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新能源汽車igvt

發布時間: 2023-02-12 03:52:57

新能源汽車的核心技術

新能源汽車有四大關鍵核心技術,包括電池及管理技術、電機及其控制技術、整車控制技術、整車輕量化技術。
1、電池及其管理技術
新能源汽車的成敗關鍵仍然是電池。動力電池是電動汽車的動力源,電池選擇將直接關繫到整車的性能。電動汽車動力電池的主要性能指標是能量密度、功率密度和循環壽命等。
2、電機及其控制技術
電機是電動汽車動力的發起點。要求:(1)電機要頻繁的啟動/停止、加速/減速;(2)低速或爬坡時要求高轉矩;(3)高速行駛時要求低轉矩,並且變速范圍大以及交款的轉速范圍和轉矩范圍內都要有較高效率:;(4)工作可靠性高;(5)穩態精度高;(6)動態性能好且工作環境要求不苛刻。
電力驅動系統的主要功能是把蓄電池儲存的電能轉換為汽車行駛的動能,要使得電動汽車擁有良好使用性能,必須開發出合理的控制系統,使電機具備較高轉速及較大的調速范圍,足夠大的啟動轉矩,以及體積小、質量輕、效率高,動態制動強和能量回饋的能力。
電動汽車的電動機有多種控制模式。傳統的線性控制,如PID,不能滿足高性能電機驅動的苛刻要求。傳統的變頻變壓(VVVF)控制技術,不能使電機滿足所要求的驅動性能。非同步電機多採用矢量控制(FOC),是較好的控制方法。

⑵ 新能源汽車電機驅動系統作用是什麼

【太平洋汽車網】驅動電機系統是純電動汽車三大核心部件之一,是電動汽車的動力來源。驅動電機系統是直接將電能轉換為機械能的部分,決定了電動汽車的性能指標。驅動電機系統由驅動電動機(DM)和驅動電機控制器(MCU)構成,通過高低壓線束、冷卻管路,與整車其他系統作電氣和散熱連接。

整車控制器根據加速踏板、制動踏板、擋位等信號通過CAN網路向電機控制器驅動電車控制器發送指令,實時調節驅動電機的扭矩輸出,以實現整車的怠速、加速、能量回收等功能。

電機控制器能對自身溫度、電機的運行溫度、轉子位置進行實時監測,並把相關信息傳遞給整車控制器VCU,進而調節水泵和冷卻風扇工作,使電機保持在理想溫度下工作。

二、汽車驅動電機系統的組成部分:

1、驅動電動機:

(1)永磁同步電機:一種典型的驅動電機,具有效率高、體積小、可靠性高等優點,是動力系統的執行機構,是電能轉化為機械能載體。它依靠內置旋轉變壓器、溫度感測器,來提供電機的工作狀態信息,並將電機運行狀態信息實時發送給MCU。

(2)旋轉變壓器:檢測電機轉子位置,經過電機控制器內旋變解碼器解碼後,電機控制器可獲知電機當前轉子位置,從而控制相應的IGBT功率管導通,按順序給定子三個線圈通電,驅動電機旋轉。

(3)溫度感測器:作用是檢測電機繞組溫度,並提信息供給MCU,再由MCU通過CAN線傳給VCU,進而控制水泵工作、水路循環、冷卻電子扇工作,調節電機工作溫度。

2、驅動電機控制器:

(1)驅動電機控制器對所有的輸入信號進行處理,並將驅動電機控制系統運行狀態信息通過網路發送給整車控制器。驅動電機控制器內含故障診斷電路,當電機出現異常時,達到一定條件後,它將會激活一個錯誤代碼並發送給VCU整車控制器,同時也會儲存該故障碼和相關數據。

(2)驅動電機控制器主要依靠電流感測器、電壓感測器和溫度感測器來進行電機運行狀態的監測,根據相應參數進行電壓、電流的調整控制以及其它控制功能的完成。

(3)電流感測器用於檢測電機工作實際電流,包括母線電流、三相交流電流。

(4)電壓感測器用於檢測供給電機控制器工作的實際電壓,包括動力電池電壓、12V蓄電池電壓。

(5)溫度感測器用於檢測電機控制系統的工作溫度,包括IGBT模塊的溫度。

三、新能源汽車驅動電機系統的工作過程:

1、D擋加速行駛駕駛員掛D擋並踩加速踏板,此時擋位信息和加速信息通過信號線傳遞給整車控制器,整車控制器把駕駛員的操作意圖傳遞給驅動電機控制器,再由驅動電機控制器結合旋變感測器信息(轉子位置),進而向永磁同步電動機的定子通入三相交流電,三相電流在定子繞組的電阻上產生電壓降。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

⑶ 新能源汽車中IGBT的具體應用有哪幾方面-

隨著時代的發展,生活水平的不斷提高,大家越來越意識到維護生態平衡、保護環境是關繫到人類生存與 社會 發展的根本性問題。而我們每日呼吸的空氣卻深受 汽車 尾氣排放的影響造成了特別嚴重的污染。因此節能減排、降低能源依賴性逐漸成為國際 汽車 工業和環保工業的發展趨勢,同時中國政府近幾年制定了相應的節能與新能源 汽車 發展戰略。

新能源 汽車 中IGBT的具體應用有哪幾方面?

新能源 汽車 作為發展可替代性能源,是建設可持續發展低碳 社會 的重要一環,並且越來越受到世界各國的高度重視。那麼IGBT在新能源 汽車 中又是如何具體發揮其作用,下面就由我帶領大家一起來了解一下吧。

IGBT主要應用於電動 汽車 的 汽車 電機驅動控制系統、車載空調控制系統、充電樁三大方面。

1、 汽車 電機驅動控制系統

新能源 汽車 中電機驅動控制系統的主要作用在於能量的轉換,即從電池直流電轉換到電機交流電或者從電機交流電轉換到電池直流電,其中從直流電轉到交流電稱為逆變且主要用到的功率器件就是IGBT。

IGBT作為功率轉換器件,其實更常用於高壓功率的轉換。電動 汽車 在轉換過程中,電池電壓一般在200V以上,過流能力在300A以上,功率器件的擊穿電壓在600-1200V左右,開關頻率在20KHZ以內,因此可通過 IGBT模塊來實現高壓、大電流的操作。

2、車載空調控制系統

電動 汽車 車載空調的工作原理與電動驅動相同,即通過逆變器將高壓電池的直流電轉換成交流電後,驅動空調壓縮機電機進行工作,但同比電動驅動系統功率較小。而車載空調控制系統中擊穿電壓和額定電流的選定主要通過IGBT來實現。

3、充電樁

充電樁有直流和交流兩種類型。以直流充電樁為例,其工作原理是充電樁一端與交流電網相連,交流電通過整流功率模塊轉換成直流電,流經電容穩壓濾波器後通過IGBT功率模塊逆變為高頻交流電,最後變壓器耦合及整流單元將它轉換成不同的直流電壓等級,為不同的電動 汽車 充電。

在電動 汽車 中,電機驅動系統占整車成本的15%-20%,而IGBT模塊占電機驅動系統的50%,也就是說IGBT占整車成本的7-10%,是除電池之外成本第二高的元件,可以說決定了整車的能源效率。除此之外,IGBT占直流充電樁中約30%的原材料成本。

綜上所述,無論是從功能還是成本方面,IGBT在電動 汽車 領域中都起到越來越重要的作用。

備註:本文僅作學習分享,如內容上存在爭議,請及時與我們聯系,謝謝!

⑷ 本土車規級IGBT產業的突圍之路

新能源 汽車 的成本構成中,除了動力電池外,電控系統以 15~20%的成本佔比位列第二。在電控系統成本中,IGBT成本佔比高達 40%,是電控系統中最重要的構成器件,主要作用是進行交流電和直流電的轉換、電壓高低的轉換。

功能上,IGBT 主要應用於電池管理系統、電動控制系統、空調控制系統和充電系統。對於混合動力 汽車 ,與低壓系統相獨立的高壓系統也需要用到 IGBT。在新能源 汽車 領域,IGBT 作為電控系統和直流充電樁的核心器件,直接影響電動車功率的釋放速度、 汽車 加速能力和最高時速等,重要性不言而喻。

由於 IGBT 具有更好的耐高壓特性,當前在 650V 以上應用場景被廣泛使用。相比硅基 MOSFET,IGBT 優點是導通壓降小,耐高壓,傳輸功率可以達到 5000W。IGBT 下游應用主要依據工作電壓高低劃分,車規級 IGBT 電壓多位於 650~1200V 區間場景。

本篇文章就來對本土車規級 IGBT 的發展現狀、行業格局與未來趨勢進行分析,在現狀中認清差距,在趨勢中窺見轉機。

本土產業現狀

近兩年,隨著新能源 汽車 的快速發展,IGBT 也迎來了爆發。據集邦咨詢《2019 中國 IGBT 產業發展及市場報告》顯示,2018 年中國 IGBT 市場規模約為 153 億元,同比增長 19.91%。受益於新能源 汽車 和工業領域的需求大幅增加,中國 IGBT 市場規模將持續增長,到 2025 年,中國 IGBT 市場規模將達到 522 億元,年復合增長率近 20%。

我國是車規級 IGBT 的主要市場之一,約佔全球市場份額超過 30%,但中高端 IGBT 主流器件市場基本被歐美、日本企業壟斷,比如英飛凌、富士電機、三菱等外資企業,我國 IGBT 產品對外依賴度近 95%,呈現寡頭壟斷的競爭格局。

國內研發車規級 IGBT 的企業較少,或與其研發、生產的高難度有關。

在比亞迪入局 IGBT 之前,國內自主研發的 IGBT 幾乎一片空白,基本被外資企業壟斷。

圖源 | mydrives.com

比亞迪微電子公司(比亞迪半導體公司前身)成立於 2004 年,初期主要承擔著比亞迪集團集成電路及功率器件的開發、整合、晶圓等生產任務,主要經營功率半導體器件、IGBT 功率模塊、CMOS 圖像感測器、電源管理 IC、感測及控制 IC 等產品。其中,IGBT 是比亞迪半導體的拳頭產品。

從 F3DM 採用的 IGBT 1.0 晶元,大規模配置於 e6、K9 等新能源車型上的 IGBT 2.5 晶元模塊,到去年推出的 IGBT 4.0 晶元,比亞迪的 IGBT 晶元已經研發了超過十年,成為國內首個貫通新能源 汽車 IGBT 晶元設計、晶圓製造、模塊封裝、模擬測試以及整車測試等全產業鏈企業。

近日,比亞迪 IGBT 項目在長沙正式動工。據悉,該項目總投資 10 億元,將建成年產 25 萬片 8 英寸新能源 汽車 電子晶元生產線,投產後可滿足年裝車 50 萬輛新能源 汽車 的產能需求,預計年度營業收入可達 8 億元,實現利潤約 4000 萬元。

比亞迪電控、IGBT 模塊等零部件背靠集團新能源 汽車 的發展,成為市場中亮眼的存在。比亞迪已經成為國內新能源 汽車 市場中裝機量最多的電控供應商,IGBT 部分也成為國內新能源 汽車 電控用功率模塊裝機量數一數二的供應商。

有數據顯示,2019 年,英飛凌為國內電動乘用車市場供應 62.8 萬套 IGBT 模塊,市佔率達到 58%。而比亞迪供應了 19.4 萬套,市佔率達到 18%(按最新數據估算,其在中國車規市場的份額已達 22.1%)。可以說,比亞迪緩解了我國車規級 IGBT 晶元市場一直被外企「卡脖子」的局面。

2019 年,比亞迪 IGBT 自供比率約 70%,盡管比亞迪打破了國際巨頭的壟斷,但其對外供應量僅 4 萬多套,可以看出比亞迪還是相當保守的。因此,4 月 14 日比亞迪宣布通過整合公司半導體業務、成立了獨立的「比亞迪半導體有限公司」,擴大 IGBT 業務量,下一步的規劃是讓 IGBT 的外供比例爭取超過 50%。

小結: 目前比亞迪在國內新能源 汽車 用 IGBT 市場的份額只有 20%左右,市場絕大部分仍掌握在英飛凌、三菱等外資企業手裡,比亞迪占據的市場份額並不算高。放眼全球 IGBT 市場,比亞迪所佔據的市場份額更是不足 2%,差距巨大。

比亞迪的孤單,不僅體現在 IGBT 技術實力和市場份額上的種種差距,更在於關鍵零部件領域自主品牌弱勢的行業積淀和產業生態現狀。

由此來看,比亞迪和國內 IGBT 企業們的追趕之路並不好走。但縱使路漫漫其修遠兮,還望上下而求索

國際巨頭壓力之外,比亞迪還面臨著來自本土競爭對手——斯達半導體帶來的挑戰。

根據 IHS Markit 2018 年報告,斯達半導體是國內唯一進入全球前十的 IGBT 模塊廠商。相較於比亞迪半導體的 IGBT 技術從 1.0 迭代到 4.0(相當於國際第五代),斯達半導的 IGBT 技術已經發展到了第六代,基於第六代 Trench Field Stop 技術的 IGBT 晶元及配套的快恢復二極體晶元已在新能源 汽車 行業實現應用。

根據今年公司上市時披露的數據來看,斯達半導體 2019 年生產的車規級 IGBT 模塊已經配套了超過 20 家終端 汽車 品牌,合計配套超過 16 萬輛新能源 汽車 ,此外適用於燃油車的 BSG 功率組件順利通過了主流 汽車 廠商的認證,打開了傳統 汽車 市場。其中,斯達半導的子公司 StarPower Europe AG 使用自主晶元的 IGBT 模塊在歐洲市場已被包括新能源 汽車 行業在內的客戶接受並批量采購,步伐邁入全球化。

小結: 斯達半導體與比亞迪相比:比亞迪 IGBT 業務有著自身新能源 汽車 產業做背書,使其產品研發和應用落地獲益,此為優勢;

然而,「水能載舟,亦能覆舟」,或許也正是由於比亞迪本身有整車業務,進而難以讓其他車企真正放下心中的芥蒂,使用比亞迪的 IGBT 產品。此為劣勢。

相信斯達半導體的崛起對於比亞迪和本土 IGBT 產業來講不是壞事。畢竟,「一枝獨秀不是春,百花齊放春滿園」。

此外,國內還有中車、士蘭微、揚傑 科技 、宏微 科技 等企業在進行車規級 IGBT 的研發和生產。隨著國家的高度重視和大力扶持,國內在 IGBT 研發方面確實已經取得了長足的進步,本土 IGBT 產業鏈已經初步形成。

但基於國內產業現狀,再加上 IGBT 本身設計門檻高、製造技術難、投資大,國內相關人才又較為缺乏,在設計、測試以及封裝等核心技術方面還積累不夠,導致國內半導體企業在 IGBT 市場一直處於弱勢地位。

整體來看,國內功率半導體分立器件產業的產品結構仍以中低端為主,在高端產品方面目前國際廠商仍占據著絕對優勢地位,供需一直存在較大缺口,技術差距短期內或較難追平。

IGBT 市場格局:外企壟斷之下,本土產業痛點何在?

自 1985 年前後美國 GE 成功試制工業樣品以來,IGBT 經過 30 多年的發展,如今已發展到第 7 代技術。第 7 代由三菱電機在 2012 年推出,富士電機則從 2015 年就開始對外提供 IGBT 模塊第七代產品的樣品。而比亞迪 2018 年 12 月才發布 IGBT 4.0 技術(也就是國際上第五代技術),其中的差距不言而喻。

根據 IHS 統計,2018 年僅英飛凌、三菱、富士電機、安森美、ABB 五大廠商在 IGBT 領域占據的市場份額接近 70%,其中排在第一位的英飛凌市場份額高達 34.5%。目前國內 IGBT 產品的研發與國際大廠相比還存在很大差距,核心技術均掌握在外資企業手中,IGBT 技術集成度高的特點又導致了較高的市場集中度。

國內 IGBT 技術(晶元設計、晶圓製造、模塊封裝)目前尚處於起步階段。本土企業在研發與製造工藝上與世界先進水平差距較大。而且,IGBT 是關鍵設備上的核心部件,供應切換具有非常高的風險,這也制約了我國 IGBT 技術的發展和產品的應用。

形成上述局面的原因可以概括為以下幾個方面。

國內 IGBT 產業化起步較晚且基礎薄弱,例如比亞迪、斯達半導體 2005 年才開始成立 IGBT 團隊,而英飛凌 1999 年就從西門子拆分出來,且之前就已經有了很深的技術積累,技術差距短期內很難追平。

再加上 IGBT 本身設計門檻高、製造技術難、投資大、國內相關人才較為缺乏,在設計、製造、測試以及封裝等核心技術方面還積累不夠,導致國內半導體企業在 IGBT 市場一直處於弱勢地位。

目前國內 IGBT 行業雖然逐漸具備了一定的產業鏈協同能力,但國內 IGBT 技術在晶元設計、晶圓製造、模塊封裝等環節目前均處於起步階段。

晶圓製造方面,國內 IGBT 主要受制於晶圓生產的瓶頸,首先是沒有專業的代工廠進行 IGBT 的代工,原 8 寸溝槽 IGBT 產品主要在華虹代工,但是 IGBT 並非華虹主營業務,產品配額極其匱乏,且價格偏高;

其次,與國外廠商相比,國內公司在大尺寸晶圓生產上工藝仍落後於全球龍頭。晶圓越大,單片晶圓產出的晶元就越多,在製造加工流程相同的條件下,單位晶元的製造成本會更低。目前,IGBT 產品最具競爭力的生產線是 8 英寸和 12 英寸,國內晶圓生產企業此前大部分還停留在 6 英寸產品的階段。僅有比亞迪、中車、士蘭微等幾家國內企業實現 8 英寸產品量產。

同時,由於國內集成電路公司沒有獨立的功率器件生產線,只能利用現有的集成電路生產工藝完成晶元加工,所以設計生產的基本是一些低壓晶元。與普通 IC 晶元相比,大功率器件有許多特有的技術難題,如晶元的減薄工藝,背面工藝等。

可以看出,IGBT 是一個對產線工藝依賴性極強的公司,解決這些難題不僅需要成熟的工藝技術,更需要先進的工藝設備,這意味著設計公司不能跳出代工廠的支持獨立存在。所以,IGBT 企業走向大而強的最好的路線就是 IDM 模式。這些都是我國功率半導體產業發展過程中急需解決的問題。

在模塊封裝技術方面,車用 IGBT 的散熱效率要求比工業級要高得多,逆變器內溫度最高可達 20℃,同時還要考慮強振動條件。國內目前僅掌握了傳統的焊接式封裝技術,與國外公司相比,技術上的差距依然存在。國外公司基於傳統封裝技術相繼研發出多種先進封裝技術,能夠大幅提高模塊的功率密度、散熱性能與長期可靠性,並初步實現了商業應用。

自第六代技術以後,各大廠商開始將精力轉移到 IGBT 封裝上。在 IGBT 封裝材料方面,日本在全球遙遙領先,德國和美國處於跟隨態勢,我國的材料科學則相對落後。

IGBT 產業每道製作工藝都有專用設備配套,國內 IGBT 工藝設備購買、配套較為困難。比如德國的真空焊接機、薄片加工設備、表面噴砂設備、自動化測試設備等,其中有的國內沒有,或技術水平達不到。

圖源 | SEMI

因此就會面臨好的進口設備價格十分昂貴,便宜設備又不適用的問題。此外,還面臨國外設備由於出口限制或技術保密等因素未必會賣給中國的困境。

可見,要成功設計、製造 IGBT 必須要有產品設計、晶元製造、封裝測試、可靠性試驗、系統應用等成套技術的研究、開發及產品製造於一體的自動化、專業化和規模化的產業生態。

高端工藝開發人員非常缺乏,現有研發人員的設計水平有待提高。目前國內沒有系統掌握 IGBT 製造工藝的人才。從國外先進功率器件公司引進是捷徑。但單單引進一個人很難掌握 IGBT 製造的全流程,而要引進一個團隊難度太大。國外 IGBT 製造中許多技術是有專利保護。目前如果要從國外購買 IGBT 設計和製造技術,還牽涉到好多專利方面的東西。

由於 IGBT 產品的壽命、穩定性直接影響電動車安全性,其性能也直接決定了續航里程等電動車性能,因此全球電動車 IGBT 市場此前一直被英飛凌等海外巨頭壟斷。

車企切換至國內供應商,需要對其產品穩定性、性價比、量產經驗與裝車量、公司整體研發與資金實力等進行綜合評估。因此 IGBT 在國產替代過程中面臨的較大市場難度。

小結: 不難看到,從市場佔比、產業鏈協同,到專利壁壘、人才技術,再到市場及下遊客戶的認可度,本土 IGBT 產業存在著全方位差距。

盡管近年來國內眾多廠商紛紛開始加入 IGBT 產品布局,市場規模呈加速增長趨勢。但國內 IGBT 市場產量依然較低,市場份額被國外巨頭瓜分蠶食。

面對當前產業現狀與困局,本土 IGBT 產業亟待突破。

如何突破?

圖源 | CGTN

弘大芯源董事長章威縱表示,「從過去 50 年硅基半導體發展之初,到目前國外第三代半導體發展領先的實際情況不難看出,沒有先進的晶圓代工廠和製程工藝技術,技術就很難生根。這也是中國硅基及 IGBT 嚴重依賴進口,落後國外的一大原因。」

去年,中芯國際以 1.13 億美元的對價,將所持有的 LFoundry 70%股權轉讓給專注於 IGBT、FRD 等新型電力電子晶元的研發企業——江蘇中科君芯。可見,國內 IGBT 企業在工藝製程方面逐漸在發力追趕。

IGBT 產品當前最具競爭力的生產線是 8 英寸和 12 英寸,最為領先的廠商是英飛凌,已經在 12 英寸生產線量產 IGBT 產品。國內公司大尺寸晶圓工藝和良率均落後於行業龍頭,導致晶元分攤成本較高。

目前,伴隨國內企業 8 寸晶圓產線先後投產,良率逐步提升,國產 IGBT 有望較此前采購英飛凌等巨頭晶圓價格大幅下降。

工信部印發的《 汽車 產業中長期發展規劃》提出,到 2020 年我國新能源 汽車 產量達到 200 萬輛,2025 年達到 700 萬輛。IGBT 模塊占電動 汽車 成本將近 10%,占充電樁成本約 20%。

集邦咨詢預測,到 2025 年,中國新能源 汽車 所用 IGBT 市場規模將達到 210 億人民幣,充電樁所用 IGBT 的市場規模將達到 100 億人民幣。可以預見,新能源 汽車 市場將成為助推 IGBT 市場增長的主要力量,國內 IGBT 廠商要抓住這一發展契機,爭取擴大市場份額。

小結: 在新的市場需求與本土產業鏈協同發展的趨勢下,國內 IGBT 行業逐漸在縮小差距。

對於本土企業應該如何發力追趕,新能源及未來 汽車 技術路線獨立研究者曹廣平向筆者指出,「本土 IGBT 產業應匯集優質人才、企業、科研機構、資金等,向華為一樣發力。這樣的發力,一定不要限於報項目、批項目、驗項目,而是要緊緊抓住權利的配套監管,不放鬆,不腐敗,不亂來。」

也許吧。產、學、研共同發力是產業發展和進步的基礎,良好的制度和行業規則是產業進一步追趕的保障。

寫在最後

總體來看,我國在 IGBT 領域已經解決了從 0 到 1 的問題,未來需要經歷的是從 1 到 N 的漫長過程。

新基建及戰略新興行業鼓勵政策等機遇,看似是助力行業前進的大風口,大機遇。但實際上,也正如曹廣平所言,「我們最缺乏的是不去迎合機遇,而是政府、行業、企業等能夠踏踏實實長期真正做事情的耐心和決心。」

畢竟,政策只是一時的,機遇和風口總會過去。剩下的,只有日復一日的耐心與「不破樓蘭終不還」的決心,才能有不被受制於人的可能與下一次面對挑戰時再來一次的勇氣。

文章參考

《比亞迪的 IGBT 真的很牛?》, 汽車 公社—王小西;

《IGBT 國內替代國外》,智能網聯 汽車 ;

《IGBT 市場巨頭林立 比亞迪半導體突圍不易》,蓋世 汽車 資訊;

《電動車核心技術 IGBT,國產替代可期》,中信證券;

「新能源及未來 汽車 技術路線獨立研究者 曹廣平」部分觀點。

更多對產業生態文章的梳理,請點擊《與非大視野》

⑸ 新能源汽車用的什麼牌子的電池

什麼牌子的新能源 汽車 電池比較好?

現在口碑最好的要數特斯拉 汽車 里的18650松下鋰電最好了。

1 因為特斯拉Model 3電池裡面的鈷含量大幅下降了,(鈷能提升導電性和倍率性能作用)提升了鎳含量(鎳能提升能量密度)所以這款電池還是傾向於高能量密度。特斯拉首先考慮到了熱穩定保護。

2 特斯拉電動車擁有85KWh,達400V直流,整個電池板重900公斤,由7104節松下18650鋰電組成。

共由16組,每組444節、每74節一個並聯組成,其組裝科學,工藝精良,保險防熱步步到位,每節電池都焊接了精美優良的保險絲。

其牢固性相當大,從樓上扔下也不分離。

3 特斯拉好在對電池的管理搞得好,因冷卻設計科學相鄰電池的濕度為2度、就因為把住了溫度關,它就對延長電池壽命,增加續航能力提供了供障,這也是它優於其它電池組的重點選擇。

謝謝你的閱讀 !

寧德時代,比亞迪,孚能,力神等幾個品牌,其中比亞迪電池自用,寧德時代占據絕對優勢,他與比亞迪占據市場份額的70%左右,孚能今天增長最快,最顯眼,從技術路線上看,主要分為磷酸鐵鋰電池和三元電池,差不多一半 汽車 用磷酸鐵鋰,一半用三元(鎳鈷錳),磷酸鐵鋰電池比亞迪做的最早最成熟,早在2010年前後就開始推廣城市交通中的計程車,後來慢慢進去乘用車,近兩年技術路線開始轉向三元,因為國家補貼造成的,補貼要求容量密度掛鉤,磷酸鐵鋰做不過三元,今年三元材料電池會超過磷酸鐵鋰。

你好,我個人推薦比亞迪

前不久,比亞迪在新車發布會上對外宣布採用自主研發IGBT功率器件。

作為 汽車 動力系統的「CPU」, 汽車 IGBT技術長期被國外企業壟斷, IGBT作為新能源 汽車 的「CPU」,對於新能源 汽車 來說至關重要,而比亞迪自主研發IGBT器件突破國外技術壟斷,使得比亞迪新能源 汽車 的核心半導體技術不再受制於人,成為繼DM技術、全新e平台之外,比亞迪新能源 汽車 的核心競爭力之一。

比亞迪現已擁有國內首個 汽車 IGBT全產業鏈,包括IGBT晶元設計、晶圓製造、模塊封裝,模擬測試以及整車測試。

如今,我國新能源 汽車 保有量達180萬輛,連續三年全球產銷第一。其中,比亞迪的新能源乘用車銷量連續三年位居全球第一,純電動大客車銷量連續四年位居全球第一。在我國從 汽車 大國走向 汽車 強國的過程中,電動 汽車 關鍵技術的突破是不可或缺的因素,也是核心競爭力的體現。

擁有核心技術才是硬道理!我支持比亞迪!

目前主流的有兩種電池。一種是比亞迪的磷酸鐵鋰電池安全性最好,但能量密度小;一種是以寧德時代為代表三元鋰電池安全性差,容易起火,但能量密度高。沒有最好的,要看怎麼應用,像比亞迪大車用鐵電池,小車用三元電池。

華太電池。 1塊錢四節 便宜……

特斯拉好不好,價在那了。國產的?敢說保十年,結果5年後充一次電跑佰八十公里,換電池吧5.6萬換不起。

國內最好的寧德時代啊,獨角獸。

國際范圍,特斯拉的松下最好。三星,LG的也很贊,,,

不過在天朝,必須用國產電池才能獲得補貼。很好奇特斯拉國產會怎麼辦?是政策調整還是松下電池國產?拭目以待

松下的電池。

雅迪啊,艾瑪之類的都不錯。

超威!我的雅迪都騎了五年,充完電還能跑個三十來公里

⑹ 新能源汽車電控系統主要組成部分有哪些

【太平洋汽車網】新能源汽車的電控系統主要由感測器、控制單元、執行器組成。核心部件是控制單元。新能源汽車的主要動力構成,由三部分組成,電池,電驅,以及電控。

一、技術電池技術、電機驅動及其控制技術、能量管理技術以及電動汽車整車技術為電動汽車四大關鍵技術。電控系統用於控制電池、電機等組件,其功能包括:電池管理,發動機、電動機能量管理等。電控系統由ECU等控制系統、感測器等感應系統、駕駛員意圖識別等子系統組成。電控系統的材料成本佔比不高,但需要經過多次試驗才能掌握關鍵演算法,尤其是混合動力汽車涉及油、電混合的控制策略,技術壁壘較高。

電機控制器作為新能源汽車中連接電池與電機的電能轉換單元,是電機驅動及控制系統的核心,主要包含IGBT功率半導體模塊及其關聯電路等硬體部分以及電機控制演算法及邏輯保護等軟體部分。

電機驅動控制系統(包括驅動電機和電機控制器)是新能源汽車車輛行使中的主要執行結構,控制和驅動特性決定了汽車行駛的主要性能指標。

一般來講,電機控制器的主要由如下幾部分組成:

1、電子控制模塊()包括硬體電路和相應的控制軟體。硬體電路主要包括微處理器及其最小系統、對電機電流,電壓,轉速,溫度等狀態的監測電路、各種硬體保護電路,以及與整車控制器、電池管理系統等外部控制單元數據交互的通信電路。控制軟體根據不同類型電機的特點實現相應的控制演算法。

2、驅動器(Driver)將微控制器對電機的控制信號轉換為驅動功率變換器的驅動信號,並實現功率信號和控制信號的隔離。

3、功率變換模塊(PowerConverter)對電機電流進行控制。電動汽車經常使用的功率器件有大功率晶體管、門極可關斷晶閘管、功率場效應管、絕緣柵雙極晶體管以及智能功率模塊等。

目前,電動汽車電機控制器多採用三相全橋電壓型逆變電路拓撲,部分產品前置雙向DC/DC變換器,以增大電機端輸入交流電壓,提升高轉速下的輸出功率,降低電機設計與生產成本。傳統控制器中直流支撐電容器體積龐大、耐高溫性能較差。為減小直流支撐電容器體積甚至取消直流支撐電容器,新型變換器電路拓撲和控制方法成為電動汽車應用研究的新熱點,但尚處於實踐探索階段。目前電動汽車用變流器的研發重點仍然多集中在電力電子集成方面。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

⑺ 新能源車里的核心「CPU」!比亞迪新對手量產IGBT

作為新能源車里的「CPU」,IGBT因技術難、投資大,與動力電池一樣,被業內稱為新能源 汽車 核心技術的「珠穆拉瑪峰」。

多年以來, IGBT核心技術一直掌握在日本、歐洲等國外廠商中,制約了國內新能源 汽車 的大規模商業化。直至比亞迪的出現,一拳打破「卡脖子」技術。

而繼比亞迪之後,又有一家中國企業將量產車規級IGBT。

據華虹宏力公眾號消息,近日,華虹半導體有限公司與斯達半導舉辦「華虹半導體車規級IGBT暨12英寸IGBT規模量產儀式」,並簽訂戰略合作協議。

雙方共同宣布, 攜手打造的高功率車規級IGBT(絕緣柵雙極型晶體管)晶元,已通過終端車企產品驗證,廣泛進入了動力單元等 汽車 應用市場。

IGBT全稱「絕緣柵雙極型晶體管」,是影響電動車性能的關鍵技術,是新能源車的「大腦」,其成本約占整車成本的5%。

IGBT的好壞直接影響電動車功率的釋放速度: 直接控制直、交流電的轉換,同時對交流電機進行變頻控制,決定驅動系統的扭矩(直接影響 汽車 加速能力)、最大輸出功率(直接影響 汽車 最高時速)等。

所以,可以說IGBT與新能源車的關系就如同CPU與電腦,是新能源 汽車 最核心的技術。

據悉,華虹半導體已在12英寸生產線上成功建立了IGBT晶圓生產工藝,產品順利通過了客戶認證,成為全球首家同時在8英寸和12英寸生產線量產先進型溝槽柵電場截止型IGBT的純晶圓代工企業。

目前,華虹半導體12英寸IGBT產出已超10000片晶圓。去年斯達半導生產的 汽車 級IGBT模塊合計配套超過20萬輛新能源 汽車 。

⑻ 新能源汽車驅動電機控制系統的組成是什麼

【太平洋汽車網】電機控制系統主要由電機控制器、驅動電機、電子換擋操縱裝置、加速踏板組成,還包括高壓電線、信號線和冷卻系統。

新能源汽車電機驅動系統包括電力電子變換器以及相應的控制器。電力電子變換器由固態器件組成,主要作用是將大量能量從電源傳遞給電機輸入端。

控制器通常由微控制器或數字信號處理器和相關的小信號電子電路組成,其主要作用是處理信息以及產生電力變換器半導體開關器件所需的切換信號。電機驅動系統主要部件、儲能裝置以及電機之間的關系。

新能源汽車電機驅動系統框圖功率變換器包括直流變換器和交流變換器,直流變換器用於驅動直流電機,直流變換器用於驅動交流電機。功率變換器是由大功率、快速響應的半導體器件組成。電機驅動系統的電力電子電路中的固態器件的作用是作為通或斷的電子開關將恆定電壓變換為可變頻、可變壓的電源。

所有的功率器件都有一個控制輸入門極(或柵極或基極)功率器件根據控制器輸出的控制信號導通或者關斷。在過去的20多年,功率半導體技術迅猛發展,使得直流和交流電機驅動系統朝著小型、高效和可靠的方向快速發展。在純電動汽車及混合動力汽車電機驅動系統中,最常用的功率器件是IGBT。IGBT的電壓、電流范圍以及開關頻率完全滿足電驅動系統的要求。

DC/DC及DC/AC變換器的作用新能源汽車驅動系統控制器管理和處理系統信息以控制電驅動系統的功率流向。控制器根據駕駛員的輸入指令進行動作,同時要遵循電機的控制演算法。經過幾十年的發展,各種電機都有很多種控制演算法。在這些控制演算法中,有些是用於高性能驅動系統的,另外一些是用於要求較低的調速驅動系統。

電力牽引用的電驅動系統需要響應快、效率高,因此其被歸類為高性能驅動系統的范疇。這些電機驅動系統控制演算法是計算密集型的,需要快速的處理器及相當多的反饋信號介面。現在的處理器基本都是數字信號處理器,取代了原來的模擬信號處理器。

與模擬信號處理器相比,數字信號處理器不僅可以降低漂移和誤差,同時短時間內處理復雜演算法的能力方面性能也有了較大的提高。控制器實際上是一個嵌入式系統,其中微處理器、數字信號處理器通過外圍介面電子模塊進行信號處理。

(圖/文/攝:太平洋汽車網問答叫獸)

⑼ 為什麼說新能源汽車的核心是IGBT

IGBT約占電機驅動系統成本的一半,而電機驅動系統占整車成本的15-20%,也就是說IGBT占整車成本的7-10%,是除電池之外成本第二高的元件,也決定了整車的能源效率。不僅電機驅動要用IGBT,新能源的發電機和空調部分一般也需要IGBT。 不僅是新能源車,直流充電樁和機車(高鐵)的核心也是IGBT管,直流充電樁30%的原材料成本就是IGBT。電力機車一般需要 500 個IGBT 模塊,動車組需要超過100個IGBT模塊,一節地鐵需要50-80個 IGBT 模塊。三菱電機的HVIGBT已經成為業內默認的標准,中國的高速機車用IGBT由三菱完全壟斷,同時歐洲的阿爾斯通、西門子、龐巴迪也是一半以上採用三菱電機的IGBT。除了日系廠家,英飛凌包攬了幾乎所有電動車的IGBT,而三菱電機則沉醉於中國高鐵的豐厚利潤中無法自拔,在低於2500V市場幾乎一無所獲。2016年全球電動車銷量大約200萬輛,共消耗了大約9億美元的IGBT管,平均每輛車大約450美元,是電動車里除電池外最昂貴的部件。其中,混合動力和PHEV大約77萬輛,每輛車需要大約300美元的IGBT,純電動車大約123萬輛,平均每輛車使用540美元的IGBT,大功率的純電公交車用的IGBT可能超過1000美元。什麼是 IGBT?IGBT是由BJT(雙極型三極體)和MOS(絕緣柵型場效應管)組成的復合全控型電壓驅動式功率半導體器件。與以前的各種電力電子器件相比,IGBT具有以下特點:高輸入阻抗,可採用通用低成本的驅動線路;高速開關特性;導通狀態低損耗。IGBT兼有MOSFET的高輸入阻抗和GTR的低導通壓降兩方面的優點, 在綜合性能方面佔有明顯優勢,非常適合應用於直流電壓為600V及以上的變流系統如交流電機、變頻器、開關電源、照明電路、牽引傳動等領域。對於混合動力,除驅動電機外,另外還有一個發電機,可以由汽車的發動機帶動其發電,然後通過IGBT模塊AC/DC轉換後向電池充電。在DM車型中,該發電機還可以充當驅動電機的作用。IGBT最常見的形式其實是模塊(Mole),而不是單管。模塊的3個基本特徵:多個晶元以絕緣方式組裝到金屬基板上;空心塑殼封裝,與空氣的隔絕材料是高壓硅脂或者硅脂,以及其他可能的軟性絕緣材料; 同一個製造商、同一技術系列的產品,IGBT模塊的技術特性與同等規格的IGBT 單管基本相同。模塊的主要優勢有以下幾個多個IGBT晶元並聯,IGBT的電流規格更大。多個IGBT晶元按照特定的電路形式組合,如半橋、全橋等,可以減少外部電路連接的復雜性。多個IGBT晶元處於同一個金屬基板上,等於是在獨立的散熱器與IGBT晶元之間增加了一塊均熱板,工作更可靠。一個模塊內的多個IGBT晶元經過了模塊製造商的篩選,其參數一致性比市售分立元件要好。模塊中多個IGBT晶元之間的連接與多個分立形式的單管進行外部連接相比,電路布局更好,引線電感更小。模塊的外部引線端子更適合高壓和大電流連接。同一製造商的同系列產品,模塊的最高電壓等級一般會比IGBT 單管高1-2個等級,如果單管產品的最高電壓規格為1700V,則模塊有2500V、3300V 乃至更高電壓規格的產品。晶圓上的一個最小全功能單元稱為Cell,晶圓分割後的最小單元,構成IGBT 單管或者模塊的一個單元的晶元單元,合稱為IGBT的管芯。一個IGBT管芯稱為模塊的一個單元,也稱為模塊單元、模塊的管芯。模塊單元與IGBT管芯的區別在最終產品,模塊單元沒有獨立的封裝,而管芯都有獨立的封裝,成為一個IGBT管。近來還有一種叫IPM的模塊,把門級驅動和保護電路也封裝進IGBT模塊內部,這是給那些最懶的工程師用的,不過工作頻率自然不能太高咯。單管的價格要遠低於模塊,但是單管的可靠性遠不及模塊。全球除特斯拉和那些低速電動車外,全部都是使用模塊,只有特斯拉對成本的重視程度遠高於對人命的重視程度。特斯拉Model X使用132個IGBT管,由英飛凌提供,其中後電機為96個,前電機為36個,每個單管的價格大約4-5美元,合計大約650美元。如果改用模塊的話,估計需要12-16個模塊,成本大約1200-1600美元。特斯拉使用單管的原因主要是成本,尤其是其功率比一般的電動車要大不少,加上設計開發周期短,不得不採用單管設計。相比寶馬I3,採用英飛凌新型HybridPACK 2模塊設計,每個模塊內含6個單管型IGBT,750V/660A,電流超大,只需要兩個模塊即可,體積大大縮小,成本大約300美元。

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