鉅大LARGE | 點擊量：615次 | 2018年12月19日
怎樣使中國動力電池大規(guī)模走向國際
新能源汽車發(fā)展離不開核心零部件技術(shù)的突破，在產(chǎn)銷量走高的同時，動力電池、電機控制器、智能駕駛技術(shù)等方面都迎來了一定突破。12月16日，在中國電動汽車百人會論壇（2019）媒體吹風(fēng)會上，中國電動汽車百人會執(zhí)行副理事長、中國科學(xué)院院士歐陽明高結(jié)合《“十三五”新能源汽車重點專項》，總結(jié)介紹了新能源汽車技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀。
●動力電池：中國企業(yè)開始走向國際
根據(jù)規(guī)劃，我國動力電池目標(biāo)是到2020年能量密度達(dá)到300Wh/kg，實現(xiàn)與燃油車的競爭。寧德時代開發(fā)的高鎳三元正極和硅炭負(fù)極電池的比能量已經(jīng)達(dá)到304Wh/kg，產(chǎn)業(yè)化明年實現(xiàn)，產(chǎn)品投放市場。在高功率動力電池方面，盟固利開發(fā)的高比功率長壽命電池單體技術(shù)指標(biāo)全面優(yōu)于現(xiàn)有的國內(nèi)外產(chǎn)品，滿足插電式客車的需求。
從全球目前的情況比較來看，中國動力電池在比能量略占優(yōu)勢，循環(huán)性能與國外相當(dāng)?，F(xiàn)在中國電池已經(jīng)大規(guī)模走向國際，除了寧德時代、比亞迪，孚能也拿到奔馳的訂單，充分說明中國電池在產(chǎn)業(yè)化方面具有優(yōu)勢。
●驅(qū)動電機：突破控制器核心技術(shù)
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
電機控制器價格貴，核心器件IGBT大多進(jìn)口，譬如英飛凌公司的產(chǎn)品，今年這一狀態(tài)得到極大改善，2018年大約40%的IGBT來自中國企業(yè)，譬如比亞迪，所以IGBT這一關(guān)鍵核心器件已經(jīng)被攻克。另外一個，IGBT之后很快要取代IGBT的是碳化硅，碳化硅是一個更先進(jìn)的做控制器的電力電子芯片，頻率可以做到很高、效率可以做到很高、體積可以非常小。體積功率密度可以做到每升100千瓦，比現(xiàn)在要減少大概百分之七八十。中國也開發(fā)出了自主的控制器，國內(nèi)已經(jīng)有四五個團(tuán)隊在做產(chǎn)業(yè)化。
特斯拉Model3使用的控制器就是碳化硅，比亞迪也宣布在2023年將全方位由碳化硅替代，估計在2025年會全方位的由碳化硅取代IGBT，這樣做的優(yōu)勢一個是驅(qū)動效率會提高幾個百分點，第二個體積會降低百分之七八十。
采用碳化硅控制器將可以通過大幅度提高電機的轉(zhuǎn)速實現(xiàn)電機比功率的升高。電機轉(zhuǎn)速做不到太高，因為太高之后控制器開關(guān)頻率上升，類損耗比較大、電機效率下降。碳化硅具有在高頻率時損耗低的優(yōu)勢，從而電機比功率可以大幅度提高。現(xiàn)在國內(nèi)電機轉(zhuǎn)速達(dá)到了15000轉(zhuǎn)每分鐘，正在努力實現(xiàn)20000轉(zhuǎn)每分鐘。
參照美國能源部2025年目標(biāo)，電機的功率密度是50千瓦/升，碳化硅控制器是100千瓦/升，100千瓦的電機與控制器合起來3升的體積即可。當(dāng)然有一個問題，就是匹配高速電機的大速比減速器，這是目前我國需要努力的一個方向。
●整車：電耗與國外相比有差距
傳統(tǒng)12米大客車大整備質(zhì)量約11噸，電動化后由于電池重量增加，整車將近13噸。最近有一個重大突破，整備質(zhì)量減少到9噸，比原先的13噸減少了4噸重，比柴油客車還輕2噸，這是很重大的技術(shù)進(jìn)步。
還有一個就是冬天取暖問題。尤其是在東北，零下30度限制了純電動車的銷售?，F(xiàn)在通過采用熱泵空調(diào)技術(shù)，比如上汽，已經(jīng)在最新的產(chǎn)品中使用熱泵空調(diào)，可以將30%的電加熱損失降低到只有10%，保障車外零下20度、車內(nèi)達(dá)到20度。
比較國內(nèi)外純電動汽車來看，現(xiàn)在國內(nèi)純電動續(xù)航里程，300公里以上的比例已經(jīng)達(dá)到81%，電池系統(tǒng)的能量密度140Wh/kg已經(jīng)成為主流產(chǎn)品。但問題就是百公里的電耗還偏高，與國外先進(jìn)的百公里大概10度多的水平相比還有差距，降低電耗是一個永恒的主題。
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