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上汽朱军:811电池未来两三年或将大规模应用

2017-08-01            
【一点汽车网yidianqiche.com.cn】讯:
近日,上汽集团技术中心执行总监朱军在某交流会议上从技术角度阐述了新能源汽车电驱动、电池等领域未来的投资方向。
 
电驱
 
电驱由三部分构成:传动机构、电机、逆变器。朱军表示,目前包括特斯拉在内的国内外多数电动汽车传动结构都是单级减速,没有离合、没有变速。未来电动汽车的趋势将是增加传动机构的复杂性,以降低对电机、电机变阻器的要求,从而降低成本,提升性能。
 
逆变器把电池里的直流电变成交电流输送给电机,让电机能够实现正转反转,负扭矩、正扭矩,以及实现速度控制等的关键零件,这也是电驱三部分中技术难度最高的模块。逆变器不仅硬件研究难度高,软件也同样如此,这导致了逆变器的成本较高。
 
若一辆电动汽车的逆变器能支持较高电压,则对应的电压充电流较大,功率也较大,这意味着用同样电流进行充电,充电功率也就较大,充电时间将会缩短。但若提高逆变器的支持电压,充电时逆变器会产生更多的热量,提高充电效率,就需要解决逆变器中IGBT的散热问题。目前,国内包括中科院在内的众多院校、科研机构正尝试解决IGBT的散热问题,日本、德国等国在这方面的研究已经较为成熟。比如日本丰田采用的“加硅碳技术”已经开始在其电动汽车产品上进行初步应用。对于国内电动车企业来说,由于这部分研究成本较高,朱军不建议在IGBT散热问题上做太多关注。
 
电机由定子、转子、壳体三部分组成,而电机技术的关键点在定子和转子。据朱军介绍,转子即新能源汽车的主驱动电机,它承担了与新能源汽车运动相关的所有功能。电机有正转和反转,正转即向前行驶,反转即为倒车。正转时电机为负扭矩,反转为正扭矩。扭矩的精确与否意味着新能源汽车加速速度的快慢。当扭矩产生误差时,就需要消耗电池电量来弥补电机的不足。朱军补充道,“要达到同等的加速效果,电池比电机的成本更高,且电池还会在做工时散发热量,这就加重了新能源汽车冷却系统的负担。”由此看来,电机的扭矩精确度是新能源汽车发展的关键。电机中转子的制造需要用到稀土材料,且从目前形势看,新能源汽车对与稀土材料的需求量相当大。目前世界上有很多科研机构及企业都在研究如何在电机中减少稀土用量,朱军认为,这也是国内企业研究、应用或投资的一个关注点。
 
电池
 
朱军表示,电池行业集纳了化学、机械工业、电子控制等相关行业的技术,其中的关键技术在电芯,而电芯的关键便是正负极、隔膜、电解液等四大材料。正极材料广为熟知的有磷酸铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元材料等,其中,钴的主要产地在刚果,但刚果地区政局动荡不安,且当地保护政策限制钴矿石出口,因此钴的市场价格较高。为了摆脱钴矿对正极材料行业的负面影响,业内对正极材料的研究开始向低钴方向发展,从333到523,到622,再到811。811的电池正极材料配方中,钴含量不到10%,这类电池未来两、三年内可能会大规模应用,因此投资钴材料的人士需关注此类风险。
 
在动力电池产业中,电池安全不容忽视。电池安全性很大程度上取决于电池管理系统软件的成熟度和全面性。大功率、大电流的动力电池要保证长期安全比较困难,对电池管理系统的要求也就更高。朱军认为,考虑到软件匹配程度和成本等问题,新能源汽车整车生产企业应多在自主研发领域下功夫,生产出适合企业产品的电池软件系统,使产品具有长期竞争力。
 
朱军还谈到了电池中的电阻热量问题。电流越大产生的热量越大,对散热的要求也就越高。他举例表示,0.1欧姆的电阻通过200安培的电流时,则会产生4000瓦的发热量。所以在高压电流、大功率下更需要保持电池散热安全,因此对电动汽车高压线束接插电安全的研究也极其必要。朱军认为,目前业内对这一方面的研究较少,竞争不激烈,投资人士可以适当关注这一领域。

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