全球新能源汽车技术发展趋势是什么?

全球新能源汽车技术发展趋势是什么?

最佳答案 匿名用户编辑于2023/05/06 09:14

我来简单介绍一下全球新能源汽车技术发展趋势。

1.800V快充技术将成为行业发展趋势

当前,新能源汽车快充越来越成为解决充电问题的有效手段之一。早在2019年豪车品牌保时捷就推出全球首款800V车型Taycan; 2020年比亚迪汉采用了800V架构,2021年上海车展发布的e平台3.0搭载800V架构。随后华为、吉利、广汽、小鹏、岚图等整 车厂商或品牌纷纷推出车桩两端的解决方案,以保障快充使用体验 ; 升级800V高电压平台有利于实现快充,在短期内形成对中低端车型的差异化竞争力。长期来看,快充对于中低端车型亦是刚需, 800V高电压平台升级具备长期趋势。

半导体器件方面,在400V电压平台上常用的是IGBT,而在800V电压平台上SiC的性价比优于IGBT。800V高电压平台的优势在 于充电速度快,而SiC器件应用提高的是充电效率;与IGBT相比,SiC具备耐压高、损耗低,开关频率高等优异性能,如果使用 SiC MOSFET技术,续航里程可以提升5%以上 ; 在800V快充技术的要求下,对电池的快充性能(3C以上的大功率充电)和散热控制问题将提出更高的考验。

2.液冷占据主流,相变材料是热管理未来最具潜力方向

新能源汽车热管理包括空调系统、电池、电机电控和其它电子设备的热管理,插电式混合动力汽车热管理还包括发动机、变速箱 的冷却,其中纯电动汽车的空调制热无法利用发动机余热,可以使用PTC加热、热泵空调等方法 ; 新能源汽车热管理的关键在于电池系统的热管理,因为电池工作中产生的热量累积,会造成各处温度不均匀从而影响电池单体的 一致性。伴随着快充技术的普及,电池充电过程中能量密度急剧上升,亟需良好的热管理手段进行干预。

目前受成本及技术制约,电池热管理在传导介质运用上并未统一,可分为风冷(主动式和被动式)、液冷和相变材料(PCM) ;

风冷:相对简单、无泄露风险,具有经济性,适用于初期发展的LFP电池和小型车领域 ;

液冷:效果优于风冷,成本提升。相较于空气,液体冷却介质具有比热容大、换热系数的高的特点,有效的弥补了空气冷却效率 低的技术不足,是目前乘用车优化的主要方案 ;

相变材料:具有换热效率和成本优势、维护成本低。目前技术尚在试验室阶段,技术未完全成熟,是未来最有潜力的发展方向。

3.轻量化是新能源汽车发展新方向之一

近年来新能源汽车电动化、智能化、网联化、共享化成为汽车发展的“新四化”,部分企业也在“新四化”基础上加上轻量化作 为“新五化” ; 车身系统、三电系统、底盘系统是轻量化技术应用开发的重点 ; 相较于传统车,新能源汽车由于电池系统的重量、续航里程、车身的耐久性、整车的密封、车身的结构、更苛刻的防水要求等对 新能源汽车的轻量化开发提出了巨大的挑战。新能源纯电动汽车车身、三电和底盘系统的质量占整车的75%-85%,是轻量化技 术应用开发的重点。

随着汽车产业的发展和材料技术的进步,高强钢、超高强钢、热成形、铝镁合金等应用比例在逐渐增多 ; 新能源汽车车身轻量化的技术路径,目前主要有轻量化结构设计及刚度提升、高强钢及先进成形工艺应用、车身下车体使用铝合 金平台、外覆盖件应用铝合金板材等4个 ; 综合考虑轻量化与整车碰撞性能、成本等因素,钢铝混合车身的应用逐步取代全铝车身,成为新能源汽车车身发展的主要方向。

底盘系统在纯电动汽车上的质量占比仅次于车身和动力电池,占到整车质量的21%左右;对底盘零件进行减重,可对整车的续航 里程、加速、制动、操稳等产生更加积极的影响 ; 从底盘系统的发展趋势来看,逐步由传统的钢制底盘向高强钢底盘、钢铝混合底盘、多材料底盘等方向发展 ; 在底盘系统中,轻量化零件的应用以悬架系统的副车架、控制臂等为主,主要采用铝合金材料进行减重。

新能源纯电动汽车三电系统整车质量的25%-40%,是整车质量最大的系统。目前电池材料单体能量密度提升面临技术瓶颈,因 此对三电系统的轻量化一般从集成化设计、电池壳体轻质材料应用、电机壳体轻质材料应用等方面开展 ; 电池包壳体从普通钢制向铝合金、非金属复合材料、多材料混合等方向发展,三电系统结构向高度集成化方向发展,最终目标是 实现车身、底盘和三电系统的一体化和集成化设计。

4.滑板式底盘是未来新能源技术的发展趋势

滑板底盘(Skateboard Platform)最早由通用汽车在2002年开发的一款Hy-wire滑板概念车所采用,近期随着美国造车新势力 企业Rivian上市后备受追捧。目前电动化整车平台可分为三种:1)借鉴燃油车的平台概念(无完整底盘+承载式车身);2)特 斯拉推出的Model S(扁平式底盘+半承载式车身);3)滑板底盘(可承受碰撞+非承载式车身+各种轻量化材料) ; 滑板底盘相比传统底盘囊括了更多的核心技术,包括转向、悬挂、电池、车身安全等,且与最新的电池系统集成技术CTC和CTP 有着更好的适配性。

滑板底盘是一种可以减轻整车开发负担的通用型底盘方案,主要优点为完全自由的车辆上装设计、极短的单车开发周期、最小的 空间占用能力、可适配于各类车型;还可让车企大幅降低前期的研发和测试成本,快速响应市场需求,实现新车型的批量生产, 从而加速实现盈亏平衡,PIX Robobus基于滑板式底盘,可将从0到1的整车研发时间缩减至1年以内 ; Rivian、Canoo、REE、PIX Moving等一众新造车公司已逐步将滑板式底盘推向商业化。有消息称苹果造车也将采用这种底盘 架构,在2025年完全实现自动驾驶,车内无方向盘、刹车、离合等传统机械部件。

参考报告REPORT

2022年全球新能源汽车发展趋势报告.pdf

该文档主要对2022年全球新能源汽车行业的发展趋势进行了系统性分析与展望。报告深入探讨了在全球能源转型与碳中和背景下,新能源汽车市场的宏观发展环境、政策导向及技术演进路径。内容涵盖全球主要市场的新能源汽车产销数据回顾、产业链上下游的供需格局变化、核心零部件(如动力电池、驱动电机)的技术突破与成本趋势,以及智能网联技术在汽车领域的渗透情况。通过多维度数据分析,揭示了行业从政策驱动向市场驱动转型的关键特征,为相关企业和投资者把握行业脉搏、制定战略布局提供了重要的参考依据。

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