技术；从电驱、电池和电控来解析新能源汽车与传统汽车的差别【钜大锂电】

一、电池

电池是与化学、机械工业、电子控制等相关的一个行业。

电池的关键在电芯，电芯最重要的材料便是正负极、隔膜、电解液。

正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元、高镍三元。

电池:

由于车上还有一块或者两块低压电池,为了区分,将高压电池称为动力锂电池,这也是行业术语。与传统汽车的油箱用途类似,作为新能源汽车的能量来源,动力锂电池系统通常由电芯、电池组、电池管理系统、冷却系统、高低压线束、保护外壳、其它结构件等构成。

目前新能源汽车动力锂电池市场,磷酸铁锂离子电池与三元锂两分天下,钛酸锂跟锰酸锂应用比例不高。对安全性要求更高的电动客车市场磷酸铁锂应用更多,以295批《道路机动车辆生产公司及产品通告》电动客车来看,229款纯电动客车产品有197款选配磷酸铁锂,占比高达86%三元锂占比仅为0.4%对能量密度要求更高的乘用车市场,三元锂占比更高,从

第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中32款新能源乘用车分析,使用三元电池的车型多达23款,占比71.88%,使用磷酸铁锂离子电池的车型达5款,占比12.5%。

动力锂电池是非常年轻的产品，1996年通用推出EV-1采用的是铅酸电池，它是现代电动汽车架构雏形，从铅酸电池到日系混动的镍氢电池，再到现在流行的锂离子电池，也才20多年。

从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》新能源乘用车配置电池来看，32款车型采用了17家公司的电池，其中16家是电池厂商，另外一家是长安新能源的，这说明其它乘用车的动力锂电池直接外购，包括电芯、电池组与电池管理系统等。

大部分自主品牌主机厂都没有自己的电芯与电池组设计能力

跨国车企，虽然没有自己的电芯，但是它们却坚持自己设计生产电池组件与管理系统，这是为了加强动力锂电池的核心竞争力。与大多自主品牌的差别是，即使不采用这家的电芯，它们可以换个电芯品牌照样能够设计电池组，核心技术还是掌握在自己手里。

但是我们更关心的是动力锂电池，也是就新能源汽车中的能量来源

目前动力锂电池中，镍氢电池面对淘汰，铅酸电池全凭保有量在支撑，故目前以锂离子电池最为重要。

先介绍几个重要概念

能量密度方面电池肯定不如汽油，但是究竟差别多大呢？

一箱50L的汽油可以大概跑600km

续航同样里程的电动汽车要多少电池呢？

数码电子产品对锂离子电池安全性要求不高，钴酸锂离子电池最合适3C领域，特斯拉敢于使用此类电池也是未来得到超强的续航能力，但是同时其安全性能要打些折扣。

锰酸锂离子电池因其不偏不倚的特点赢得动力锂电池最大的市场占有率，虽然其能量密度不如钴酸锂和三元锂，但其他综合性能相当出色。

假如不是较低的能量密度限制了磷酸铁锂离子电池，其真的有可能成为动力锂电池中的霸主。安全性能和寿命这两个关键指标都是优秀的。

假如说国内把锂离子电池的发展重心放在了磷酸铁锂离子电池上，国际动力锂离子电池行业的新星非三元锂离子电池莫属，比钴酸锂离子电池更高的能量密度，成本低于钴酸锂离子电池，安全性也相当可靠。

不同车企关于动力锂离子电池的选择都有自己的考虑（如下图）

动力锂电池发展趋势

二、电驱

电驱由三部分构成：传动机构、电机、逆变器。

目前国内外电动汽车的传动机构都是单机减速，即没有离合、没有变速。

未来各电动汽车公司将会在传动机构上新增复杂性，同时降低对电机、电机变阻器的需求，即提高性能，降低成本。

电机由三部分组成：定子、转子、壳体，电机技术的关键点在定子、转子。

转子即新能源汽车的主驱动电机，它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。

新能源汽车的电机有正转和反转，正转即为向前行驶，反转即为倒车。

新能源汽车在正转加速行驶过程中，电机为负扭矩，扭矩的精确意味着新能源汽车加速速度的快慢。

当扭矩出现误差时，要电机来完成的新能源汽车加速，里程数则转变为要消耗同等能量的电池来完成，而电池的成本相比电机较大，因此新能源汽车电机的效率和性能至关重要。

目前汽车专用点击驱动系重要有三类：直流点击驱动系、永磁同步电机驱动系、交流感应点击驱动系。

逆变器是把直流电转变成交流电的设备，若一台电动汽车的逆变器能支持较高电压，则相应的电压充电流较大，功率较大，这意味着同样电流进行充电，充电功率可以等比例放大，即充电时间会缩短。若提高逆变器的支持电压，则相应的充电时逆变器出现的热量会变多，那么就要解决逆变器中IGBT模块的散热问题，这是提高充电效率的关键问题，目前日本丰田对此研究较深入，例如其加硅碳技术的应用。

三、电控

新能源汽车电机、电控系统作为传统发动机(变速箱)功能的替代，其性能直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高速度等重要性能指标。

同时，电控系统面对的工况相对复杂：要能够频繁起停、加减速，低速/爬坡时要求高转矩，高速行驶时要求低转矩，具有大变速范围；

混合动力车还要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。

电控方面，关于一般的主机厂来说，真正掌握的只有整车控制器，新能源汽车整车控制器与传统汽车的整车控制器差别并不是很大，它的成熟度也比较高。

此外，电机的能耗直接决定了固定电池容量情况下的续航里程。因此，电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境上有特殊要求：

1，驱动电机要有更高的能量密度，实现轻量化、低成本，适应有限的车内空间，同时要具有能量回馈能力，降低整车能耗；

2，驱动电机同时具备高速宽调速和低速大扭矩，以供应高启动速度、爬坡性能和高速加速性能；

3，电控系统要有高控制精度、高动态响应速率，并同时供应高安全性和可靠性。

电机电控系统作为新能源汽车产业链的重要一环，其技术、制造水平直接影响整车的性能和成本。目前，国内在电机、电控领域的自主化程度仍远落后于电池，部分电机电控核心组件如IGBT芯片等仍不具备完全自主生产量力，具备系统完整知识产权的整车公司和零部件公司仍是少数。

通过上面分析可以看出，绝大部分自主品牌仅掌握了整车控制器与三电集成技术，对三电零部件技术却仍是处于没有进门的阶段，毕竟不是一个领域，技术不是一蹴而就的。

而合资品牌方面，没有电芯是它们唯一的软肋，但是通过自己设计电池组与电池管理系统，进而掌握动力锂电池技术弥补了这个缺陷。技术这种东西是要积累的。