. 电动汽车的发展前景
  3. 新能源汽车的血液动力电池知识全面讲解
  4. 新能源电动汽车的基础知识有哪些?
  5. 简述纯电动汽车动力路线?
  6. 一个增程器能让纯电动汽车多跑九百公里,一些车企为什么不用?
  7. 纯电动汽车动力电池管理系统有哪些功能

经过几年的蓬勃发展,电动汽车早已深入到普通消费者的生活中。无论是接头巷尾一闪而过的电动车,还是纷纷电动化的网约车、出租车,都在告诉我们:电动汽车的使用已经不再难。那么这几年针对电动车热议,“续航问题”、“充电问题”、“安全问题”都解决了吗?

续航毋庸讳言,续航方面,电动车早已是一年一个台阶,NEDC工况续航破500km成为寻常;充电也不再难,半个小时从电量30%到80%是旗舰车型的标配;至于安全问题,依然是电动汽车无可回避的一个难点。或许,这家车企的创新,将解决动力电池安全隐患这一终极难题。

刀片电池挑战***试验

纯电动汽车动力系统设计-电动汽车动力系统研究
(图片来源网络,侵删)

3月29日下午,比亚迪以线上发布会的方式公布了刀片型磷酸铁锂电池(下文简称刀片电池)。在发布会上,比亚迪播放了一段三种电池挑战***试验的。

的内容是这样的:在同样的测试条件下,三元锂电池在***瞬间出现剧烈的温度变化,表面温度

迅速超过500℃,并发生极端热失控,开始剧烈燃烧,电池表面的鸡蛋被炸飞;传统磷酸铁锂电池在被穿透后无明火,有烟雾从电池卸压阀喷出,表面温度达到了200℃~400℃,电池表面的鸡蛋被高温烤焦;比亚迪”刀片电池”在穿透后无明火,甚至无烟雾,电池表面的温度仅有30℃左右,电池表面的鸡蛋无变化。

***测试对国内消费者本来不应该是一个陌生的测试。在2018年1月24日,工信部发布了3项强制标准征求意见稿的通知,其中一项是关于GB《电动汽车用锂离子动力蓄电池安全要求》,在这个意见稿里面,除了取消模块级别的所有测试,对单体电池的***要求也取消了。

***试验是模拟锂离子电池内部短路、导致热失控、进而爆炸起火的试验方法。***测试作为如此经典的电池安全测试方法之一,为何取消呢?

当时征求意见稿的编制说明给了三个理由:一、准入管理里面规定暂不执行;二、两个IEC等标准没有用***;三、认为***与实际失效模式不相符。

归根结底,是由于当时三元锂电池目前占据市场主流,但三元锂电池所使用的正极材料(镍、钴、锰)升温速率极高,200摄氏度的温度就将引发热失控。所以由于天生缺陷,无法通过***测试。即便如今三元锂电池技术也在不断精进,截至目前依然没有一款三元锂电池能通过***测试。

也正因如此,从测试标准上来说,***测试是被行业公认为最难通过的测试,处于测试金字塔塔尖的位置。从实际意义上来说,能够通过***测试,那么说明电动汽车的底盘便可以承受任何复杂的路况。从这点来说,比亚迪刀片电池将引领全球动力电池安全新高度。

“刀片电池”为何能够征服***测试

刀片电池通过***测试,可以说引爆了网络。动力电池可以做到如此安全,让广大消费者都对电动汽车刮目相看。比亚迪比亚迪公司董事长王传福甚至直接在发布会上表示,刀片电池将引领全球动力电池重回正道,将“自燃”从新能源汽车的字典里彻底抹掉。

为什么比亚迪刀片电池能够征服***测试?

刀片电池能够征服***测试首先得益于磷酸铁锂电池本身,磷酸铁锂本身结构稳定,热稳定性高,且使用过程中体积变化小。

比亚迪在电池内部在高风险安全位点,使用耐高温和具有优异绝缘性能的高温陶瓷涂层,这样就将安全性能极大地提升。即便是电芯发生内部短路时,一般不会发生剧烈反应,极端情况下仅有冒烟现象。从测试的中可见,即便是***,也没有冒烟。

对于比亚迪刀片电池在***实验中的优异表现,欧阳明高院士是这样评价的:“刀片电池在真实实验中的表现是非常优异的,我想优异的原因可能有两个方面,一个方面因为刀片电池是一个长条形的电池,所以它的散热面积比较大;另外一方面,当***的时候,它短路的回落比较长,所以产热的能力相对要下降。一方面产热下降,一方面散热加强,当然温升速率就会比较小,所以***的表现非常好。”

如果说在新能源汽车领域找一个权威的话,欧阳明高院士必然在列。欧阳明高院士长期从事节能与新能源汽车能源动力系统研究,主持和参与了国家和国际相关重大科技,现担任国家863“节能与新能源汽车”重大项目专家组组长、中美清洁能源联合研究中心“清洁汽车”联盟中方首席科学家。2017年11月,他当选中国科学院院士。

欧阳明高院士认为,未来动力电池要在设计和产品工程方面进行创新。他认为,刀片电池就是这么一个非常好的例子。

兼顾高续航、长寿命

安全是动力电池的基石,但是高续航和长寿命才能获得车企的青睐。

我们知道,传统电池包的生产可以分成两个步骤:第一由电池组成电池模组;第二把组装好的模组排布在一个托盘上组成电池包,电池模组里面电池的空间利用率只有80%,其他都是模组的结构件。

从模组再到电池包,由于要承载几百公斤的模组,所以需要在模组之间布置许多横梁,来保证整个电池包的强度,再加上其他的结构件,使得电池模组在电池包里边的利用率仅为50%。那么电池倒模组的空间利率80%,再乘以模组到电池包的利用率50%,等于40%。

比亚迪另辟蹊径,电池在作为能量件的同时,也直接做成结构件。比亚迪直接把电池拉长,将电池固定在电池包的边框上,让电池同时也变成结构件,直接增支撑电池包的量,这样就既解决了固定的问题,也解决了强度的问题。

相比于过去的铁电池,刀片电池由于形状上的直观变化,使得其可以省去模组及电池包内起固定作用的各种横梁纵梁,直接以一片片排列的方式装入电池包壳体。这一方案使得电池包的空间利用率可以达到60%以上。

刀片电池将电池用无模组电池成组方式,将电池包整体空间利用率由过去的40%,提升到了60%,直接将搭载磷酸铁锂电池电动汽车的续航里程,提升到了三元锂电池汽车的水平。

过去磷酸铁锂电池以安全环保、寿命长知名,但是成组能量密度不如三元锂电池,刀片电池则解决了这一难题。

以比亚迪汉EV为例,汉EV的车身尺寸4980×1910×1495mm,轴距为2920mm。作为一辆中大型轿车,比亚迪汉EV搭载77kWh的大电池,整备质量仅仅为2020kg。这便是得益于刀片电池高比能量的特性,汉EV才能做到电池大车身轻。

此外,磷酸铁锂材料可逆性好、电位低(稳定性好)、充放电过程中膨胀小。据了解,比亚迪刀片电池可充放电3000次以上,行驶120万公里。

动力电池格局将变?

动力电池从群雄并起,到如今三元锂和磷酸铁锂两强争霸,两方势均力敌,互有优势。但刀片电池此次在安全方面的大突破,又将竞争态势推向***。王传福在发布会上说道:“坦白讲,对电池能量密度不切实际的追求,彻底带偏了并且动力电池行业的发展路线,并且让新能源乘用车的安全口碑付出了极其惨重的代价。”

王传福直指三元材料本身:“过去几年因为电池行业不同企业的技术及品控水平的参差不齐,再加上三元材料本身的特点,电动车的自燃甚至爆燃的明显增多,加高能量密度的三元电池的安全问题暴露无遗。正所谓一荣俱荣,一损俱损,对于行业的跑偏,作为行业的领导品牌,比亚迪要做一些什么?”

诚如王传福所言,高镍811型三元电池推广一年有余,至今无法成为主流,就是源于当前的技术无法解决高镍的易爆性。一旦发生事故,就会给三元电池带来毁灭性打击。铁锂电池天然具有安全高、成本低、耐用长的优势,不过铁锂电池致命的能量密度低一向为人诟病。

刀片电池不仅在安全性上更上一层楼,直接通过***测试,无人出乎其右。并且刀片电池的体积能量密度与811三元锂电池接近,高体积密度可以在较小的空间布置大容量的电池,单次充电可满足600公里续航需求,克服了铁锂电池能量密度低的弱点。

2019年,我国动力电池装车量累计62.2GWh,同比累计增长9.2%。其中三元电池装车量累计40.5GWh,占总装车量65.2%,同比累计增长22.5%;磷酸铁锂电池装车量累计20.2GWh,占总装车量32.5%,同比累计下降9.0%。比亚迪刀片电池以安全为营寨,以长续航、长寿命为先锋,这场动力电池路线争霸战,最终的话语权属于谁尚未可知。不过随着刀片电池的入场,2020年的动力市场格局将要发生改变了。

用刀片电池来实行“改革开放”

从自给自足到向外供货,从2017年下半年开始,王传福就开始思考这个问题。国内车载动力电池江湖,宁德时代后来居上出货量及装机量,给了王传福触动。

“维此良人,弗求弗迪。”取自《诗经.大雅.桑柔》,寓意着诚实有信,踏实精进。比亚迪成立五家弗迪系公司,进一步加快新能源核心零部件的对外合作。这5家子公司,分别是弗迪电池有限公司、弗迪视觉有限公司、弗迪科技有限公司、弗迪动力有限公司、弗迪模具有限公司。

王传福将弗迪系和比亚迪的关系,比喻成行星和恒星的关系。他希望弗迪系的每一家公司,在各自领域独当一面。坐标深圳的比亚迪,这一场“改革开放”从刀片电池开始。

弗迪电池有限公司于2019年5月5日注册完成,其前身是比亚迪锂电池有限公司,早在1998年就已成立。据王传福介绍,刀片电池只在比亚迪汉纯电车型搭载应用,其他车型暂无规划。

高安全、高续航、长寿命,比亚迪有限公司副总裁、弗迪电池有限公司董事长何龙表示,“几乎你能想到的所有汽车品牌,都在和我们探讨基于‘刀片电池’技术的合作方案。”新能源汽车行业的格局要变了。

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

纯电动汽车结构组成原理纯电动汽车系统介绍

新能源电动汽车的快速发展与电池技术的革新密不可分。随着科技的进步,电池技术在过去几年取得了巨大的突破和改进,为电动汽车的发展提供了强大的动力。

电池技术的提升使得电动汽车的续航里程大幅增加,充电速度的提升以及安全可靠性的提高。但是,目前电池的成本和制造过程仍然较高,电池的寿命和循环稳定性也是需要进一步改善的方面。

在汽车动力电池技术方面,还需要在以下几个主要方面,有待深入研究和进一步突破。

提高能量密度:

研究人员致力于提高电池的能量密度,以增加电池的储能能力,进而提高汽车的续航里程。这可以通过开发新的电极材料、电解质以及改进电池结构和设计等途径实现。

延长电池寿命:

电池的寿命是影响电动汽车可靠性和经济性的关键因素之一。研究人员努力寻求降低电池在循环充放电过程中的衰减速度的方法,以延长电池的使用寿命。这包括改进电极材料的稳定性、优化电池管理系统(BMS)的控制策略,以及研发更耐用的电池包装和热管理技术等。

快速充电技术:

研究人员致力于开发能够实现更快充电速度的技术。快速充电技术可以大幅缩短电池充电时间,提高用户的使用便利性。这涉及到设计更高功率的充电设备、改进电池材料和结构以提高充电速度,同时确保电池的安全性能。

提高安全性:

电池的安全性是汽车动力电池技术研究的重要方向之一。研究人员致力于开发更安全的电池材料和设计,防止过充、过放、过热等情况的发生,并提供有效的热管理和防护系统,以确保电池在各种工况下的安全性能。

可持续性和环境友好性:

研究人员努力寻找更环保和可持续的电池材料和制造过程,以减少对有限的依赖,并降低电池生命周期中对环境的影响。这包括开发可回收和再利用的材料、推动废旧电池的有效回收和处理,以及降低电池制造和回收过程中的能耗和排放等方面的研究。

这些研究方向旨在不断提升汽车动力电池技术的性能、可靠性和可持续性,推动电动汽车的发展,并为清洁能源和可持续出行做出贡献。

电动汽车的发展前景

电动车出来这么久了,大家一定很好奇。下面小编就给大家介绍一下纯电动汽车的结构和组成原理方面的知识,让大家对电动汽车有更深入的了解。纯电动汽车是指以可充电电池(如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池或锂离子电池)为动力,由电动机驱动的车辆。纯电动汽车的动力系统主要由动力电池和驱动电机组成,可以从电网获取电能,也可以替代电池。纯电动汽车结构组成原理传统内燃机汽车主要由发动机、底盘、车身和电气设备四部分组成。与燃油车相比,纯电动汽车的结构主要是增加了电驱动控制系统,取消了发动机。传输机制变了。根据驱动方式的不同,简化或取消了部分零件,增加了供电系统、驱动电机等新机构。汽车行驶时,电池输出电能(电流),控制器驱动电机运转。电机输出的扭矩通过传动系统驱动车轮向前或向后运动。纯电动汽车系统纯电动汽车的基础结构比较简单,主要由动力电池和电机组成。由于纯电动汽车系统功能的改变,纯电动汽车由电驱动控制系统、底盘、车身和系统四个新部分组成。包括电源系统、驱动电机系统、车辆控制器和系统。动力电池输出电能,电机控制器驱动电机运转发电,然后通过减速机构传递给驱动轮驱动电动车。动力电池、变速器和电机电连接;电机、减速器和车轮是机械连接的。纯电动汽车结构一般来说,如果把电动汽车看作一个大系统,该系统主要由电驱动子系统、电源子系统和子系统组成。图3中的双线表示机械连接;粗线表示电气连接;所述细线控制信号连接;线上的箭头表示电力或控制信号的传输方向。来自加速踏板的信号被输入到电子控制器中,并且通过控制功率转换器来调节电动机的输出扭矩或转速。电机的输出扭矩通过汽车传动系统驱动车轮转动。充电器通过汽车的充电接口给电池充电。汽车行驶时,风扇电池通过功率变换器向电机供电。当电动汽车用电制动时,驱动电机在发电状态下运行,将车辆的部分动能反馈给电池进行充电,延长了电动汽车的续驶里程。电动汽车的组成控制原理(1)供电系统供电系统主要包括动力电池、电池管理系统、车载充电器和电源。动力电池是电动汽车的动力源和储能装置,动力电池是电动汽车的动力源。目前纯电动汽车主要是锂离子电池(包括磷酸铁锂电池、三元锂离子电池等)。电池管理系统实时监控动力电池的使用情况,检测动力电池的端电压、内阻、温度、电池电解液浓度、电池剩余容量、放电时间、放电电流或放电深度等状态参数,并根据动力电池对环境温度的要求进行温度调节控制。限流控制可以避免动力电池的过充过放,显示和报告相关参数,其信号流向系统,并在组合仪表上显示相关信息,以便驾驶员可以随时将车载充电器从电网的供电系统转换为动力电池的充电系统,即将交流电(220V或380V)转换为相应电压(240~410V)的DC。并根据需要控制其充电电流(家用充电一般为10或16A)。电源一般为12V或24VDC低压电源,主要为各种设备提供所需能量。电力子系统是电动汽车的核心,也是与内燃机汽车最大的区别。驱动系统一般由电子控制器、功率变换器、驱动电机、机械传动装置和车轮组成。驱动系统是将蓄电池中储存的电能高效地转化为车轮的动能,从而推进汽车,并在汽车减速或下坡时实现再生制动。驱动电机系统由驱动电机和驱动电机控制器组成,通过高低压线束和冷却管路与整车其他系统电、热连接。驱动系统的作用是将蓄电池中储存的电能高效地转化为车轮的动能,从而推进汽车,并在汽车减速刹车或下坡时实现再生制动。驱动电机的作用是将电源的电能转化为机械能,通过传动装置或直接驱动车轮。DC系列电机广泛应用于早期的电动汽车,具有“软”的机械特性,非常适合汽车的行驶

新能源汽车的血液动力电池知识全面讲解

气候变化、能源和环境问题是人类社会共同面对的长期问题。随着美国表示回归COP15(《联合国气候变化框架公约》缔约方第15次会议)和以中国、印度为代表的新兴国家被纳入到其中,以及主要国家积极实施能源和环境保护战略,全球进入了真正解决人类社会共同问题的时代。交通运输领域的温室气体排放、能源消耗和尾气排放三大问题是否有效解决直接影响人类共同问题能够有效解决,为此,全球主要国家、组织、汽车生产商、能源供应商、风险投资企业共同行动起来,推动全球汽车工业产业结构升级和动力系统电动化战略转型,促进具有多层次结构的电动汽车社会基础产业形成和相应的政策、组织保障体系建设,助推可持续发展电动汽车社会的形成。

作为世界能源消耗大国和环境保护重要力量,中国积极实施电动汽车科技战略,促进汽车工业产业结构升级和动力系统电动化转型,培育和发展电动汽车社会,并取得了一定效果,但仍然面临着政策环境亟需完善、工业基础薄弱、国际竞争力弱、开放协同创新环境差、知识产权保护和标准化意识低、个别关键技术有待加强、车辆成本高、商业模式探索不充分等问题。本报告在简要分析国外电动汽车社会发展现状和阶段特点基础上,着重总结中国电动汽车社会的发展历程,构成中国电动汽车社会的基础产业结构特点,电动汽车社会建设所需的政策、标准、组织保障体系发展现状,并结合新能源汽车战略性新兴产业培育和发展,提出完善中国电动汽车社会发展的建议。

降低交通领域温室气体排放是解决全球气候变化重要手段,是建设可持续发展电动汽车社会前提条件。世界主要国家、组织都制定了严格的汽车尾气排放标准,旨在减少交通领域对全球气候和环境造成的影响。

此外,美国洛杉矶光化学烟雾、世界石油危机、中东局势、北京阴霾天气等一些对注重环境保护、保证国家石油安全提出了迫切要求,推动了世界范围内汽车技术进步,加速电动汽车社会建设。

早在2000年时,在环境保护和国家石油安全战略的推动下,建设电动汽车社会被提到日程,中国进入了电动汽车社会“科技引导”初期发展阶段。该阶段(“十五”时期和“十一五”前期)以电动汽车关键技术研发为主要特征,着重开展电动汽车关键技术原始创新和系统集成创新、测试环境建设、专业技术人才培养、技术标准体系搭建、开放协同创新环境建设、科技成果转化活动等一系列活动 。

“十五”期间,以攻克电动汽车科技问题为切入点,在充分考虑到中国工业基础薄弱、科研实力不强、企业R&D投入有限等现状,发挥中国集中力量办大事的社会主义制度优越性,科技部创造性提出了“三纵三横”电动汽车研发战略规划布局,全面部署电动汽车关键技术攻关,从而完成了中国电动汽车关键技术的原始创新和系统集成创新。“十一五”期间,在认真总结前期研究成果基础上,聚焦电动汽车动力系统技术平台和关键零部件研发,加强规模产业化技术攻关。

顶层设计产业及鼓励政策:1.工信部牵头,科技部、发改委等多部委参与,制定《节能与新能源汽车产业规划》;2.国家和地方研究制定新能源汽车示范推广鼓励政策,鼓励免除车牌拍卖、摇号、先行等限制措施,鼓励出台停车费、电价、道路通行费等扶持政策,将新能源汽车纳入购目录;3.院《“十二五”节能减排综合性工作方案》明确指出:1)要推进交通运输节能减排,积极推广节能与新能源汽车;2)到2015年,非化石能源占一次能源消费总量比重达到11.4%。3)到2015年,战略性新兴产业增加值占国内生产总值比重达到8%左右;产业化推进:1.《院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》明确指出将新能源汽车作为7大战略性新兴产业进行培育和发展;2.发改委和商务部联合发布《外商投资产业指导目录(2011年修订)》,鼓励外资投资新能源汽车用能量型动力电池单体,考虑到防止技术沦陷,要求外资投资股本不超过50%;3.发改名审批新建汽车生产工厂时,对企业提出必需有新能源汽车产品的要求;4.结合当地分布、产业特色等,全国范围内设立了多个与新能源汽车相关的产业化基地;技术路线、产品R&D、试验及研发中心:1.《国家中长期科学和技术发展规划纲要(2006~2020)》将低能耗与新能源汽车列入优先发展主题;2.充分考虑中国工业基础薄弱,研发能力不强,用过渡与转型互动,科技部战略性提出“三纵三横”研发战略布局;3.科技部制定《电动汽车科技发展“十二五”专项规划》,设立电动汽车重大项目,开展技术攻关;4.中国境内注册的、具有独立法人资格的企业、科研院所、高等院校均可承担国家高科技发展项目;5.地方积极筹措资金,设立新能源汽车研发、产业化及示范推广专项资金;6.科技部、发改委先后设立多个节能与新能源汽车国家级工程技术中心、工程实验室;示范推广与市场培育:1.适时地启动研发与示范相结合的“两条腿”走路新能源汽车发展模式;2.制定《节能与新能源汽车示范推广财政补贴资金管理暂行办法》;3.制定《私人购买新能源汽车试点财政补助资金管理暂行办法》;4.科技部、财政部、发改委、工信部《关于进一步做好节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》强调建立公平竞争的市场秩序,促进生产企业发挥技术、质量、价格、服务优势,有序参与市场竞争;5.国家部委及地方高度重视电动汽车示范推广工作安全性;6.国家、地方、整车企业、基础设施运营商建立分层式新能源汽车示范推广监控及数据集平台

组织保障1.科技部、财政部、工信部、发改委基于各自职能分工建立联动协调机制,指导“十城千辆”节能与新能源汽车示范推广试点工作;2.发改委和商务部基于联动协调机制,提出外商投资新能源汽车零部件企业的股本要求;3.能源局、科技部、工信部等委局建立联动协调机制,开展电动汽车标准建设工作;4.各地方科技厅(委、局)结合地方城市转型发展、产业培育、地理特点和重大活动需求,设立工作领导小组,积极承担国家科技项目,推动节能与新能源汽车在当地示范推广;

商业&服务1.探索充电、换电、充换兼容等不同基础设施配套形式,规避电池成本高、电池性能不足等因素,推动电动汽车普及和发展;2.探索“融资租赁”、“社会捐赠”、“合同能源管理”等新型商业模式,减轻地方财政压力,加速电动汽车普及和发展;3.探索全价值链内各利益方在电动汽车全生命周期内实现经济效益提高的商业模式,实现电动汽车示范推广工作可持续进行;

应用产品1.统筹国内,集中优势力量,开展节能与新能源汽车技术创新,提高企业创新能力,提高新能源汽车国际竞争力,累计开发300余款节能与新能源汽车产品;2.开发电动汽车充/换电基础设备,为电动汽车规模示范和普及提供支撑;3.探索全钒液流储存和太阳能电池发电的联合供给及储存系统、风光电联合发电储能系统,燃料电池通讯及家用备用电源等产品,支撑电力分配最优控制;

优化控制1.联合考虑基础能源生产企业、应用产品实际使用工况的智能电力分配最优控制系统;

能源基础设施1.国家电网、南方电网、普天等公司结合企业战略规划和“十城千辆”工程,在长三角、珠三角等区域建设适合城市节能与新能源汽车示范推广需要的基础设施;

智能和信息化公路交通运输系统1.充分发挥航空、铁路轨道、水路和公路交通运输各自优势,建立点-线-面结合的国家综合交通运输体系;2.充分利用信息技术、智能控制技术,实现公路交通系统智能化和信息化,提高系统效率;3.考虑电动汽车智能化和信息化特点,利用车联网技术,将电动汽车纳入到整个交通运输体系;4.利用智能交通、智能车辆技术和GPSGPRS技术,提供车辆额外附加的智能化服务,提高车辆使用额外附加值。

问题及建议

“十二五”时期是中国电动汽车社会快速发展战略机遇期,电动汽车社会的基础产业结构发展的好坏决定中国抢占未来全球经济新增长点的质量,决定中国汽车工业产业结构升级、动力系统转型是否顺利实现,是实现汽车工业由大变强的一个重要战略机遇。

中国电动汽车社会发展态势总体良好,但面临着无发展经验和模式可借鉴、电动汽车制造价值链不完整、价值链体系内利益方利益争斗不止、技术基础和创新能力相对弱、企业知识产权和标准战略意识不够、开放协同创新机制不畅、政策导向与技术战略需优化、示范推广普及发力点不明确等问题,因此建议在“十二五”关键时期,加强以下方面研究和部署:

(一)开展电动汽车社会内涵研究,积极探索、规划电动汽车社会发展路线图

中国在电动汽车技术研发活动及示范推广工作上走在了世界的前列,尤其是电动汽车的示范推广,没有国外成功经验可以借鉴,为避免走错路,贻误时机,中国应加强国内外政治、经济、社会和技术环境变化趋势研究,情景分析不同变化趋势对中国电动汽车的优势/弱势、机会/威胁的影响(SWOT分析法),指导电动汽车社会发展过程中的决策。

(二)消化吸收国外有关电动汽车制造商价值链,结合中国电动汽车社会发展过程,形成分工合理、利益均衡、科技与金融有效结合的水平分工式电动汽车制造商价值链

相比传统整车企业主导、零部件附属的垂直整合型传统汽车价值链,电动汽车制造商价值链具有水平分工特点。为完善水平分工的电动汽车制造商价值链,中国应建立相应引导政策,指导整车制造商应与关键零部件、系统总成单位在产品研发和生产环节的分工,实现将部分高额附加价值转移给零部件,如APU单元的集成设计与控制、电池包集成设计与管理等,最终达成全产业链内各企业利益合理分配,从而提高所有企业的积极性。

此外,中国应积极引导、吸引大型国有企业资本、风险资本、民间资本进入到电动汽车产业价值链中,实现电动汽车科技与金融资本的深度结合。

(三)坚持有所为,有所不为,致力于突破面向普通消费者全天候环境使用的电动汽车产品的短板技术

电动汽车社会成熟度的重要衡量指标是电动汽车保有量占全社会汽车保有量的比例,中国电动汽车保有量占全国汽车保有量比例不到1/5000,仍然处在电动汽车社会快速发展初期。究其原因,主要由于常规混合动力汽车的发动机控制技术、电动车用发动机快速起停技术、电池成本控制技术、电池材料制备技术、电池高压电安全器件制造技术、高功率大电流IGBT技术、电池的低温环境适应性技术、避免电池热失控技术、整车高压电安全防护技术、整车能量管理与主动安全控制等技术仍然无法满足整车性能要求,而电动汽车总体性能必须遵循“木桶原理”,因此,上述任何一个关键技术成为短板都将影响电动汽车普及,阻碍电动汽车社会形成。

(四)调整新能源汽车补贴标准,将新能源汽车科技发展技术战略和补贴标准有效挂钩

“纯电驱动”技术战略是顺应全球汽车动力系统电动化变革趋势,是中国“十二五”时期电动汽车科技发展的重要技术战略。为落实“纯电驱动”技术战略,科技部制定了“技术平台一体化”、“车型开发两头挤”、“市场推进三步走”具体实施战略。

(五)深化技术创新联盟、产学研合作、联合开发等合作形式的内涵,建立电动汽车开放式协同创新机制

当前,开放式创新、组织网络式发展、更大范围地利用协作技术成为全球企业商业模式创新的重要趋势。电动汽车社会的形成依赖高科技、材料、能源、通信等多产业联合推动,需要多学科技术交叉融合,因此,开放式协同创新机制是当前中国电动汽车技术研发分散和核心技术竞争力弱等实际情况下的必然选择。为此,在中国电动汽车社会发展过程中,应深化技术创新联盟、产学研合作等形式的内涵,调动全国优势,形成一个能真正代表国家水平的、开放的、相互尊重的电动汽车技术创新“国家联盟”。

(六)加速国家标准制定,积极主导或参与国际标准制定,一方面,严防国际公司用标准化战略,降低中国产品国际竞争力;另一方面通过主导或参与国际标准制定,用事实标准等策略,突破国际市场壁垒,培育中国电动汽车国际市场竞争力

在可持续发展电动汽车社会建设过程中,中国如何积极应对、引导标准化趋势,是形成中国电动汽车国际竞争优势的重要因素,因此中国应从以下三个方面开展标准化工作:

1)平衡中国企业差异化需求和技术标准化总体趋势,推动国内标准化活动,并积极参与国际标准化活动。

2)积极应对国际对中国具备竞争力的部分乃至全部核心技术实施标准化活动,制定确保中国产品竞争力的实质性优势战略;对对中国造成发展障碍的国外技术,在ISO、ITC等范围内实施标准化行动。

3)战略上思考如何应对标准化趋势,对于技术链上非附加价值高的技术,用类似德国宝马汽车等相关企业所用的战略,利用外销以促进技术的广泛应用,利用规模经济实现大幅降低成本

复旦大学教授吴宇平课题组的一项重磅研究成果。这项关于水溶液锂电池体系的最新研究,可将锂电池性能提高80%。电动汽车只需充电10秒即可行驶400公里,这种电池成本低廉,安全不易爆炸。

新能源电动汽车的基础知识有哪些?

新能源汽车的“血液”——动力电池知识全面讲解

我们都知道,传统的燃油车由四大部分组成,分别是发动机、底盘、车身与电器。

那么大家知不知道电动汽车由哪几大部分组成呢?

电动汽车的组成细致的分可分成车载动力电池、电池管理系统、电源设施、电动机、控制器、底盘、车身与电器几大部分。也可分为电动机驱动系统、底盘、车身与电器四大系统。

今天我们就首先和大家聊一聊电动汽车里面动力电池的相关知识内容。

01、定义

动力电池,就是为电动汽车提供动力来源的电源(电池)。

02、结构组成

一个汽车的动力由多个电池单体组成。将其进行串联、并联,加上一些诸如控制单元、集系统、冷却系统等就构成了一个完整的动力电池。

1、电池单体:组成动力电池的最小单元;

2、电池模组:由数个电池单体并联焊接在一起构成;

3、电池单元:由数个电池单体或电池组串联在一起构成;

4、CSC集系统:每一个电池单内部都有一个CSC信息集系统,用来监测每个电池单体或电池组的电压、温度等信息;

5、控制单元:电池控制单元(BMU)安装在动力电池内部,用来将电池的电压、电流、温度等信息上报给整车控制器(VCU)并根据VCU的指令完成对动力电池的控制;

6、电池高压分配单元:安装在动力电池总成的正负极输出端,由高压正极继电器、高压负极继电器、预充继电器、电流传感器和预充电阻等组成;

7、冷却系统:对动力电池进行散热,使其处于最佳工作状态。

03、动力电池的分类

目前市面上比较常见的动力电池主要有铅酸电池、镍氢电池、燃料电池、锂电池四种类型。

1、磷酸铁锂电池:

优点:安全性能高、使用寿命长、高温性能好、大容量、无记忆效应、重量轻、环保等。

缺点:能量密度低,电池制作成本高,成品率低,一致性差。

2、三元锂电池:

优点:能量高、使用寿命长、额定电压高、具备高功率承受力、自放电率低、重量轻、高温适应性强、绿色环保。

缺点:安全性差、不能大电流放电、价格昂贵、生产要求高、成本高、高低温使用危险大。

3、镍氢电池

优点:放电电流大、能量密度高(续航能力强)、发热量小。

缺点:具有记忆效应,在充放电过程中容易衰减。(过充过放电衰减的更厉害)

4、电容电池

优点:充放电次数多、使用寿命长、环境适应力强。

缺点:能量密度低、续航里程短。

5、燃料电池

优点:能量转化效率高、安装点灵活多样、负荷响应快、过载能力强;

缺点:造价高、氢气储存不便。

对燃料电池做详细划分又有很多种类型,这里就不一一介绍了。下面我们对常见的几种锂电池进行一个简单比较,大家可以看一下:

04、电池的封装

电池封装的样式主要有圆柱形电池、钢壳/铝壳电池与软包装聚合物电池。

05、动力电池的连接

另外,动力电池的连接方式,也主要有焊接、螺接与机械压接三种。

焊接:常见的有激光焊接、超声波焊接与电阻焊。该连接方式电阻小、电能消耗低、电能利用率更高

螺接:用螺丝将相邻的电池进行串并联。该连接方式多用于大型电池上,导电能力更强

机械压接:依靠狭缝式的弹性导电结构,将电池极耳(两极)直接夹持在模具组上。该连接方式后期维护、二次回收利用率高。

06、动力电池的使用禁止事项

1、禁止将动力电池总成浸入水中或用水冲洗;

2、禁止将动力电池总成投入火中、放置在高温环境中或长时间暴晒;

3、禁止将动力电池放置在静电很高或辐射很强的环境中;

4、动力电池正负极严禁反接;

5、禁止对动力电池进行进充电;(现在的充电桩充满后都会自己断电)

6、禁止对动力电池进行敲打、重压、碰撞等;

7、禁止将废弃电池进行私自拆解或随意扔放。

07、动力电池的使用与维护

1、行车前查看仪表盘确认电池系统状态是否正常、有无故障码/图标;

2、行车前检查电池电量(SOC值),大于50%较好,若低于30%,应尽快充电

3、使用的过程中,每周至少进行满充一次;

4、每月至少进行一次满充满放,DM车型可放电至5%,EV车型可放电至15%~20%;

5、长期存放不使用车辆时,应先充电至100%;

6、存放时间超过三个月,必须对电池进行再次充电;

简述纯电动汽车动力路线?

一、何为新能源汽车:是指用非常规的车用燃料作为动力来源(或使用常规的车用燃料、用新型车载动力装置),综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术,形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。

二、新能源汽车的类型

新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车等。

1、纯电动汽车(Blade Electric Vehicles,BEV)是一种用单一蓄电池作为储能动力源的汽车,它利用蓄电池作为储能动力源,通过电池向电动机提供电能,驱动电动机运转,从而推动汽车行驶

2、混合动力汽车 混合动力汽车(Hybrid Electric Vehicle,HEV),它的主要驱动系统由至少两个能同时运转的单个驱动系统组合 而成的汽车,混合动力汽车的行驶功率主要取决于混合动力汽车的车辆行驶状态:一种是由单个驱动系统单独提供;第二种是通过多个驱动系统共同提供。

一个增程器能让纯电动汽车多跑九百公里,一些车企为什么不用?

纯电动汽车,以蓄电池、燃料电池、超级电容器或高速飞轮等作相应的动力电源,提供给动力电机电能,以电动机驱动车辆行驶。并在电动机控制系统的控制下,实时控制驱动电机的功率和速度。

纯电动汽车动力电池管理系统有哪些功能

纯电技术也在不断发展,未来肯定是属于电车的,因为开过电车的人,就回不去燃油车了,这个那些没开过电车的只会纸上谈兵的人是体会不到的,不信去开过理想蔚来特斯拉再来发言试较低了!而用増程器的汽车发电机可以满负荷运转,多余电量储存在电池内!而中高速行驶的时候,发动机直接连接车轮效率比较高!能量经过两次转换后损失比较大,远远不如发动机。

增程式电动汽车和普通燃油车的最大差别就是动力方式,燃油车的动力来自于内燃机,增程式电动汽车的动力来自于电机,理论上来说,电机的能量转化效率更高,因此增程式电动汽车的的方式;只有把转速控制在很低的范围内才能有效节油,汽车以“定速巡航”模式在畅通道路驾驶,油耗会远远低于在城市道路驾驶,原因正是转速稳定且足够低。

这个发电机(增程器)就是将汽油燃烧产生的动能转换为电能,这中间肯定会有损耗,这就是效率,且这个效率肯定不是100%,如果是100%了那就成了永动机了。增程式电动汽车动力系统复杂 从以上介绍我们知道,增程式电动车同时拥有电机和内燃机,所以必然会增加动力系统的复杂性。又因为纯电模式续航里程短,大部分情况下这两套系大多数的车的耗电都在15度电左右。另外增程器还解决了电动车不敢大量使用空调和暖风的问题。就目前我国电动车配状,大力发展,研究增程式电动车对未来电动车的发展是很值得。

内燃机、电机进行优缺点互补;而增程的概念在于虽然不是纯电,但要尽可能的将运行模式更接近纯电车;换句话说在增程的概念下,发动机不用于驱动车辆、或尽可能的少驱动车。

纯电动汽车动力电池管理系统功能有数据集、电池状态估计、能量管理、热管理、安全管理和通信功能等。

一、数据集

电池管理系统的所有算法、电动车的能量控制策略、驾驶员的驾驶信息等都以集的数据作为输入,样速度、精度和前置滤波特性是影响电池管理系统性能的重要指标。电动汽车管理系统的样速率一般要求大于200Hz。

电池能量管理系统按电池包内安装的传感器提供的信号对电池进行管理。电池箱内通常有温度传感器及电压、电流或内阻的测量装置。

二 、电池状态估计

电动汽车电池状态主要包括SOC和SOH等。是车辆进行能量或功率匹配和控制的重要依据。对于纯电动车来说使驾驶人员知道车辆的续驶里程,以便决定如何行驶,在能量允许的条件下使车辆行驶到具有充电功能的地方,补充电量防止半路抛锚。

三、能量管理

在能量管理中,电流、电压、温度、SOC、SOH 参数作为输入用来完成以下功能:控制充电过程,包括均衡充电;用SOC、SOH和温度限制电动汽车电源系统的输入、输出功率与能量;放电过程的监控与管理。

四、安全管理

电动汽车电池管理系统的安全管理具体功能包括监测电池的电压、电流、温度等是否超过限制;防止电池过度放电,尤其是防止个别电池单体过度放电,防止电池过热而发生热失控;

防止电池出现能量回馈时的过充电;在电源系统出现绝缘度下降时对整车多能源控制系统进行报警或强行切断电源以及电源系统出现短路情况下的保护等。

五、热管理

对大功率放电和高温条件下使用的电池组,电池的热管理尤为必要。热管理的功能是使电池单体温度均衡,并保持在合理的范围内,对高温电池实施冷却,在低温条件下对电池进行加热等。由于温度的变化对其他参数都有影响,所以一般都以电池模块的温度来做为控制的指令信号。

六、通信功能

电池管理系统与车载设备或非车载设备的通信是其重要功能之一。根据应用需要,数据交换可用不同的通信接口,如模拟信号、PWM信号、CAN总线或I2C串行接口。某些BMS还有远程通信功能,将电源系统的数据传输到远程终端。

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