?張幽彤我國(guó)新能源汽車電機(jī)邁入產(chǎn)業(yè)化
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- 發(fā)布時(shí)間:2017-12-04 14:43
“十三五”時(shí)期,我國(guó)新能源汽車研發(fā)在總體上呈現(xiàn)出“三橫三縱”布局狀態(tài),分別從三條主線來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)從基礎(chǔ)科學(xué)到集成示范的全鏈條創(chuàng)新。其中,三橫主要是指動(dòng)力電池與電池管理、電機(jī)驅(qū)動(dòng)與電力電子、電子控制與智能技術(shù);三縱是指面向純電動(dòng)汽車技術(shù)的創(chuàng)新鏈;面向增程模式或混合動(dòng)力模式電動(dòng)汽車技術(shù)的創(chuàng)新鏈;面向燃料電池汽車技術(shù)的創(chuàng)新鏈。
從具體內(nèi)容來(lái)看,基礎(chǔ)科學(xué)問(wèn)題涵蓋了電化學(xué)動(dòng)力系統(tǒng)學(xué)、動(dòng)力電池材料新體系、混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)系統(tǒng)學(xué)、高溫電力電子學(xué)、燃料電池材料新體系、燃料電池系統(tǒng)學(xué)等。
系統(tǒng)集成技術(shù)主要包括純電動(dòng)力能量管理系統(tǒng)、電池系統(tǒng)綜合管理、電機(jī)變速箱總成、輪轂輪邊電機(jī)驅(qū)動(dòng)、增程器、機(jī)電耦合裝置、專用發(fā)動(dòng)機(jī)總成、插電式混合動(dòng)力系統(tǒng)等。
集成開發(fā)與示范包括充電設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化與智能充電網(wǎng)絡(luò)、城市電動(dòng)交通一體化示范與電動(dòng)車車聯(lián)網(wǎng)示范、充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)、加氫站等基礎(chǔ)設(shè)施與燃料電池客車示范運(yùn)行等。
《乘用車企業(yè)平均燃料消耗量與新能源汽車積分并行管理辦法》的實(shí)施和推廣將促進(jìn)新能源汽車的快速發(fā)展。目前,我國(guó)已經(jīng)成為世界第一的新能源汽車產(chǎn)銷大國(guó),新能源汽車發(fā)展將逐步由政府扶持到自由市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)過(guò)渡。而新一代高性能新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)進(jìn)一步提高性能、降低成本,是獲得未來(lái)市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。
總體而言,我國(guó)新能源汽車電機(jī)的產(chǎn)業(yè)化格局已經(jīng)初步形成,產(chǎn)業(yè)化條件已經(jīng)具備。比如整個(gè)產(chǎn)業(yè)已經(jīng)形成包括上海電驅(qū)動(dòng)、精進(jìn)電動(dòng)、聯(lián)合汽車電子等新能源動(dòng)力企業(yè),實(shí)現(xiàn)了第二代車用永磁同步電機(jī)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化。
從新一代車用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)來(lái)開,它呈現(xiàn)出集成、高效、輕量、可靠、低價(jià)、智能化等特征,其關(guān)鍵技術(shù)包括五個(gè)方面:
第一,高效電機(jī)電控一體集成設(shè)計(jì)。研究定轉(zhuǎn)子硅鋼片材料、極槽配合、繞組參數(shù)、磁鋼結(jié)構(gòu)等對(duì)電機(jī)性能的影響,建立了基于多目標(biāo)定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)參數(shù)性能優(yōu)化模型,在完成基礎(chǔ)模型驗(yàn)證的前提下,優(yōu)化確定包括基礎(chǔ)參數(shù)、結(jié)構(gòu)、形式的電機(jī)總體方案。
第二,高效高功率電機(jī)-電控結(jié)構(gòu)工藝。電機(jī)損耗過(guò)程的理論分析和建模仿真研究,額定條件下電機(jī)系統(tǒng)熱流場(chǎng)特性研究;電機(jī)殼體散熱水道結(jié)構(gòu)和散熱性能計(jì)算,電機(jī)冷卻殼體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和流道設(shè)計(jì)。
第三,電機(jī)高速特性。根據(jù)設(shè)計(jì)目標(biāo)進(jìn)行高速性能分析;高速條件下的信號(hào)干擾、電磁兼容、工藝控制。結(jié)構(gòu)強(qiáng)度、發(fā)熱、振動(dòng)噪聲、堵轉(zhuǎn)扭矩、振動(dòng)噪聲特性;電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)轉(zhuǎn)矩波動(dòng)機(jī)理和振動(dòng)噪聲激勵(lì)仿真建模,分析電機(jī)噪聲特性。
第四,電機(jī)高可靠性??紤]設(shè)計(jì)裕度、過(guò)載能力、保護(hù)措施;關(guān)鍵零件、部件和系統(tǒng)級(jí)的可靠性建模、驗(yàn)證和可靠性分析;研究環(huán)境應(yīng)力、電磁作用和變負(fù)荷條件下可靠性問(wèn)題,以及應(yīng)用過(guò)程中可靠性變化。
第五,低成本技術(shù)。通過(guò)整體設(shè)計(jì)減化系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和零件,實(shí)現(xiàn)整體上的低成本;依據(jù)科學(xué)分析和計(jì)算降低設(shè)計(jì)裕度;電機(jī)各部分零件材料上選擇通用和標(biāo)準(zhǔn)材料和規(guī)格。
面對(duì)汽車電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展方向,新能源汽車與智能網(wǎng)絡(luò)和共享經(jīng)濟(jì)的結(jié)合必將帶來(lái)汽車工業(yè)的又一次革命。新能源汽車的發(fā)展對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提出了高效、高功率密度、低成本等更高的要求,新一代電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)也必須突破集成設(shè)計(jì)、高可靠性和低成本等關(guān)鍵技術(shù)。
