引言:随着新能源汽车市场的发展,许多新能源技术逐步应用,本文将从整车平台、技术架构维度为大家展开简单介绍新能源技术发展方向。
平台通用化
与传统燃油车差异较大的是,新能源车平台化在电池布置上有着迫切的需求,此外由于新能源单一车型销量较低,从成本上考虑,传统燃油车平台也需要兼顾生产新能源。
不过由于纯电动技术目前仍有瓶颈需突破,如电池成本、电池能量、配套设施等,因此目前各厂商仍不会轻易放弃燃油车型。但是各国政府均制定了严格的油耗标准,以中国为例,2020年的平均油耗为5L/100KM,2025年这个值将变成4L,在现有内燃机驱动技术的情况下,短期内大幅减少油耗变得不可能。加上2020年新能源补贴完全退出,PHEV车型价格劣势进一步拉大。即使有双积分政策,BEV、PHEV车型有积分奖励,但在新能源消费市场整体不确定的情况下,整车企业仍需要准备备选方案。
燃料消耗量计算公式,其中新能源车型W=2,节能车型W=1.5
因此,开发一款可兼容插电和非插电的混动平台就变得必要起来。与欧系不同的是,日系采用全新变速箱设计,即ECVT,包括本田i-MMD技术,丰田的THS技术,使得发动机尽可能工作在高效率区间,从而达到节油的效果。此外,全新设计也会一定程度上减少零部件数量,规模化量产后具备一定的成本优势。
丰田THS-III整车架构
欧系大都采用P2架构设计开发,国内吉利7DCTH也采用这种技术架构,辅以三缸发动机及其他一些电气化设备,如电动水泵等,也能达到节油的效果,同时对传统燃油车平台改动较少,开发成本较低。
奥迪A3混动
另外日产最近发布E-Power车型,采用非插电,增程结构设计,节油效果也比较好。
左图为动力总成,右图为原理图
整车电池高压化
电池电压的提升有诸多优点,电子件轻量化、功耗降低以及快速充电。目前从各主要发布平台来看,电池电压高压化趋势明显。目前外资车型集中在300V-400V之间,大众MEB平台和特斯拉均采用400V电池电压设计。考虑自主车型中A00级车型销量较高,所以100V-150V有车型覆盖。长续航版本电压集中段为300-400V,新造车势力如蔚来、威马也集中在350V电压区间。
超高压800V目前来看只有保时捷PPE平台近期有车型推出,国内主机厂的高电压集中在550V到700V左右,目前量产车型比亚迪秦和唐达到此电压区间,北汽和吉利也有相应规划发布。其他车企,如蔚来和长安也有相应的计划。
现在来看动力电池高压化是把双刃剑,高电压有利于超快速充电,800V的高压电池组及其配套设施可进一步提高目前快充功率,从130KW~150KW向350KW提升,15分钟内充电至400km的续航里程;此外,高电压也有利于布置更紧凑的线束和功率电子,对新能源轻量化也有着现实的意义。
超级充电技术(右)与柴油机、传统充电方式对比
IONITY欧洲充电桩布局
整车平台化归根到底是战略方向的体现,多车型共享技术,通用零部件可以提升开发效率,降低开发成本,但这也使得新技术架构无法迅速大规模投入应用,在新技术不断发展的阶段,对于企业长期规划存在较大考验。
本文将作为一个系列,NE研究院将为大家展开介绍,下一篇我们将会介绍纯电动技术发展趋势(多电机技术、系统集成方面)。同时,如果您有更好的建议也可以和我们联系探讨。