新能源汽车减速器研发
❶ 新能源汽车电驱系统是怎么
现代电动汽车电驱动系统主要由四大部分组成:驱动电机、变速器、功率变换器和控制器。驱动电机是电气驱动系统的核心,其性能和效率直接影响电动汽车的性能。驱动电机和变速器的尺寸、重量也会影响到汽车的整体效率。功率变换器和控制器则对电动汽车的安全可靠运行有很大关系。
纯电动汽车驱动电机,电力驱动系统类型
按电力驱动系统的组成和布置形式不同,纯电动汽车分为机械传动型、无变速器型、无差速器型和电动轮型四种类型。
机械传动型纯电动汽车
由发动机前置后轮驱动的燃油汽车发展而来,保留了内燃机汽车的传动系统,只是把内燃机换成了电动机。这种结构可以提高纯电动汽车的起动转矩及低速时的后备功率,对驱动电动机要求低,可选择功率较小的电动机。
无变速器型纯电动汽车
驱动系统的最大特点是取消了离合器和变速器,采用固定速比减速器,通过电动机的控制实现变速功能。这种结构的优点是机构传动装置的质量较轻、体积较小,但对电动机的要求较高,不仅要求有较高的起动转矩,而且要求有较大的后备功率,以保证纯电动汽车的起步、爬坡、加速等动力性能。
无差速器型纯电动汽车
结构采用两个电动机,通过固定速比减速器分别驱动两个车轮,每个电动机的转速可以独立调节。当汽车转向时,由电子控制系统实现电子差速,因此,电动机控制系统比较复杂。
电动轮型纯电动汽车
将电动机直接装在驱动轮内(也称为轮毂电动机),可进一步缩短电动机到驱动车轮之间的动力传递路径,但需要增设减速比较大的行星齿轮减速器,以便将电动机转速降低到理想的车轮转速。这种结构对控制系统控制精度和可靠性的要求较高。
电力驱动系统特性
能量转换效率高
无污染、零排放、对环境友好
灵活方便控制工作状态
系统工作状态不会受到外界环境的影响
总体重量不变
无噪声,对环境没有影响
安全性好
何为电动汽车三合一电驱系统技术?
电动汽车三合一电驱系统技术是指将电控、电机和减速器集成为一体的技术,随着电动汽车技术的不断演进,集成化设计将无可争辩地成为未来发展的趋势。
目前市面上比较前列的电动驱动系统
GKN吉凯恩(纳铁福)
在不需要纯电动或混合动力驱动时,可以通过一个集成的切断装置将电动机从传动系统中断开,该装置采用了机电驱动离合器。GKN还对齿轮和轴承布置进行了优化,实现更高的效率、更好地NVH性能和耐久性。
博世Bosch
博世Bosch新动力系统e-axle电动轴,使电动轴驱动可提供更佳的续航力。博世BOSCH电驱动桥特点:高度集成化、简化冷却管路和功率驱动线缆、平台化设计灵活适配不同车型。
ZF三合一电驱系统
采埃孚(ZF)研发的适用于小型和中型轿车的电动车驱动产品,能很好的适应未来的城市交通状况。利用多面压合连接技术来实现铝制推力杆与钢制横结构的链接,具备电能转化效率高和性能优异的特点。
❷ 新能源汽车传动原理
随着时代的发展,新能源汽车渐渐的进入了我们的生活,在二十一世纪的今天,电动汽车又将会成为未来新能源的最终解决方案。毫无疑问,电动汽车最大的优势便是无排放污染。其次电动汽车还具有噪音低,结构简单,使用维修方便等特点。那么新能源汽车原理是什么呢?
新能源汽车原理是什么——电动汽车的心脏:电动机
新能源汽车原理是什么——电动汽车的心脏:电动机
纯电动汽车是完全用电动机来取代发动机驱动的,不少人认为电动机的动力没有发动机好,然而在先进的交流电机的驱动下,现代电动汽车的动力性甚至远远超过了不少大排量内燃机。
电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,这意味着电动车甚至只需要单级减速齿轮就可以驱动车辆。
事实上,电动机驱动与发动机相比有两大技术优势:首先,发动机能高效产生转矩时的转速被限制在一个较窄的范围内(即经济运行区),因此需要变速器适应这一特性。而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效地产生转矩,这意味着电动车甚至只需要单级减速齿轮就可以驱动车辆。其次,由于高度电气化的控制系统引入,电动机实现动力输出的快速响应能力远高于发动机,这意味着电动机的响应比发动机更加灵敏。
新能源汽车原理是什么——电动车的“油箱”:电池组
新能源汽车原理是什么——电动车的“油箱”:电池组
制约电动汽车发展的主要问题还是集中于电池成本较高,充电时间长,续驶里程较短。近年来,不少汽车公司和研究机构的最新研究正在逐渐弥补电动汽车的这些先天缺陷。目前镍氢电池和锂电池为不少电动车和混合动力车所使用,其中镍氢电池可快速充电,循环寿命长,同时它不存在重金属污染,也被称为“绿色电池”,但是比能量没有锂电池高。锂电池有很多种类,例如锂离子电池、锂熔盐电池、锂聚合物电池,其具备较高的能量密度,等比功率大、比能量高,非常适合作为电动车车载电池。近年来,锂电池的研究使其在寿命和稳定性方面有大幅提升,因此锂电池是未来电动车的主力电池类型。
新能源汽车原理是什么——电动车的神经中枢:电控系统
新能源汽车原理是什么——电动车的神经中枢:电控系统
电力驱动控制系统是电动车的神经中枢,它将电动机,电池和其他辅助系统互为连接并且加以控制。电力驱动控制系统按工作原理可划分为车载电源模块、电力驱动主模块和辅助模块三大部分。
电力驱动主模块主要由中央控制单元、驱动控制器、电动机、机械传动装置等组成。
中央控
希望对你有帮助望采纳,谢谢!
❸ 新能源汽车电驱动技术发展和产业化趋势
新能源 汽车 的动力系统包括电驱动系统与电源系统两大类
电驱动系统包含电机、电控制器、减速箱,是驱动电动 汽车 行驶的核心部件;电源系统包含车载充电机(OBC)、DC-DC 转换器和高压配电盒,是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。
电驱动产业链涉及环节较多,可以概括为零件—总成—系统—整车厂四大层级。
上游零部件包括永磁体、硅钢体、功率模块、电容、传感器等,这一级的玩家对在整车产业链中属于“三级供应商”。在零部件基础上进一步设计组装得到电机总成、电控总成与传动总成,这一级的玩家可以称为车企的“二级供应商”;各个单独总成进一步集成为电驱动系统供货于车企,这一级玩家为行业“一级供应商”。
1.1. 大三电:电机、电控、减速器
1.1.1. 电机:扁线电机、高压电机带来新机遇
电驱动系统在新能源 汽车 成本中占比仅次于电池。电驱动系统(电机、电控、减速器)是新能源 汽车 动力总成的关键部件,相当于传统燃油车发动机的作用,直接决定整车的动力性能。其成本占比仅次电池,占比绝对值因新能源 汽车 品牌、车型而异。
驱动电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机&交流异步电机上。永磁同步电机与交流异步电机的主要区别点在于转子结构,永磁同步电机会在转子上放置永磁体,由磁体产生磁场;而交流异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、效率(高效率区间)是衡量电机性能的关键指标:
1)功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小,有利于节省空间&制造成本;
2)效率越高,说明电机端损耗越小,相同电池容量下,新能源车续航里程更长。
永磁同步电机为目前应用最多的电机类型,异步电机在高端车型双电机配置下会有部分使用。相比交流异步电机,永磁同步电机功率密度更高、高效区间更宽、质量更轻。
根据第一电动 汽车 网统计信息,2022 年 3 月,我国新能源 汽车 共配套驱动电机 50.97 万台,其中永磁同步电机为 48.60 万台,占比 95%,适用于大部分主流车型;交流异步电机配套 2.09 万台,占比为 4%,主要配套包括特斯拉 Model Y、岚图 FREE、蔚来 ES8、奥迪 e-tron、大众 ID.4 CROZZ 等车型。交流异步电机在高速中应用性能更优,同时具有成本优势(稀土永磁材料成本较高,同功率的永磁同步电机价格更高),目前配套多以高端车型、双电机方案为主 (蔚来 ES8 是前永磁同步+后交流异步,特斯拉 Model Y 2021款采用前感应异步+后永磁同步)。
多电机在高端车型中应用有所增加,故单车配套电机数也随高端市场占比而变化。
相比单电机,双电机可以显著提高 汽车 的加速性能与续航能力。同时,双电机多意味着四驱系统,可以提供更好的附着力,从而提高安全性能。近年来,在高端车型中双电机的应用不断增加,特斯拉、蔚来、奥迪、大众、奔驰都陆续推出搭载双电机的车型。而在法拉第 FF91 和荣威 MarvelX 中更是使用了三个电机。
扁线:可有效提高电机功率密度,减少铜损耗以提升效率。
1)功率密度高:相较于传统的圆线绕组电机,扁线电机将圆形导线换成矩形导线,因此相同面积的定子线槽可以塞进更多面积的导线,进而提高功率密度。
2)效率高、损耗小:铜损耗在电机损耗里占比达 65%,因此为提高电机效率,需采用更合理的定子绕组,从而降低铜耗。此外,扁线截面更粗使得电阻相对更小,铜导线发热损失的能量也越小。而且扁线电机的端部尺寸短 5-10mm,从而降低端部绕组铜损耗。
3)重量、NVH 等方面也存在优势。
发卡电机为应用最广泛的扁线技术,产线投资高,产业化仍处于前期阶段。根据线圈绕组方式差异,扁线电机可分为集中绕组扁线电机、波绕组扁线电机与 Hairpin(发卡)扁线电机,其中发卡电机应用最为广泛。相对圆线电机,扁线电机无法进行手工制造、自动化要求较高——绕组制造过程非常复杂,需要先将导线,制作成发卡的形状,然后通过自动化插入到定子铁芯槽内,然后进行端部扭头和焊接。高自动化及定制化使得扁线电机产线投入较高,根据方正电机,2021 年来公司已先后投资 17.42 亿元用于产线建设,对企业资金实力有较大挑战。
雪佛兰和丰田开启扁线电机应用先河,近年来渗透率不断提升。2007 年,雪佛兰VLOT 采用的电动 汽车 中就有发卡式扁线电机,其供应商为雷米。2015 年,丰田发行了装载扁线电机的第四代普锐斯,其电机供应商为 Denso。在扁线电机更高的效率加成下及内外资电机厂商批量化工艺的成熟,近年来其应用不断增加,2020 年来,保时捷、比亚迪、特斯拉等车企纷纷推出装载发卡式电机的新车型,渗透率不断增长。根据方正电机公司年报,2020 年全球新能源 汽车 行业扁线电机渗透率为 15%,我国扁线电机渗透率约为 10%。2021 年随着各主流车企大规模换装扁线电机,特斯拉换装国产扁线电机,我国扁线电机渗透率已与全球扁线电机渗透率同步增长至 25%。
此外,在高端车型中,搭载扁线电机数量也开始从原来的单电机增加到双电机。例如,保时捷首款纯电动跑车 Taycan 便采用了三电机。
高压:缩短充电时间、提高电机效率以延长里程的重要措施。纯电乘用车电压通常在 200-400V 之间,在同等功率下,当电压从 400V 提升到 800V 后,线路中通过的电流减少一半,产生的功率损耗更小,从而可以提高充电效率、缩短充电时长,进而改善新能源 汽车 使用体验。同时,工作电流的减少将降低功率损耗,继而可以进一步降低同样行驶里程中的电量消耗,从而延长 汽车 里程数。2021 年为我国 800V 高压快充元年,行业发展有望加速。
2021 年来,比亚迪(e 平台)、理想、小鹏、广汽(埃安)、吉利(极氪 001)、北汽(极狐)等车企纷纷布局 800V 快充技术,我国 800V 高压快充行业进入发展加速期。
高压化下对 汽车 电子各环节都将带来新挑战,目前应用仅停留在高端车型。新能源 汽车 要实现 800V 及以上高压平台兼容,除了需要提高电机、电池性能外,PTC、空调、OBC、高压线束等部件都需要重新适配,此外还面临更高电压带来的安全、热管理、成本等多方面挑战。受以上因素影响,目前 800V 高压平台应用还仅停留在部分高端车型。
油冷:采取合理的电机热管理设计可以进一步提升功率密度。电机的功率极限能力往往受限于电机温升极限,因此提高电机冷却散热能力可以快速提高功率密度,同时防止永磁体在高温时发生不可逆的“退磁”。目前常用的冷却方式为水冷,但其无法直接冷却热源,热量传递路径长、散热效率低;相较于水冷,油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁、绝缘等性能,因此可以直接接触热源,形成更安全的热交换,提高散热效率。
故相同的绕组绝缘等级下,油冷电机可以承受更高的绕组电流,长期工作功率更高。
1.1.2. 电机控制器:IGBT 掣肘,单管并联纾困
电控系统通过电机控制算法发出信号驱动电机转动,进而控制整个车辆的动力输出。电控系统可分为主控制器和辅助控制器:
1)主控制器控制 汽车 的驱动电机;
2)辅助控制器控制 汽车 的转向电机、制动器、空调等。
我们本文重点讨论的电控系统主要指主控制器,主要由控制板(接受整车控制器的信号指令,运行电机控制算法,发出控制指令给功率板)、功率板(接受控制板指令,频繁通断 IGBT/MOSFET,控制电机转动)、壳体等组成,在控制器中,控制电路板、功率电路板成本主要在于 IGBT(绝缘栅双极型晶体管)、MOSFET(功率场效应晶体管)、MCU(微控制器)、电源芯片等半导体器件。
电控开发需要从硬件、软件两方面协同进步。类似电机,电机控制器的核心指标同样为功率密度、效率,软硬件的优化也是围绕这两大核心主题展开。
1)硬件角度,功率半导体单管并联方案将具备高性价比优势,或成 A 级以下车型主流硬件配置;而模组方案凭借更高可靠性,在中高端车型占据核心地位。器件方面,碳化硅有望逐步渗透。
2)软件角度,需要在可拓展性、易维护性、功能安全性等方面的不断提高。
功率半导体 IGBT 占电控成本比重较高,主要参与者为国外功率半导体巨头。根据盖世 汽车 数据,2017 年功率板的核心器件 IGBT 模块,占到电控总成本高达 37%。根据Yole,2020 年全球 IGBT 行业销售额 TOP15 公司中共 14 家为国外企业,而英飞凌(Infineon)更是凭借 14.33 亿美元的收入连续多年稳居全球第一。
功率半导体在新能源 汽车 中的应用可分为模组&单管并联这两种路线,两者有各自适用的场景。模组为高度集成的功率半导体产品,保证了电控成品的可靠性&良率高,同时降低了系统设计的复杂度。以 IGBT 为例,由于车规级功率半导体主要被英飞凌等外资占据,其往往提供特定参数规格的标准 IGBT 模组,然而模组参数往往不能很好适配具体需求,因此标准模组在不同功率的驱动电机控制系统中容易出现容量受限、结构安装等问题。若采用多个 IGBT 单管并联(通过复合母排、冷却装置等部件一同封装),则可以根据不同车型灵活设计冗余量,并且单管成本显著低于模块,在成本要求较高的A 级以下车型使用得更为普遍。但多个 IGBT 单管并联时,由于各单管参数的分散性、输出电流的不一致性,可能使系统可靠性较差,整个 IGBT 模组寿命也会缩短,对企业技术、制造能力考验大,故中高端 B 级以上车型通常使用可靠性更强的模组路线。
碳化硅功率器件可显著提高电控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁带宽度大、热导率高、电子饱和迁移速率高等性质,相比硅基 IGBT,碳化硅元器件体积更小、频率更高、开关损耗更小,可以使电驱动系统在高压、高温下保持高速稳定运行(硅基IGBT 只能在 200 以下的环境中工作)。根据意法半导体,在 400V 电压平台下,相较于硅基 IGBT,碳化硅功率件有 2-4%的效率提升;在 750V 电压平台下,碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。
越来越多的高端车型已采用碳化硅电控。
1)车企角度,2021 年奥迪 e-tron GT 与福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新车型也纷纷采用了碳化硅器件。2021 年 10 月,通用 汽车 与 Wolfspeed 签订了碳化硅供应协议,在原材料上抢先布局。国内车企也不断布局碳化硅,比亚迪发布了碳化硅车系平台 e-Platform 3.0,小鹏 G9、蔚来 ET7 等采用碳化硅电控的车型也有望在 2022 年交付。
2)供应商角度,根据精进电动招股说明书,公司采用全 SiC 模块,可以使控制器的功率提高 20kW 同时使其重量减少 6kg,逆变器尺寸缩小 43%。根据英搏尔,碳化硅电机控制器的损耗下降了 5%,电驱动系统整体 NEDC 平均效率提升 3.6%,整车 NEDC 续航提升 30km、增幅达 5.8%。
除了电机控制器外,碳化硅器件在 OBC、DC/DC、无线充电等“小三电”中也有应用。例如,欣锐 科技 早于 2013 年正式将 Wolfspeed 的碳化硅方案应用于 OBC 产品,2021 年为比亚迪 DMi 车型提供碳化硅电源类产品。目前制约碳化硅器件应用的主要因素为成本,伴随着未来碳化硅产业链的发展完善,相关器件应用渗透率将稳步提升。
软件:电控的进步体现在可拓展性、易维护性、功能安全性等方面的不断提高。
1)可拓展性:电控软件开发通常会使用 AUTOSAR 工具链(B 级及以上车把 AUTOSAR 作为“标配”)。AUTOSAR(AUTOmotive Open System Architecture, 汽车 开放系统架构)是由全球各大 汽车 整车厂、汽零供应商、 汽车 电子软件系统公司联合建立的一套标准协议,旨在有效地管理日趋复杂的 汽车 电子软件系统。AUTOSAR 规范的运用使得不同结构的电子控制单元的接口特征标准化、模块化,应用软件具备更好的可扩展性、可移植性,缩短开发周期。
2)易维护性:是指在软件后续使用过程中,及时实现远程更新升级与性能优化。OTA(Over-the-Air)技术可以降低维护成本,创造新的收入来源,目前已经在 汽车 行业包括其控制器总成上持续推广。3)安全性,电驱动系统的控制器总成对新能源 汽车 的动力输出进行直接的调节控制,是保证安全性的重要一环。在 汽车 行业逐步引入 ISO26262 标准之后,基于功能安全的车用软件开发对电控软件提出了新的要求。
1.1.3. 减速器:单档路线为主,两档减速可以期待
电机高速化趋势明显,带动减速器向两档减速方向发展。减速器是影响电驱动系统整体 NVH 性能的关键。按照传动等级分类,减速器可以分为单级减速器、两档减速器以及两档以上减速器。在电机高速化的趋势下,减速器正在经历从单级到多档的产品演变过程。目前,丰田普锐斯和特斯拉 Model 3 电机转速均已达到了 17900rpm,国内车企转速略低,但基本也都达到了 16000rpm,下一步规划便是 18000-20000rpm,电机高速化性能的提升需要相应的高性能减速器来配套。
单级减速器结构简单、成本较低、体积小,因此目前仍为主流应用。但在高转速区间,单档减速器由于传动比单一,在最高或最低车速以及低负荷条件下,电驱动效率会下降,浪费电能而减少行驶里程,此外减速器高转速时会带来 NVH 等问题。
两档减速器在混动车中率先应用,纯电动车应用可以期待。相较于单档减速器,两档减速器一方面使驱动电机在更高效的区域运行,从而提升驱动系统效率。另一方面,采用两档减速器后,传动比可以做到更高, 汽车 动力性随之增加、减少百公里加速时间。
此外,采用两个档位后,驱动电机可以更加小型化、低速化,从而降低电机及电控的成本。目前,采埃孚、GKN、麦格纳、Taycan 等企业均已推出两档减速器产品。
1.2. 小三电:OBC、DC/DC、PDU
“小三电”是 OBC、DC/DC、PDU 三大类电源产品,三者一同搭建了 汽车 内部的“能源网络”。OBC(充电机)负责将来自电网的交流电转换成直流电给电池充电; 汽车 电气电子系统中,不同部件需要的电压等级不尽相同,故需要 DC/DC(直流-直流变换器)转换电压;PDU(高压配电盒)负责内部“电气能源网架”的互联互通。
半导体器件成本占比较高,部分仍依赖进口。根据威迈斯招股说明书,在电源产品中,半导体器件、电容电阻为主要成本构成,占比分别为 23%和 16%。而由于半导体器件与部分电容产品国产化水平较低,多数公司仍采用外资供应商为主。例如,威迈斯主要供应商为 TI、英飞凌、意法半导体、贵弥功等,2016-2018 年公司进口原材料金额占比分别为 22.30%、19.96%、28.71%,其中 IGBT、MOSFET 海外主要供货商英飞凌占比最高,2016-2018 年采购金额占比分别为 3.18%、6.61%、7.28%。
技术持续演进,集成化趋势同样显著,软硬件能力都将迎来考验。早期车载电源产品主要采用模拟控制技术,产品功能较为单一,配套的软件只具备检测功能,不能实现精准控制。之后车载电源产品向数字化技术转变,能够实现复杂的控制算法,实现输出参数的灵活调整和精准控制,提高了软件系统的操控性,包括车载电源的诊断、升级和参数调整等应用需求。下一代车载电源产品将向集成化转变,在硬件、软件、体积、重量四个维度实现创新突破。硬件上有望将进一步采用更高性能的碳化硅器件;软件上将开发过程转换为模型化编程及满足 AUTOSAR 的接口方式,提升软件稳定性和灵活性;在体积和重量上实现小型化、轻量化。
1.3. 集成化:1+1+1 3,深度集成方兴未艾
1+1+1>3,电驱动由最初“结构集成”向“深度系统集成”演进,集成化“多合一”总成产品成为主流趋势。以往动力系统的电机、电控、电源多单独采购,根据其电气、机械结构进行集成组装;随着新能源 汽车 零部件要求不断提高,“多合一”总成产品通过巧妙设计将电机、电控、减速器、电源“深度集成”,减少彼此间的连接器、冷却组件、高压线束等部件。“多合一”集成式系统相比分体式产品的优势主要体现在以下方面:
1)性能更优:降低了各部件之间连接部位的效率损耗,提高整车的 NVH 性能,从而提高了集成系统的可靠性;
2)成本更低:集成式电驱动系统可以减少车内部的高压线束、连接器数量,节约线束与连接器成本,从而使集成式系统更具有经济性。
3)更省空间:集成式产品体积更小、重量更轻,有利于节省车内空间。
集成化电驱动系统渗透率不断提升。根据 NE 时代新能源,2020 年/2022 年 1-4 月我国新能源乘用车“三合一”电驱动系统搭载量为 50.27/79.26 万台,渗透率为44.91%/61.63%,目前基本涵盖大部分 A 级车、B 级以上车型。
现有集成产品以“三合一”为主,集成度更高的“多合一”新产品也在不断问世。
根据 NE 时代新能源,2022 年 1-4 月新能源乘用车搭载的电驱动系统中,分体式、电机/电控“二合一”合计占比为 44%,“三合一”占比为 52%,“多合一”占比为 4%。同时,OBC、DC-DC、PDU 等充配电系统集成产品应用也不断增加,结合电驱系统集成产品将形成集成度更高的多合一平台。
华为 DriveOne“七合一”电驱动系统打造多合一集成新标杆,比亚迪和上汽变速器也陆续推出多合一产品。
1)华为七合一系统集成了 MCU、电机。减速器、DC-DC、 OBC、PDU、BCU 七大部件,具有开发简单、适配简单、布置简单、演进简单等优势。
相较于“三合一”,该产品体积减少 20%、重量减轻 15%。此外,华为 DriveOne 系统可实现 7dB 的超静音,并具有 80%NEDC 效率,提升整车驾驶体验。根据 NE 时代新能源,华为“三合一”电驱动总成已在长安 CS-GXNEV 和赛力斯 SF5 两款车型中得到应用,但目前其七合一产品还没有在整车中的应用案例。
2)比亚迪“海豚”八合一系统即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、电机、减速器八大部件;
3)上汽变速器&威迈斯的七合一系统集成电机、电控、减速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。
1.4. 总结:千亿空间市场广阔,技术变革推动天花板不断打开
据前文所述,新能源 汽车 电驱动、电源系统围绕“高效率区间、高功率密度”等核心性能,其技术迭代仍在演进,而且针对不同车企、不同车型大多需要“量身定制”。
截至 2022 年 4 月,国内电动车销量结构成“纺锤形”——B 级和 A00 级车型销量占比较高。分车型来看电驱动技术,1)A/B 级及以上中高端车型通常因价格较高、可降本空间大,性能要求高,故对“三合一”乃至“六合一/七合一”等更青睐,扁线、碳化硅有 望率先在中高端车型进行渗透。2)A00/A0 级的低端车型对成本要求更高,故倾向于采 购分体式产品,部分也会采用成本低的“三合一”。即使对同一级别车型,不同车企及电动化平台均有各自技术架构,需要电驱动企业去配合设计,故当前定制化水平仍较高。
1)技术变革带动需求结构变化:在电机技术方向上,扁线电机渗透率有望在未来5 年快速提升,我们假设 2025 年在电驱三合一市场的综合渗透率将达到 87%;在单车配套电机数量上,双电机目前仍主要应用于高端车型,我们假设 2025 年双电机在电驱三合一市场综合渗透率将达到 5%。在电控方向,由于碳化硅性能优势较强,近年应用增长较快,考虑其降本速度,我们假设碳化硅电控渗透率稳步提升、2025 年在电驱三合一市场综合渗透率达到 26%。
2)规模化带动价格下降:电机方面,扁线电机厂家近年产能扩展迅猛,我们预计规模化将带动价格快速下降,同时随着扁线电机渗透率提升,与圆线电机价格差异持续缩小,经济性更为突出;电控方面,碳化硅同样持续降本。
3)集成化占比提高:我们将电驱动&电源市场分为分布式、二合一、三合一(含少量“多合一”),我们假设“三合一”渗透率不断提升、2025 年达到 59%(基本覆盖 A 级及以上的车型)
行业参与者可分为“三大阵营”:整车厂自供体系、动力系统集成商、第三方电驱动供应商。
1)整车厂自供体系(in-house):出于供应链安全、成本控制等考虑,整车厂多设立子公司或合资公司自供电驱动、电源产品,代表公司有特斯拉、比亚迪旗下的弗迪动力、蔚来旗下的蔚然动力、长城旗下的蜂巢能源等。
2)动力系统集成商(Tier1):通常为海外 汽车 零部件巨头,如联合电子、日电产、博世、大陆、博格华纳等,凭借深厚的技术、工艺等积淀拓展至新能源 汽车 领域,本身产品力强、产能规模大,且具备全球主流车企客户资源。
3)第三方电驱动供应商:近年来快速崛起,独立第三方根据业务侧重点可以分为电控为主、电机为主的厂商,但是在集成化的趋势下,企业通常会同时布局电机、电控、电源与“多合一”系统。根据公司业务结构差异,又可分为以下几类:
1) 整车厂自制 VS 向第三方外采:
我们认为,未来 5-10 年仍将是自主品牌与新势力车企崛起的机遇期。一方面由于新能源 汽车 更新换代速度要高于传统燃油车,相比外资品牌,自主品牌的“包袱”更小,能够更加快速地进行变革。另一方面,新能源 汽车 扎根本土,对消费者需求有更深刻的认知,可以敏锐捕捉到消费者需求变化并快速响应。
上述核心车企采购逻辑(自制 or 开放供应链)影响了第三方可触及的市场空间。
对于前述的“中高端、中端、中低端”市场,车企通常有各自的采购偏好:
2021 年/2025 年第三方供应商总体销量份额为 40%/60%。整车厂前期因新能车出货量相对不大,部分车企选择自制电驱动/电源系统,但后期随新能源车年销量过百万辆、车型品类丰富等,对自制体系的成本控制能力、快速研发能力、产能等都提出较大挑战。届时,我们预计第三方凭借技术平台完备,以标准化促定制化开发,叠加定点车型销量较大,规模效应强劲,在成本、开发速度、产能方面均具备更强竞争优势。不同于燃油车,电池、电驱作为新能源 汽车 中最重要的板块,如果全部外包给第三方供应商,那么留给车企的参与环节将大幅减少,这将不断降低产业壁垒,缩小盈利空间,因此从整车厂的经营战略来考虑,部分车企未来仍会坚持“部分自供”。综上,我们预计多数整车厂在性能要求苛刻的中高端平台(B 级及以上)部分采用自供体系、部分外供,中端、中低端市场的车型开放供应链给第三方。结合上一节不同品牌车的销量占比数据,我们测算 2021 年第三方供应商总体销量份额约 39.96%,至 2025 年份额有望提升至 60.38%。
2) 第三方供应商竞争焦点(第三方 VS 第三方):
国内主流厂家在技术上和海外 Tier1 的差异在逐步缩小。海外 Tier1 在传统车零部件研发生产上走在世界前列,但是近年来我国电驱动供应商在技术上不断实现突破,与国外先进水平差距逐步缩小,核心性能基本与海外 Tier1 相差不大,在新技术路线的布局方面也处于同一起跑线甚至领先一步。
高压化(基于碳化硅的电驱动产品):在电机方面,方正电机基于 800V 碳化硅平台的驱动电机目前已完成客户项目定点,有望于 2022Q3 量产。在电控方面,日立为保时捷 Taycna 提供了基于 Si-IGBT 技术的 800V 的逆变器。在电驱动总成方面,汇川技术、臻驱 科技 、中车时代等都已推出了应用碳化硅的驱动集成产品,其中汇川的第四代动力总成已在小鹏 800V 高压平台车型中实现量产。
扁线电机:方正电机、大洋电机、华域电动等生产的扁线电机均已得到应用,例如方正电机产品已量产配套蔚来 ET7,大洋电机已量产配套北汽 48V BSG。
❹ 北汽新能源Eu5,B十,B一,是什么攻能
北京国际车展开幕当天,北汽新能源公布了整车人工智能系统——“达尔文系统(Darwin System)”,它具有解放人、愉悦人、自成长的特点。同时,诞生于达尔文系统的首款人工智能纯电动汽车——北汽新能源EU5,以补贴后全国统一售价12.99万元起的价格正式启动预售。
北汽新能源EU5四款车型价格公布
据了解,EU5 按里程长短分为两个版本——R500的工况续航416公里,等速续航520公里;R550的工况续航450公里,等速续航570 公里。
五维赋能,智领非凡
作为“达尔文系统”的首款落地车型,EU5从智思、智观、智言、智行、智融五个维度,为用户带来全新驾乘体验。
五维赋能,人工智能轿车新典范——EU5
智思——EMD3.0智能电驱,不一样的效能。作为EU5的智慧大脑,全面监测整车260个部件数据,智能分析决策、智能分配电能、智能调校动力,优化电池性能和寿命、强劲电机动力和传动效率,使整车性能更优、续航更长。
北汽新能源人工智能轿车新典范EU5外观
EU5的EMD3.0智能电驱技术较第一代技术,体积减少46.5%,重量降低40%,能效达到98.5%。EU5配备的CATL三元锂电池具有容量高、能量密度大(151Wh/kg)、安全性高(4种电池保护技术)、寿命长(电池质保8年或15万公里)、性能优(-35℃极寒可充电)等优点。
EMD3.0智能电驱技术
搭载北汽新能源自主研发的第三代永磁同步电机,同时匹配博格华纳减速器,使EU5的最大扭矩达到300N·m、最大功率为160kW,0-50公里加速仅3.4秒,最高安全车速可达155km/h。采用One Pedal单踏板能量回收系统,有效延长18%-22%的续航。
智观——智能靓彩飞屏,不一样的视界。EU5独有12.3寸全高清靓彩数字仪表盘+9寸高清悬浮娱乐中控大屏,不仅能将充电、驻车、行车等多种情境、多种场景,以靓彩图像显示在仪表盘内,营造时尚愉悦的驾乘氛围,更能将导航、多媒体、通话信息从中控大屏飞入数字仪表盘显示,让驾驶者视线始终向前,不必分心,带来更人性、更科技的视觉体验。
人工智能轿车新典范EU5 12.3+9寸智能靓彩飞屏
智言——深度语音对话,不一样的交互。EU5搭载了基于网络DuerOS语音引擎打造的人车深度交互对话和语音控制系统,不仅能解放您的双手,更让您在旅途中有了可以聊天和帮您安排行程的伙伴。同时EU5还特别加入了迎宾、提醒、警示等智能语音关怀系统,让开门都有了不一样的仪式感。
智行——10项ADAS智能驾驶辅助, 不一样的安全。EU5 的ADAS车型搭载了10项智能驾驶辅助设备和技术,包括自适应巡航、车道偏离预警、行人前碰撞预警、车辆前碰撞预警、自动紧急制动等比较前沿的辅助驾驶技术,配合EMD3.0智能电驱技术,能精确监控行车安全并实时进行路径纠偏,使驾乘更安心、更放心、更舒心。
七项智能出行服务
智融——7项智能出行服务,不一样的网联。EU5能通过网联,智能融入各种生活场景,可以在车上按需查询播报海量网络信息、筛查预定行程、自动结算停车费等。更重要的是,EU5上的各种软件系统,包括EMD技术软件,可通过带独立网关的空中程序升级(Over-the-air Technology,简称OTA)技术定期升级更新,使车辆保持性能更优、体验更好、安全更佳,让EU5“新”无止境!
品质向上,智汇精彩
EU5的车身尺寸长、宽、高分别达到4650mm、1820mm、1510mm,轴距为2670mm,接近B级车轴距标准,在同级别车型中具有突出优势。
EU5接近B级车轴距标准
EU5的车型设计具有极高的辨识度和品质感。前机舱盖为张力曲面,镀铬饰条与琴键式LED灯组浑然一体,前保险杠LED日行灯与车位雾灯相呼应,车身贯穿简洁的扬升式腰线,车顶到车尾部为平滑顺畅的半掀背造型,延伸到车尾深凿内切式曲面尾门,搭配琴键式高视感LED尾灯组,整车犀利、硬朗而不失年轻、运动。据介绍,EU5-R500将在今年6月份实现交付,EU5-R550将于10月份交付。
需求升级,智慧出行
北汽新能源EU5的用户群体定位为“都市智族”。他们看重续航里程、智能互联、驾驶安全的需求,与EU5的智思、智融、智行等智能化亮点,可谓相得益彰。
北汽新能源EU5整体内饰布局
现在,越来越多公益人士用实际行动来践行绿色出行。在EU5的发布会现场,北汽新能源首位“卫蓝出行大使”、著名演员濮存昕成为EU5的体验大使,中国著名指挥家谭利华成为EU5首位车主。虽然处在不同的艺术领域,但EU5成为了他们共同的选择,让绿色、智慧出行融入高品位的生活。
北汽新能源总经理郑刚、网络公司副总裁李震宇赠送濮存昕、谭利华EU5使用权
EU5是北汽新能源开启整车人工智能的一小步,却是国内新能源汽车产业迈向整车人工智能的一大步。正如北汽新能源总经理郑刚在发布会上所说:“达尔文系统不是个体的力量,它是北汽由造车公司向软硬兼施的高科技平台服务公司转型的集中体现,它是北汽‘开放共享’战略的成果,它是国家新能源汽车技术创新中心协同创新发展的要义所在。”相信我国的纯电动汽车产业将会加快“进化”,为国民提供更智慧的绿色出行体验。
❺ 中马传动
浙江中马传动股份有限公司系中马集团旗下原浙江中马汽车变速器有限公司于2005年12月股改成立,并于2017年6月13日在上海证券交易所挂牌上市。中马传动产业制造基地位于温岭市上马工业园区,厂区占地面积23万_,已完成建设18万_,建有技术中心、试验检测中心、汽车变速器及新能源汽车减速器总装车间,单机自动化、桁架式自动化生产线、智能加工单元等齿轮制造车间,节能环保系统设施及员工生活区等。
公司系国家高新技术企业,主要从事于汽车变速器、新能源汽车减速器、传动齿轮的研发、设计、制造和销售。拥有专利70多项,并通过IATF16949质量管理体系、ISO14001环境体系及ISO45001职业健康安全管理体系认证。按照GB/T19580实施卓越绩效管理模式,建立了完善的质量保证体系,获得“浙江名牌产品”、“地级市政府质量奖”等荣誉。
拓展资料:
1、浙江中马传动股份有限公司的企业技术中心下辖开发部和技术部,分别从事汽车变速器和车辆齿轮的研究开发和试制工作。公司车辆齿轮研发团队中的部分专家和直接参与生产的部分专家有 20 年以上的车辆齿轮研发 和生产经验,其车辆齿轮工艺设计能力、生产管理能力、品质管理能力均已达到行业先进水平;
2、公司汽车变速器研发团队亦由多名具有 20 年以上行业经验的行业专家组成,其强大的汽车变速器 同步开发能力,结合公司先进的齿轮加工技术,保证了公司变速器总成开发周期具有一定竞争力。 公司被浙江省科学技术厅、浙江省财政厅、浙江省国家税务局和浙江省地方税务局认定为高新技 术企业。公司拥有专利 70 多项,并通过 IATF16949 质量管理体系、ISO14001 环境体系及 ISO45001 职业健康安全管理体系认证。
❻ 新能源汽车三合一是什么
新能源汽车三合一是新能源汽车系统的内置三个重要单元:车载AC/DC电源充电器(简称OBC)、车载DC/DC电源转换器(简称DC)、以及车用高压连接集线盒(简称PDU),大部车型是分开的三个独立部件。
新能源汽车已成为众多车企设计研发的主流,因此,相关零部件的需求也日益提升。新能源电驱动核心组件包括电机控制器、驱动电机、减速器,选择好核心组件对提高新能源汽车的性能至关重要。
传统的电驱动系统采用的分布设计、“二合一”驱动系统难以解决电干扰等问题。如此看来,“三合一”驱动系统的出现,恰逢其时。
2020年,在新冠肺炎疫情肆掠全球的背景下,汽车主流零部件企业并没有放弃发展的机会,反而加速在中国布局新零件研发及生产能力。据相关统计,2020年至少有34家汽车零部件企业在中国建设新的研发基地或生产线,其中,新能源领域的新建零部件企业占据了较高比例。
由于汽车产业“新四化”(电动化、智能化、共享化、网联化)转型过程中,涌现出了大批传统燃油车从未有过的零部件需求,与智能汽车相关的技术创新将推动电子电器系统与软件价值的持续提升,并带来近24000人民币(约3585美元)的单车BOM增加。
新能源电动汽车的驱动电机用更低的成本、更小的重量、更高的效率,在技术上完美取代了传统能源汽车的发动机和减速箱组合,因此,它也成为各零部件厂家青睐的主流发展方向。
新四化带来的单车零部件价值增量示意图目前市面上流行的新能源车型覆盖了A、B、C级别全系车型,同时根据市场反应,也同时存在两驱车型和四驱车型,按照车辆的级别及前驱和四驱大致可以将新能源车型分为如下几个类型:FWD(Front Wheel Drive)意味则前轮作为唯一驱动轮驱动,AWD(All Wheel Drive)意味着前后轮均作为驱动轮驱动车辆前进,RWD(Rear Wheel Drive)意味着仅后轮作为驱动轮驱动车辆前进,不同驱动方式的特点及搭配策略如下图所示。
不同驱动方式的特点及搭配策略具体到汽车轮端,驱动电机是通过控制器将高压电池输入的直流电转化为交流电后,通过电池感应驱动电机高速旋转,然后通过减速系统将电机的扭力输出到轮端,产生车辆前进的驱动力。
汽车前驱集成电驱系统示意图分析其工作原理,驱动电机经过减速系统降速后,通过左右驱动轴及半轴驱动左右轮胎转动,由于整个传动系统像连接轮胎的桥梁,因此,集成电驱系统也被称为驱动桥。而四驱系统的前后轮分别有一套集成电驱系统,通过VCU(车辆控制单元)和集成电驱系统的电控一起控制转矩的动态分配。
(图/文/摄: 问答叫兽) 问界M5 传祺GS8 AION V 玛奇朵DHT PHEV 拿铁DHT 高合HiPhi X @2019
❼ 603767 中马传动股吧
1.公司名称:浙江中马传动股份有限公司
2.A股代码:603767
3.A股简称:中马传动
4.所属区域:浙江省
5.所属行业:交运设备-汽车-汽车零部件
6.所属概念:新能源车
7.董事长:吴江
8.法人代表:吴江
9.总经理:刘青林
10.董秘:张春生
11.成立日期:2005-12-15
12.注册资本(元):3.06亿
13.员工人数:1090
14.管理层人数:16
15.联系电话:0576-86146516,0576-86146517
16.公司邮箱:[email protected]
17.办公地址:浙江省温岭市石塘镇上马工业区经一路1号
18.注册地址:浙江省温岭市石塘镇上马工业区经一路1号
19.公司简介:
浙江中马传动股份有限公司系中马集团旗下原浙江中马汽车变速器有限公司于2005年12月股改成立,并于2017年6月13日在上海证券交易所挂牌上市。中马传动产业制造基地位于温岭市上马工业园区,厂区占地面积23万_,已完成建设18万_,建有技术中心、试验检测中心、汽车变速器及新能源汽车减速器总装车间,单机自动化、桁架式自动化生产线、智能加工单元等齿轮制造车间,节能环保系统设施及员工生活区等。公司系国家高新技术企业,主要从事于汽车变速器、新能源汽车减速器、传动齿轮的研发、设计、制造和销售。拥有专利70多项,并通过IATF16949质量管理体系、ISO14001环境体系及ISO45001职业健康安全管理体系认证。按照GB/T19580实施卓越绩效管理模式,建立了完善的质量保证体系,获得“浙江名牌产品”、“地级市政府质量奖”等荣誉。公司以新时期为起点着眼未来,以“人和理智、敬业创新、团队协作、共创同享”的企业精神为引领,重视专业技术人才及管理团队的建设和培养,建立了浙江省博士后工作站、省级技术中心、省级研究院,加强高端人才的引进,开展产学研合作并成立研发基地,开发新能源汽车混合动力传动系统、轻轨零部件及传动系统、农机零部件及传动系统等、新一代高性能MT传动系统、高速纯电动车减速器传动系统、电控两档四驱分动器传动系统、自动变速器;努力实现“传动世界、服务全球”的企业愿景!
20.主营业务:
汽车变速器及车辆齿轮的研发、生产和销售。
21.发行相关
上市日期:2017-06-13
发行量(股):5333.00万
发行价格:11.19
募资净额(元):5.57亿
发行市盈率:22.98
网上中签率:0.04%
❽ 新能源汽车 三合一控制器中三合指的是哪三合
三合一控制器,一般是指电驱总成三合一(电机,电机控制器,减速器)。
目前国内外有很多供应商或主机厂都在研发三合一的产品(乘用车为主)。比如 国外的有博世,GKN(吉凯恩),采埃孚,电装,舍弗勒,大陆,麦格纳,博格华纳,日电产等等。国内的有比亚迪,上海华域,长安,长城,吉利威睿等,还有精进电动,汇川,电驱动,大郡等等供应商。
以下是比亚迪e平台的一个简单介绍,网上可以搜到。
“驱动三合一”:包含了电机、电机控制器、和减速器。它相当于传统汽油车中的发动机和变速箱。
“高压三合一“:包含了DC-DC直流转换装置、OBC车载充电器、PDU高压配电箱。它相当于负责调配全车高压电的“变电所”和“调度站”。
❾ 北汽新能源EU5使用的减速器有哪些技术特点
北汽新能源EU5匹配了全球一流汽车零部件供应商美国博格华纳公司提供的高速减速器,噪音低、传动高效、能安全驻坡。
1.低噪音:采用先进的轴齿系统的设计,配合高精度加工工艺,有效降低了齿轮错位量,进而极大限度地降低了减速箱的振动与噪声。为您的爱车提供更为舒适、安静地空间。
2.传动高效:低滑移率的齿轮设计参数和优良的加工精度,专用润滑油品的使用,使得传动更加高效,从而带来高达98%的传动效率。直接延长整车续航里程。
3.安全驻坡:该系统在轴齿内部配备了全球领先的驻车机械机构,通过电子按键与EPB有效配合,为您坡道无忧起步和坡道持久停车提供更为安全的多重保障。