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電耗的重要性 新能源核心技術之電控篇

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  [汽車之家 技術]  在上一期的文章里,我們對新能源汽車三電核心之一的電機技術做了分析(回顧電機篇),而本期內容中關于電控技術的分享,會進一步關系到我們的選購和使用。且在一定程度上,電控系統所影響到的整車電耗,其實要比續航數值更有參考意義,而關于一輛純電動汽車的合理電耗值到底是如何計算出來的,也將是我們本期內容的核心。

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 ● 新能源汽車電控系統的組成

  電控技術不是因新能源汽車而出現的,在傳統燃油車上,電子控制系統(ECU)也同樣重要,它直接負責車輛的信號接收、分析以及作出指令判斷。而這項技術在應用到了新能源汽車上后,整車電子控制系統需要承擔的責任也將更加復雜,而所謂的電氣化架構也因為電控系統的模塊增多而成為一家車企核心的技術手段。

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  做為整臺車的總控制臺,高效、穩定以及提高車輛綜合性能,是電控系統在新能源汽車中承擔的重要責任。相比于傳統燃油車,汽車在轉向電氣化后增加了電池組、驅動電機、變速箱(減速器)、動能回收系統等等,而如果再加上自動駕駛和增程式系統的話,電控系統所要承擔的責任就更多了,所以在傳統燃油車上使用的“單一電子控制器”目前也變成了“車輛中央電子控制器”,從名稱上也能夠看出電控對于新能源汽車的重要意義。

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  如果說電機和電池技術決定了一臺電動車的硬件價值,那電控則直接決定了車輛的軟件處理能力,并且也將幫助電機和電池發揮出最大的硬件潛能。我覺得可以用一句話來形容電控的重要性:如果一輛優秀的新能源汽車并非全部來源于電控的好壞,那么一輛糟糕的新能源汽車的原罪可能就是因為電控。

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  目前一臺狀態并不算好的新能源車應該包括了續航能力差,最高時速低,驅動系統反應慢等問題,而這其中任何一個狀況都和電控系統有著必然的聯系。以續航這件事來說,當我們把所有問題怪罪于車輛電池好壞和容量大小的時候,往往忽視了電控在其中扮演的重要角色。

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  新能源汽車上的電子控制系統又會被在細分為多個子系統,包括電機控制單元,電池控制單元,動能回收系統以及整車高低壓轉換系統等等。目前市場中新能源汽車被分為了插電式混合動力、純電動以及燃料電池系統,三類車型在電池與電機方面屬于共性的核心技術,而電控系統則會因為驅動方式的不同而不同,當然其中包含的子系統也有所不同。

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  中央控制器,電控決定了電機的調速、扭矩控制等等,同時也將控制電池放電倍率、整車高低壓電轉換的效率,它既要控制能耗又要兼顧性能,并且滿足高動態的車輛響應頻率的同時,還要保護電池和電機的安全性。電控系統就像一輛新能源汽車的“老媽子”一樣,它得處處為了車輛做考慮,當然也要為處處負責。

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  在上期文章中我們說到了,目前電機和電控系統被新能源車企所重視的程度遠不如電池,而近幾年新能源汽車的成長速度表現也集中在電池領域。從政策扶植的角度上也能夠看到,強調車輛的電池密度和容量始終是主基調,而在電機和電控層面并沒有強制性的技術要求。

2018年新能源乘用車補貼標準,在扶持力度上仍然傾向于單純的車輛續航
車輛類型

純電動續航里程R

(工況法、公里)

補貼金額(萬元)備注
純電動乘用車150≤R<2001.5

單車補貼金額=

里程補貼標準×電池系統

能量密度調整系數×車輛

能耗調整系數。

單位電池電量補貼上限

不超過1200元/kWh。

200≤R<2502.4
250≤R<3003.4
300≤R<4004.5
R≥4005

插電式混合動力乘用車

(含增程式)

R≥502.2

  目前國內調研機構給出了一份報告,估算了一臺純電動汽車的成本占比,這也讓我們更直觀的看到三電技術各自的權重。目前“三電系統”要占據一臺純電動汽車70%的制造成本,而電池組及下屬控制系統(BMS)占據了整車成本的45%,在剩下的25%的成本中,電機又拿走了一大部分,可想而知留給電控的成本還有多少,也說明了目前國內對于電控技術的整體重視程度還不夠。

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  從今年下半年開始,由于整體新能源汽車市場的續航水平有了明顯的提高,當達到一個理想數值以后,很多車企開始在產品發布會和技術分享中去強調未來在電機和電控上的成本投入,這的確會是接下來新能源汽車技術走向的一個好趨勢,那么我們如何能夠看出這些研發投入的效果呢?所以我也想來聊聊由電控系統而衍生的一個關鍵新能源汽車參數:電耗,它很大可能會成為下一個代替續航參數的重要標準。

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