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新能源汽车插上“隐形翅膀”





9月8日,国务院常务会议审议并原则通过了《国务院关于加快培育和发展战略性新兴产业的决定》,确定新能源汽车等7个战略性新兴产业将被重点培育,加快推进。新能源汽车“榜上有名”,这将为新能源汽车发展再次插上“隐形的翅膀”。目前我国新能源汽车产业优先发展纯电动车,其次是混合动力车,最后是燃料电池车,我国在纯电动车领域发展的态势将直接影响新能源汽车产业的进程与走势。最近国务院发展研究中心调查研究报告《发展纯电动车宜从低速车起步》提到,当前我国新能源汽车战略着眼于发展中高端新能源汽车,主要是面向大中城市的电动汽车,但由于购置成本偏高、城市充电设施滞后等原因还很难推广。如何推进新能源汽车业的发展成为业界关注的焦点。

应支持小型低速电动车

我国近年来一直在鼓励电动汽车的发展,取得了一定的成效,但发展中存在的问题也不容忽视。在长春举办的“2010中国汽车电子产业发展高层论坛”上,中国工程院院士、吉林大学汽车学院院长郭孔辉对《中国电子报》记者表示,目前,我国在发展电动车过程中存在一个重要的问题,即市场需求大的小型实用电动车国家不提倡,国家鼓励支持的高端电动车市场不欢迎。
据郭孔辉介绍,最高时速60公里、续航里程在60公里到80公里之间的小型低速电动车由于市场需求大、运行成本低、技术可以支撑、对电网影响小的特点,已获得产业界的青睐。而且,在需要较长续航里程的场合,我们可以在小型低速电动车的基础之上发展增程式电动车。从美国、日本等国的新能源汽车产业战略来看,都在加大增程式电动车的开发力度。而且,发展小型低速电动车也能推动电动车关键零部件和核心技术的发展。
“为此,针对目前不同的市场定位,我国电动汽车的标准也要有所不同。要尽快出台不同层次的电动汽车标准。从消费市场的成熟度、使用的便利性、技术的使用性和污染的可控性来看,我国大规模发展低速电动车的条件都已具备,唯一欠缺的就是一张‘准生证’。”
郭孔辉指出,国家战略应适当进行调整,以支持市场广阔的小型低速电动车业的发展。
目前国家在大力支持大企业开发高端电动车。记者了解到,由于标准过高,企业很难达到,因而大企业普遍积极性不高,产业化进展缓慢。而在小型低速电动车方面,中小企业积极性很高,不断打入国际市场,但在国内市场没有资质不让做,这在一定程度上限制了电动车产业的发展。因此,产业界也希望政策有所调整,让中小企业获得进军国内电动车市场的“通行证”。
此外,记者也了解到,一些补贴政策也给行业的发展带来困惑:目前的补贴政策是电池装得越多补贴就越高,这对于推进节能车新技术的发展将带来不利的影响,产业界也希望政策能有所调整。

与整体环境息息相关

在相关政策之外,电动车的发展与整体环境建设息息相关。目前我国电动车充电站电的来源大部分还是火电,这样,发展电动车并没有实现真正的节能。此外,电动车充电过程会给电网带来负荷的变化,对电网带来影响和压力。因此,我国发展电动车的同时,还需要加快整体环境建设:一方面要进行智能化的电网建设,另一方面应尽量加快促进太阳能、风能等环保能源的并网发电。美国SMSC公司事业发展高级主管张文表示,欧洲采用风电、核电等新能源为电动车充电,因而做到了节能环保,我国在这方面值得借鉴。
而在电网的基础建设中,要想最大限度地满足电动汽车动力电池动态充电负载要求,深圳航盛电子股份有限公司技术中心副主任、新能源汽车总工陈小松表示,电动汽车充电网络式大规模智能充电管理是最经济有效的解决方案。
他进一步解释说,智能充电管理系统可优化电动汽车动力电池的充电管理,使电动汽车动力电池充电负载能动态地满足电网容量要求:当可再生电能(风能、太阳能等)充足时,加大充电负荷,充分利用可再生能源;当电网处于高峰工作负荷时,合理有效地分配电池充电载荷,最小限度地减少电网负荷;同样在低谷夜晚用电时,尽量充分利用电网资源加大低谷低价充电,并可将电动汽车动力电池作为有效的电能缓存器,在高峰用电时适当地将电池储存的电能以高价的方式反馈回电网。智能化的充电管理不仅最大限度地降低电动汽车充电负载对电网的负面影响,并有效可靠地创造了新的电动汽车商业运营模式,加速电动汽车的商业化步伐。
智能电网的建设是一项系统工程,同时也需要信息通信技术的“鼎立支持”。“新能源车进入普通电网后,它有时是电网的一个负载,有时又可以成为一个供电源,因此,未来的电力供给系统将成为多极化、分散型的电力系统,在这一过程中将电动汽车与电力基础设施互联是必不可少的。”瑞萨电子上海有限公司汽车电子产品中心高级技术/市场顾问杨峥嵘表示,“未来的车载导航系统要在目前功能的基础上能够连接到能源管理系统,提供相应的信息,这是对未来车载导航系统提出的新要求。”

对系统和器件要求更高

除了整体环境的建设要跟进外,新能源汽车对相关系统和器件提出了更高要求。“电动车和混合动力车在电机控制、电池管理等方面都要进行相应的优化,要考虑整体系统架构的合理设计。”飞思卡尔半导体(中国)有限公司中国区汽车电子经理康晓敦对《中国电子报》记者表示,“如混合动力汽车除传统所需的安全、动力等系统外,还增加了电池管理、电机控制等系统和DC/DC转换器等。”这一方面孕育着新的商机,另一方面也带来了新的挑战。
纯电动车和混合动力汽车对电池管理系统均有相应的要求,而纯电动车的要求更高。电池管理系统需要提供电池单体的数据采集、电池包的充电状态SOC的估算、实现相应的电气控制等功能。陈小江告诉记者,电池管理系统BMS作为电动车最关键的技术之一,在SOC的估算精度和安全管理等方面都有待进一步改进和提高。杨峥嵘表示,瑞萨十分关注电池管理系统解决方案,志在提供更高质量、更高品质的电池管理芯片,来降低电池管理模块的开发周期。
在混合动力控制模块方面,对动力总成控制系统PCM的要求是可实现HEV/EV能量管理和状态切换控制,这对相应的器件提出了更高的要求。陈小江表示,考虑到功能安全的需求,采用双MCU的系统架构才能满足混合动力汽车安全的监控并实现安全驾驶模式。在混合动力汽车电机控制方面,对MCU也有特别的要求。康晓敦提到,这需要MCU有专门的电机控制算法,一般是32位MCU,同时还需要一个16位MCU进行监测保护。
此外,功率器件也成为混合动力汽车的新“掘金”点。康晓敦提到,混合动力汽车对大功率器件的要求在于:一是更高的工作温度,传统汽车的温度要求是125度,而混合动力汽车要求更高;二是具有高的耦合频率以及更小的尺寸,以满足可靠性和发热要求。飞思卡尔也在着力开发混合动力汽车所需的85V/400A器件以及采用钠化稼技术开发的功率器件。


(责编:落雪)




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