电力电子技术在新能源汽车发展中的机遇与挑战

电力电子技术在新能源汽车发展中的机遇与挑战

王旭东吴晓刚

哈尔滨理工大学电气与电子工程学院，哈尔滨150080

Email：wxd6158@https://www.wendangku.net/doc/b44601024.html,

摘要针对交通能源与环境问题对汽车产业的重大挑战，介绍了新能源汽车国内外发展现状，在分析国内外新能源汽车发展相关政策环境的同时，讨论了电力电子技术在新能源汽车发展中的作用。结合新能源汽车中电机及其驱动控制系统、DC/DC变换器等电力电子装置的应用，表明了电力电子技术在新能源汽车发展中具有广阔的应用前景。

关键词新能源汽车，电力电子，电机，驱动控制

1．新能源汽车发展概述

随着国家经济经济实力的不断壮大，国家对汽车工业的重视，我国汽车工业得到了迅速的发展。2009年，我国汽车产销分别为1379.1万辆和1364.5万辆，同比增长48.3%和46.15%，首次超越美国而成为世界汽车产销第一大国。在1999年至2009年的十年期间里，我国汽车的保有量年均增长达到了14%，如图1所示。我国汽车保有量今后仍将呈快速增长态势。根据国内外多个研究机构的预测结果，预计2020年将达到1.5亿辆左右，2030年达到2.3～2.5亿辆[1-2]。

图1 1998-2009年我国汽车保有量增长态势

伴随着汽车产销量以及保有量的快速增长，我国的车用石油消耗量大幅增长，1990年至今的国内石油消耗量统计如图2所示。而根据国家信息中心统计数据表明，2009年1- 11月，我国石油净进口量19756.1万吨，石油对外依存度由2008年的51.4%上升至2009年的53.2%。预计到2020年，我国石油对外依存度可能会超过60%。同时，车用石油消耗所产生的空气污染和CO2排放也正在变成愈来愈严重的问题，我国已经成为世界上第二大CO2排放国，由此产生的国际政治和经济争端将会愈演愈烈。

哈尔滨市科技攻关项目（软课题）（资助号：2009AC2CT098）

图2 1990-2009年我国石油消耗量统计

在2010年的“两会”上，低碳经济成为热点议题。中国经济面临转型期，即从以前重工业化的经济增长方式走向以新能源、低碳经济为龙头的新经济方式。发展新能源汽车既是低碳经济的必然选择，也是我国汽车产业继续发展壮大的必由之路。这充分表明，新能源汽车已上升为国家战略，而且脱离了汽车产业本身的局限，所有迹象都显示这将是基于低碳经济的一场技术革命[3]。

新能源汽车的界定是采用新型动力系统和使用新型能源。能源危机要求汽车能源将逐渐由石化燃料向可再生、低排放的能源形式过渡，生物燃料和氢能将是汽车能源的最终解决方案。但是在生物燃料和氢能最终替代石化燃料前，汽车能源将呈现多元化局面，目前主要是电动模式驱动的汽车[4]。

新能源汽车的技术核心体现在车载能源系统、驱动系统和控制系统上[5]。电力电子技术作为现代汽车的核心控制技术之一，在新能源汽车的发展中发挥着巨大的作用。在新能源汽车中，电机（发电机/电动机）、电力电子驱动控制器和直流电压变换器等电力电子装置是最重要的子系统，电力电子技术的快速发展将有力地推进新能源汽车的进程，同样，新能源汽车的推广和应用将给电力电子带来广阔的应用前景。

2．国内外新能源汽车的发展相关政策环境世界各国十分重视可持续交通能源的发展，日本、欧盟、美国等国家和地区都将发展安全经济和清洁的交通能源作为国家能源战略和汽车产业发展战略的重要内容，并通过制定相应的法律法规、设定专项计划、出台扶持政策等措施，大力支持新能源汽车的研发。

日本在2006年5月底由经济产业省与资源能源厅

联合制定新国家能源战略，提出了到2030年，将目前近50％的石油依赖度进一步降低到40％的战略目标。其中降低运输部门石油依赖度的具体措施为：通过导入和普及混合动力技术等带来的油耗改善技术来改善燃耗；建设基础设施以促进生物乙醇和柴油等燃料的多样化及其有效利用；促进电气、燃料电池汽车的技术开发与普及的支援。

欧洲汽车产业协会和欧盟委员会制定了限制二氧化碳排放协议，从1995年到2008年，轿车新车的平均排放量应当减少25％，到2008年机动车二氧化碳平均排放值降至140 g/km。目前，欧盟正在与欧洲主要汽车厂商协商进一步降低机动车二氧化碳平均排放量法规。在此背景下，欧盟的车用能源动力技术发展趋势主要体现在两个方面：第一，继续推进以环保柴油机为代表的各种先进内燃机技术，同时加强各种混合动力汽车和纯电动汽车研发与产业化；第二，积极推进车用能源多元化，重视发展天然气、氢和生物燃料。

美国在发展车用能源的战略选择上，已从以往重点进行燃料电池技术研发的单一化发展格局向氢燃料电池、混合动力、先进内燃机、生物燃料等多种技术路线共同发展的多元化格局转变。2000年以来，在美国逐渐兴起了促进可充电式(plug-in)混合动力研发和商业化的热潮，在全球产生了广泛影响。2007年，美国总统布什提出“20/10”计划，要求在10年内减少20%的汽油消耗。其中，乙醇、生物柴油等代用燃料将实现15%的汽油替代，另外的5%将通过提高燃油经济性标准实现[6]。

我国作为世界上最大的发展中国家，面临的挑战比发达国家更加严峻。在新能源汽车方面，我国目前正处于大力推进产业化的关键阶段。2008年，我国政府借奥运会的契机，大规模的推行了新能源汽车的示范运行，为我国政府对新能源汽车的扶持积累了经验。2009年以来，国家出台了《关于开展节能与新能源汽车示范推广试点工作的通知》、《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》、《汽车产业技术进步和技术改造项目及产品目录》、《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》、《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录(第1批)》等一系列管理办法，对新能源汽车的扶持进入了实质性的操作阶段。同时，在2009年，国务院明确将新能源汽车列入国家提出的七大战略性新兴产业之一。根据国家中长期科技规划能源领域战略研究结果，2020年我国汽车节能目标为：在汽车保有量调节在1.5亿辆左右的前提下，平均单车年油耗量控制在1T左右[7-8]。与此同时，我国在新能源汽车的开发上，重视加强国际间的合作。根据中美两国元首的重要共识，中美双方于2009年7月共同投资建立了“中美清洁能源联合研究中心”，双方将在未来五年内对该中心至少投入1.5亿美元，清洁汽车是优先发展的三大领域之一。两国政府宣布将选择十几个中、美城市开展联合示范项目，未来数年里将有几百万辆电动汽车投入运行。

3．电力电子技术在新能源汽车中的应用

电力电子技术作为目前新能源汽车中主要应用的关键技术，为新能源汽车的发展起着不可替代的作用。2009年国家颁布的《汽车产业调整和振兴规划》提出了明确的电动汽车近期产业化目标，即2011年电动汽车要实现50万辆产能。电池、电机、电力电子等关键部件成本占电动汽车整车成本的30-50%。50万辆电动汽车年产值预计达到1000亿元以上，电池、电机、电力电子等关键部件年产值将达到300亿元以上。另一方面，2009年3月，国家发改委制订了《汽车技术进步和技术改造项目及产品目录》，如表1所示，该目录中的电机及驱动系统、电驱动变速系统、电动车大功率电子器件、车用DC/DC、车载充电机等产品研究的关键技术难点，主要都是通过电力电子技术来解决。表1 电动汽车及部件技术进步和技术改造项目及产品目录

3.1 新能源汽车的关键技术——电机及其驱动控制

新能源汽车中，除了具有传统汽车所拥有的一些电机外，还需要作为动力源的辅助电机，新能源汽车中所用电机系统可简单如图3表示。

图3 新能源汽车用电机系统举例

新能源汽车在运行工作时对驱动系统的要求很高。新能源汽车使用的电机应具有瞬时功率大、过载能力强、加速性能好、使用寿命长的特点。同时必须具有宽的调速范围，包括恒转矩区和恒功率区，在恒转矩区低速运行时有大转矩，以满足起动和爬坡要求，在恒功率区低转矩时有高的速度，以满足在平坦路面能高速行驶；需具有在减速时实现再生制动的能力，将能量回收并反馈回蓄电池，使新能源汽车有最佳的能量利用率；在整个运行范围内有高的效率，以提高1次充电的续驶里程。另外，要求可靠性好，能在较恶劣环境下长期工作；结构简单、适应大批量生产；运行噪声低、使用维修方便，价格便宜等[9-10]。

目前我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机等均实现了整车小批量配套能力。其中轿车用永磁电机比功率超过1300w/kg，电机系统最高效率达93％以上，功率覆盖200kW以下民用电动车辆范围。90KW车用永磁驱动电机技术指标接近国际先进水平：系统功率密度≥1.36kW/kg、电机峰值效率≥97%、高效区（系统效率≥80%）≥70%。图4所示为某电动汽车品牌所开发的永磁同步电机。

图4 汽车用永磁同步电机

就一定的电机而言，在不考虑散热限制的前提下，电机的低速下最大输出转矩取决于逆变器的电流输出能力，最大输出功率由逆变器的KV A决定。因此电机驱动控制器的设计是整个新能源汽车系统设计中的重点和难点。新能源汽车中的电机驱动控制器一方面要求效率高，电磁干扰小。另一方面要求环境适应性强，工作可靠和体积小。图5是某电动汽车所用电机驱动控制器。

图5 汽车用永磁同步电机驱动控制器

控制系统采用的水冷工作方式。其结构如图6所示，主要由主电路、功率驱动电路、以单片机为核心的控制电路和保护电路等部分构成。

图6 永磁同步电动机驱动控制系统结构

控制器通常采用如图7所示的控制方式。采用矢量控制，通过引入坐标变换，实现了交流电机的磁链和转矩的解耦，这样可以在保持磁场定向的情况下模仿直流电机进行转矩控制，使交流电机的动态性能可以与直流电机相媲美。在基速以下为恒转矩运行，采用最大转矩电流比控制方法，最大限度地利用插入式永磁同步电机的磁阻力矩，提高电机单位定子电流的力矩输出能力和车辆的动力性，以适应车辆的启动、加速、负荷爬坡、频繁起停等复杂工况；在电机输出相同力矩时，减小定子电流和铜耗，提高电机及其驱动系统的整体运行效率。在基速以上为恒功率运行，采用弱磁控制方法，拓宽电机调速范围，以适应最高车速、超车等要求。在驱动器效率优化控制策略上，采用空间矢量脉宽调制技术，着眼于如何使电动机获得幅值恒定的圆形旋转磁场，它是以三相对称正弦电压供电时永磁同步电机的理想磁链圆为基准，用逆变器不同的开关模式所产生的有效磁链矢量来追踪理想磁链圆，由追踪的结果决定出逆变器的开关模式。可

以有效地扩展逆变器输出基波电压的线性范围，提高直流母线电压的利用率，使得电机定子电流波形畸变减小，输出转矩脉动降低。

图7 永磁同步电机矢量控制简化图

2.2 新能源汽车关键技术——车用电源管理及DC/DC 变换器

汽车电子系统越来越复杂。同时，汽车恶劣的工况使得汽车环境对任何电子产品都是很大的挑战，因为汽车电子系统要求运行电压很宽，并且有很大的瞬态电压和温度变化。另外，对性能要求也越来越高。

电源必须具备以下特点：

1. 输入运行范围宽：对于14V 供电系统的汽车稳压器通常被设置成能够在6~18V 的输入电压范围内工作。而且必须能够承受80V 的瞬间电压和反电压。有些汽车系统还要求电源14V 和24V 通用。

2. 宽负荷范围内效率高：宽负荷的高效率电源转换在

大部分汽车系统中都至关重要。例如，在10mA~12A 负荷范围内的5V 输出，要求电源转换效率在85%左右。

3. 具有多种保护：车载电源及汽车电子系统的电源模块保护电路一般都要有电源极性接反保护电路、电压的瞬变和浪涌保护电路、电源电压过高保护电路、电源电压过低保护电路、电源稳压电路、输出驱动（驱动灯泡、电磁阀、电磁离合器等）短路保护、过电流保护、过热保护电路等。

4. 低静态电流：在汽车系统中，还有很多应用需要持续电源，即使是在停车的时候也是如此。这些应用最重要的要求是低静态电流。在轻负荷电流情况下，开关稳压器需要自动转换到突发模式运行。在这种模式下，12V 到3.3V 转换器要求静态电流应该下降到100μA 以下。内置基准和电源良好状态电路在休眠状态下也是起动的，能够检测输出电压。静态电路在关机状态下应该低于1μA 。

5. 噪声和EMI 最低：尽管开关稳压器比线性调压器产生更多的噪声，但它们的效率要高得多。只要开关电源情况可以预测，噪声和EMI 水平在很多敏感性

的应用中被证明是可行的。如果开关稳压器在正常状态下以恒定的频率切换，而且开关的边缘干净且可以预测，并没有过冲或高频率的振荡，那么EMI 可以最小化。小封装尺寸和高运行频率可以提供小而紧凑的布局，从而使EMI 最小化。此外，如果稳压器可以与

低ESR 陶瓷电容器一起使用，输入和输出电压纹波都可以被最小化，它们是系统里另外的噪声来源，应用时应特别注意。

新能源汽车采用的动力电源主要有燃料电池、动力蓄电池和超级电容等，因受其自身性能、初始成本和昂贵消耗费用的原因，短时间内比较难达到集比能量、比功率、低成本、长寿命、高能量密度和超快速放电能力于一体。从现有水平出发，发挥最高效的能量转化和多能源优化组合，是最可行的思路[11]。

双向DC/DC 变换器在保持输出端直流电压极性不变的情况下，能够根据实际需要完成能量双向传输。电动车行驶过程中需频繁加减速和爬坡，由于蓄电池或燃料电池的比功率指标的限制，直接用它们去驱动电机，会造成电机驱动性能恶化。而使用双向DC/DC 变换器可将蓄电池组或超级电容器的电压稳定在一个相对较高数值上，以明显提高电动机的驱动性能。再者由于较低的输入感抗会导致电机电流波形中出现较大的纹波，带来很大的铁损和开关损耗，从而带来电机的转矩脉动，采用双向DC/DC 变换器能很好地解决这一问题[12-14]。

新能源汽车的车载复合电源对 DC/DC 变换器的要求是十几安培到上百安培的级别，再加上 DC/DC 变换器装载在汽车内部的狭小空间，要受到旁边电机与发动机强烈的电磁干扰，这种对 DC/DC 的设计要求非常高。图8为某混合动力汽车用双向DC/DC 变换器。

图8 混合动力汽车用双向DC/DC 变换器

该DC/DC 变换器采用如图9所示的结构。用变压器作为隔离，高、低压侧分别有既可整流又可逆变的变流装置。用IGBT 作为开关器件构成桥式整流逆变电路。为充分发挥电路的功能，在高频变压器的右侧接入一个电感L k ，用作电压提升。考虑到在保持功率平衡的条件下，需低压侧提供较大的电流，低压侧的

电压波动对高压侧电压的稳定影响较大，因此在高压侧接入储能电感，这样控制输出电压的效果更好。正常情况下的能量流向是，从高压侧向低压侧方向，低压侧的蓄电池处于充电状态，另外低压侧负载需要消耗一定的能量。当能量从低压侧向高压侧流动时，具有短时和大电流的特点，通常只在系统启动或故障状态下出现。

电能流方向

图9 DC/DC变换器结构

4．总结

保护环境，节约能源已经成为我国的一项基本国策。据统计，目前世界上所拥有的三大不可再生能源中，煤炭的储量可用80年，天然气的储量可用30年，石油的储量可用40年。但是我国锂资源、稀土资源和镁资源丰富，可以为电动汽车新型动力系统关键部件提供原材料资源保障。同时，我国在电机、电池等与汽车电控化和电气化密切相关的领域具有较好的产业基础，相对传统汽车而言，我国在节能与新能源汽车研发和产业化方面具有比较优势。为此，2010年国家中央预算安排的节能减排专项资金达到500亿元，比2009年增加200亿元，安排可再生能源发展专项资金109亿元，比上年增加30亿元，加上可再生能源电价附加收入100亿元，中央财政节能减排和新能源发展专项合计安排709亿元。随着国家对新能源汽车的大力扶植和投入，2009年新能源汽车的产销量分别达到了5294辆和5209辆，同比大增120.95%和113.75%。

本文对于当前的资源与环境问题，讨论了发展新能源汽车的必要性，通过分析国内外新能源汽车发展的政策环境，强调了我国发展新能源汽车的重要性。以电机及其驱动控制系统、双向DC/DC变换器在新能源汽车中的应用为例，讨论了电力电子技术在新能源汽车发展中的作用。

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2018年新能源汽车电子行业分析报告

2018年新能源汽车电子行业分析报告 2018年9月

目录 一、新能源汽车重塑汽车产业链，汽车电子迎来发展契机 (4) （一）新能源汽车产业链发生巨大变化 (5) （二）汽车电子是新能源汽车未来发展核心 (8) （三）新能源汽车长期成长逻辑通顺 (12) 二、看好薄膜电容和高压直流继电器两个细分领域 (15) （一）新能源汽车放量打开薄膜电容成长空间 (15) （二）新能源汽车引爆高压直流继电器 (18) 三、重点企业简况 (22) （一）薄膜电容：法拉电子 (22) （二）高压直流继电器：宏发股份 (25)

新能源汽车重塑汽车产业链和价值链。当新能源汽车跟传统汽车演变为两种不同技术路径时，技术路线的差异使产业链发生截然不同的变化，产业链的变化又使得价值链发生潜移默化的转移。新能源汽车在传统汽车的基础上进行延伸，增加了电池、电机、电控三大核心 部件，当“三电”为代表的动力系统逐渐代替传统汽车动力系统后，汽 车的产业价值链开始朝着“三电”转移。同时，动力系统引起的变革也将带动其它部件朝着电动化方向发展。 汽车电子是新能源汽车的发展核心。新能源汽车功能逐渐的完善的过程，也是汽车电子的使用量呈现大幅增加的过程。作为技术创新的载体，汽车电子承载着新能源汽车核心技术发展的使命。汽车电子作为新能源汽车未来的发展核心，蕴含着巨大的发展契机。以功率半导体、继电器、电容、电感、整流、整车控制、电池管理等为代表的 汽车电子使用场景将逐渐增加，单车价值量逐步提升。 看好以薄膜电容和继电器为代表的核心汽车电子。在新能源汽车领域，薄膜电容是电源管理控制、电源逆变以及直交流变换等系统必不可少的器件之一。目前新能源主要运用DC 滤波、DC-Link、IGBT 吸收和AC 滤波四种电容，薄膜电容凭借耐高压、耐高温、抗冲击性强、可靠性高等成为新能源领域的最佳选择。此外，由于新能源汽车 的主电路电压一般都大于200V，除需要传统汽车所需的低压继电器 以外，还需要配备特殊的高压直流继电器。新能源汽车快速发展引爆薄膜电容和高压直流继电器市场，为薄膜电容和继电器提供大量新增需求。

电力电子技术与新能源发电

电力电子技术与新能源发电随着人类能源危机意识的增强，21世纪无疑是新能源发展的时代，特别是以电为主的清洁能源得到极大的发展，作为一名将来投身于电力行业的大学生，对于能源的利用与发展就应该尤为关注。特别是作为强电专业的自己，当自己接触专业核心课程时，这种感觉，意识尤为强烈，就此，想通过自己的一门专业核心课程----电力电子技术，来了解，关注其与新能源发电领域的联系，以及这门课程在新能源发电领域的应用。 1新能源概述 社会的发展离不开能源,经济的进步也与能源的使用息息相关。能源支撑着社会经济的发展。我国能源生产总量和消费总量均排在全球前三位。新能源因其具有清洁、少污染或无污染、蕴藏量大的特点越来越受到人们的重视。由于我国现阶段以煤炭为主要使用资源,煤炭资源占到所有能源的67%,石油约占22,%,而美国能源消耗中,煤炭只占约12%,我国煤炭的能源消耗率大大超出了美国及欧洲发达国家,所以我国废气污染的排放也一直排在全球首位。当前,我国启动了发展新能源的战略规划与部署。太阳能、水能、风能、生物质能、热泵、绿色建筑等成为了新能源发展的关键领域l2]。 2电子电力技术在新能源领域中的应用 2.1在风能发电中的应用 近几年来,全球风电机组容量每年的增长率都在35%左右。我国对全国装机容量也提出了明确的要求,截止2013年底,我国风电并网容量已达到7700万千瓦l3]。对风电系统的研发中,尤其是在以下系统中均使用了电力电子技术:MW级直驱式 风电机组变流器及双馈式风电机组变流器;风力发电机组控制系统;利用电力电子变换装置实现的变速恒频风力发电系统;利用电子电力变换装置实现的风力发电机无功控制系统;风电交流并网控制;风电直流输电;风电电能储存。 2.2在光能发电中的应用 光能发电是新能源的重要组成部分,光能发电技术可以用于所有场合,从家用电器到航空航天器,从玩具电源到兆瓦级电站,光能电源可以用在任何有需要的场所。到21世纪末,太阳能发电将占到能源结构的50%以上。光能发电具有良好的发展前景,且逐渐会在能源领域中占据重要地位。光能发电系统主要是由太阳能电池、蓄电池、充放电控制器、并网控制、电控柜及太阳跟踪系统等组成。除了太阳能电池方阵不需要电力电子技术的支持,其他设备和系统均需要电力电子技术提供相应的支撑。 2.3在新能源汽车领域中的应用 新能源汽车指的是纯电动汽车、燃料电池汽车、太阳能汽车等高效储能汽车。在这些新能源汽车中,都将采用一定的电力电子技术如电动机制动控制、电能转换及电能管理系统。新能源汽车的发展和普及将会极大地改善大气环境污染状况,是未来汽车的发展趋势4l]。 2.4在地热发电中的应用 地热系统利用浅层地能来提供能量,是一种新能源利用技术。由于不可再生能源的不断枯竭以及为了达到减排的目的,地热系统的开发和利用被提上日程。地热系统中需要对压缩机进行控制,还需要对提水泵进行控制,这些都需要电力电子技术的支持,另外,对于热源、冷源的循环控制也需要电力电子技术的支撑。 2.5在生物能中的应用 植物能是对地球上的植物如秸秆、木材和海水里的海藻等生物质材料的利用,通过将这些生物质材料进行干燥、压缩、成形等一系列处理,再将处理后的材料送入锅炉进行加热,可将产

我国新能源汽车发展现状及趋势

目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。

电力电子技术在新能源的应用

电力电子技术在新能源的应用 摘要：随着科技的不断发展和人们要求的不断提高，电力电子技术的应用越来越广泛。电力电子技术作为信息产业和传统产业之间的桥梁，它将在国民经济中占有很重要的作用。 关键词：电力电子技术；新能源；应用 引言 电力电子技术自上个世纪中期诞生以来得到了迅速的发展，在国民经济中已经具有十分重要的地位，目前约75%以上的电能须经电力电子处理以后才能投入使用，面临的环境和能源问题也需要高效的发电、电力变换和控制技术来解决，因此电力电子技术作为一项基础技术越来越重要。 1.电力电子器件的发展 一代器件造就一代电力电子装置与应用，新的装置与应用又促进着电力电子器件的发展，让我们来简要回顾一下常用的几类电力电子器件： 1.1功率二极管 大功率的工业用电由工频(50 Hz)交流发电机提供，但是大约20%的电能是以直流形式消费的，其中最典型的是电解、牵引和直流传动等领域。功率二极管是上世纪六十年代开始发展起来的；今天，在现代电力电子装置中仍然扮演着重要的角色，除了大功率工频整流的基本功能之外，功率二极管还日益肩负着高频整流、续流、隔离、箝位、吸收等越来越多的功能。 1.2晶闸管 在大功率和特大功率的工业应用中，晶闸管以其耐压高、电流大、通态压降小、通态功耗低等优势被广泛应用，是这一领域的主力器件，英杰电气在高压大功率晶闸管的应用方面有十几年的应用案例与经验积累。 1.3绝缘栅双极晶体管(IGBT)与功率场效应管(MOSFET) 上世纪八十年代，大规模和超大规模集成电路技术的迅猛发展，为现代电力电子技术的发展奠定了基础，将集成电路的精细加工技术和高压大电流技术有机结合，出现了一批全新的全控型功率器件、首先是功率MOSFET的问世，导致了中小功率电源向高频化发展，而后绝缘栅双极晶体管(IGBT)的出现，又为大中型功率电源向高频发展带来机遇。MOSFET和IGBT的相继问世，是传统的电力电子向现代电力电子转化的标志。 电气紧随时代潮流，一直致力于IGBT和MOSFET的工业应用，依靠该类

新能源汽车发展现状及趋势总结

新能源汽车发展现状及趋势 新能源汽车是全世界正在进行研究的热点项目，世界汽车大国如中国、日本、美国、 德国等都投入了大量的人力、财力进行相关的研究和推广。在当今社会，汽车已经和每个人的生活息息相关，也是国内外科技实力竞争的一个关键点。发展新能源汽车是解决全球能源和环境系统严峻问题的必由之路，是汽车行业技术和产业革新的必然趋势。 发展新能源汽车对解决能源和环境系统问题以及提高国家的综合能力具有非常重要 的意义。一方面解决能源短缺、环境污染、气候变暖等全球汽车行业面对的共同问题。 近年来，我国汽车产业发展迅速，国内汽车保有量呈递增趋势。预计2015年的汽车保 有量将达到1.5亿辆，2020年中国的汽车保有量更是将达到2亿辆以上。传统汽车在 行驶过程中会产生大量的有害气体，排放的污染物有碳氢化合物、氮氢化合物、一氧化碳、二氧化硫等，对人类健康也有很大的影响。此外，传统汽车主要采用燃油发动机，排放大量的温室气体，影响全球的气候变化。现有的车用内燃机的动力技术的改进处于一种渐进式的状态，进展缓慢，已经不能应对环境、能源系统的挑战，汽车行业亟待一场革命性的技术变革。 另一方面，汽车产业对一个国家的经济发展起到了巨大的作用，带动钢铁、机械加 工、电子等多个行业的发展，容易形成产业集群，是提升一个国家国际竞争实力的重要因素。相对于欧美国家，我国的汽车工业起步较晚，一直采取以市场换技术的方式推动汽车行业的发展，没有形成原始创新的技术，没有形成自己的关键技术。新能源汽车方面，世界各国处于同一起跑线上，我们国家只有大力发展新能源汽车，才能在汽车工业上实现“弯道超车”，才能有机会与西方发达国家在汽车工业上一较高下。 1新能源汽车的定义及种类 根据我国《汽车产业发展政策》的有关规定，国家发展和改革委员会制定了《新能 源汽车生产准入管理规则》（后文简称《规则》），提出了新能源汽车的新概念。实用非常规车用燃料来作为动力源的汽车便是新能源汽车，综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，汽车拥有先进的理论和技术，结构也较为新颖。《规则》还指出：新能源汽车包括纯电动汽车（BEV，包括太阳能汽车）、混合动力电动汽车（HEV ）、燃料电池电动汽车（FCEV ）、其他新能源（如超级电容器、飞轮等高效储能器）汽车等。新能源汽车出现以来，动力形式主要有混合动力、纯电动、燃料电池三种。这也是当前世界各国主要的研究方向。 混合动力汽车在汽车上配置了两种动力系统，一般是在传统燃料的动力系统基础上 再匹配发电机、电动机等以电能为动力的系统。在混合动力汽车中，电能的来源主要有三种方式，一是采用外部充电，即通过充电桩直接给汽车中的蓄电池充电。二是采用能量回收装置，在车辆运行过程中将制动时、下坡时、怠速时的能量回收，转换为电能存储在蓄电池中。三是采用前述两种方式的组合，既可以直接给蓄电池充电，也配有能量回收装置。 纯电动汽车，从字面就可以看出，该类汽车采用电能为唯一的动力来源，无需内燃机或其它动力装置。纯电动汽车只有电能一种动力来源，在行驶过程中没有尾气排放，也不会形成二次污染，是一种“干净”的汽车。纯电动汽车由于受续航里程、充电桩的数量及位置的影响，目前主

新能源汽车电子控制的关键性技术初探

新能源汽车电子控制的关键性技术初探 发表时间：2019-09-11T14:19:05.453Z 来源：《基层建设》2019年第16期作者：王露遇 [导读] 摘要：目前，环境污染形势日益严峻，加之石油储量减少、气候变暖等问题层出不穷，全社会已经认识到环保的重要性，及时地采取有效措施对汽车动力系统进行改革迫在眉睫，新能源汽车概念由此诞生。 天津职业技术师范大学天津市河西区 300202 摘要：目前，环境污染形势日益严峻，加之石油储量减少、气候变暖等问题层出不穷，全社会已经认识到环保的重要性，及时地采取有效措施对汽车动力系统进行改革迫在眉睫，新能源汽车概念由此诞生。与传统汽车相比较来说，新能源汽车具有零排放、节能环保等诸多优势，能够在很大程度上减少对环境的污染，对汽车行业未来发展具有非凡意义。电子控制系统是新能源汽车的一部分，由传感器、电控单元等诸多够分构成，对该部分关键性技术的分析能够让我们对新能源汽车具有更深层意义的了解和认识。文章以新能源汽车相关内容作为切入点，从能量管理系统、电动助力转向系统等角度探讨电子控制的关键技术，并在最后对新能源汽车电控技术未来发展作出展望，以期让我们更多的了解新能源汽车。 关键词：新能源汽车；电子控制；关键性技术 前言 工业时代以来，各个国家进入发展快车道，我们在享受经济社会发展带来便利的同时，也产生了诸多负面问题，如资源浪费、环境污染等，这些与我们日常生产和生活存在密切联系。基于此，新能源汽车凭借其自身环保优势受到了极大的关注。据统计，截止到2018年，新能源汽车销量接近130万辆，预计到2040年会突破4000万辆。新能源汽车的广泛普及大幅度降低了人类社会对原油的需求，且为传统汽车行业注入了新鲜血液，引领汽车行业朝着更为健康的方向前进和发展。 1.新能源汽车概述 自20世纪以来，有关专家对新能源汽车展开了系统性分析和研究，并取得了非常喜人的成果。1996年，清华大学研究制造出EV6580型新能源汽车，准载16人，行驶速度80公里，且在一次蓄电后行驶155公里。该款新能源汽车的诞生，对后续研究产生了巨大的影响，此后由中国远望集团研发出新能源大客车公开亮相，在载人、行驶速度方面都获得了更大的进展，能够载50人，且行驶速度较以往提高了10公里。“十五”期间，国家科技部门正式批准了新能源汽车纳入到重大科技专项当中[1]。现阶段，纯新能源汽车已经进入到小批量生产和应用阶段，混动汽车形成了产业化规模，在大街小巷上我们已经能够见到了此类汽车，正式进入到人们生活当中。未来，我国新能源汽车会迎来快速发展阶段，尤其是在经济发达省份将会正式建立起产业基地，并构建与之相配套新能源供应基础设施，为新能源汽车的运行提供更多能源支持。 2.新能源汽车电子控制关键性技术分析 新能源汽车与传统汽车的不同在于，其中集合了大量电子设备、器件，这些都是新能源汽车运行的重要组成部分，涉及到一些关键性技术，具体如下： 2.1能量管理系统 能量管理系统（EMS）是电子控制单元的核心，由放电控制、功率限制等部分构成，在汽车运行系统中，EMS工作过程并不复杂：数据采集电路，实现对电池状态信息的收集，并将获取的信息输送到电子控制单元予以分析，根据分析结果做出相应的处理，发送到对应的功能模块，实现对汽车的支配。从功能角度来看，该系统能够使蓄电池保持在最好的状态，满足汽车行驶需求；对子系统的运行情况进行扫描处理，并根据扫描结果来监督系统运行，及时发现系统存在的问题，调整和控制好充电方式、或者剩余电量预警等；由于新能源汽车运行需要电量的支持，并结合里程数对行驶里程进行预测，实现对车内温度、亮度的自动调节。可见，EMS是新能源汽车运行的根本，缺少能量管理系统的支持，汽车无法正常运行。 2.2电动助力转向系统 无论是传统汽车、还是新能源汽车，转向系统都是必不可少的一部分，电动助力转向系统（EPS），主要负责提供辅助扭矩的动力转向系统，由电机提供，如转矩与车速传感器、电动机及减速器等，在工作过程中，驾驶员使用方向盘转向，最先接收到指令的是转矩传感器，传感器对转矩进行计算，检测到信号，并将其输送至电子控制单元；随后电子控制单元计算并分析转矩信号、车速信号等数据信息；最后根据节后生成指令信号，实现对电机转向的调控[2]。相反，汽车在正常行驶时，如不转向，电子控制单元便不会生成相应的指令，电机处于非工作状态。在汽车运行过程中，EPS便利、环保，且工作效率较高，但同时也对电机等设备提出了更高的要求。基于系统稳定性等方面的考虑，专家要加强对控制策略的研究，确保控制策略更加科学、合理，为人们提供最佳驾驶体验。随着科学技术快速发展，人工智能控制、模糊控制等技术也逐步引入和应用到新能源汽车当中，以此来提高对汽车的控制。 2.3电机驱动控制系统 新能源汽车行驶中，电机驱动控制效果好坏，直接决定汽车行驶安全性。电机驱动控制系统是由传感器、数字控制器等部分构成，该系统负责将蓄电池存储的电能转化为车轮的动能，以此来抵消车辆遇到的阻力，驱动汽车根据驾驶需求灵活调整车速。随着时代发展和进步，人们对新能源汽车的要求也日渐提高，对电机驱动控制系统地完善也愈发完善。系统在运行时，需要保证功率输出恒定；当车辆启动、上坡时，帮助车辆保持低速状态，这样一来，根据行驶具体情况作出相应的反应，实现高低速的灵活切换。与传统汽车比较，电机驱动系统采用的电机多为永磁同步电机、感应电机等，在科学技术的大力支持下，还会朝着集成方向发展。 2.4制动系统 汽车制动是指汽车在行驶过程中，由摩擦力产生的，以此来降低车速，当动能消耗殆尽后，其热能消散到空气当中[4]。但新能源汽车不同，通过牵引电机的方式，实现制动功能，在电能与动能之间实现转换，并为汽车提供足够的动能。同时，能量的循环使用，汽车续航里程便会增加，故为了更好地推动新能源汽车产业规模化发展，需要加强对再生能量回馈装置的研究和发明，在保留原有汽车功能的基础上，更好地促进其性能的有效发挥。 2.5其他系统 除了上述电控系统外，还有底盘综控、信息通信系统等，其中综控系统，能够极大地提高对汽车底盘的控制效果，实现对车身的操控[5]。同时，防抱死制动系统地存在，能够在一定程度上提高汽车行驶安全性，避免失去突然转向的问题。电子控制技术的引入，对汽车行

【完整版】2020-2025年中国新能源汽车电子行业目标市场选择策略研究报告

（二零一二年十二月） 2020-2025年中国新能源汽车电子行业目标市场选择策略研究报告 可落地执行的实战解决方案 让每个人都能成为 战略专家 管理专家 行业专家 ……

报告目录 第一章企业目标市场选择策略概述 (5) 第一节研究报告简介 (5) 第二节研究原则与方法 (5) 一、研究原则 (5) 二、研究方法 (6) 第三节研究企业目标市场选择策略的重要性及意义 (8) 一、重要性 (8) 二、研究意义 (8) 第二章市场调研：2019-2020年中国新能源汽车电子行业市场深度调研 (9) 第一节我国新能源汽车电子行业监管体制与发展特征 (9) 一、行业技术水平及技术特点 (9) 二、行业特有的经营模式 (9) 三、行业的周期性、区域性和季节性特征 (10) 四、市场供求状况及变动原因 (10) 五、行业利润水平的变动趋势 (11) 六、汽车电子产业发展状况与需求分析 (11) 七、上下游行业之间的关联性 (12) 第二节2019-2020年NEV加速拐点将至，所观察的三大边际变化 (12) 一、政策及环保因素不断利好NEV (13) 二、全球51家厂商规划EV，产业重组加速，L3批量上市在即 (14) 三、创新者特斯拉规模化开启 (15) 第三节2019-2020年NEV拐点将至，汽车与手机底层逻辑相似 (16) 一、探析手机1.0→手机2.0的奥秘 (16) （一）手机1.0→手机2.0，本质上“以机为本”→“以人为本” (16) （二）手机1.0→手机2.0，产业趋势同样至关重要 (18) （三）产业趋势、创新引领者及“以人为本” (18) 二、汽车1.0/2.0 VS手机1.0/2.0，两结论 (19) （一）NEV将侵蚀ICEV市场份额，而非存量竞争 (19) （二）国内EV供应链迎来发展的黄金机遇 (21) 第四节推演：苹果→特斯拉，华为→？ (21) 一、华为手机业务发展历程 (22) 二、定位高端市场，实行双品牌战略 (23) 三、把握核心部件，强调“质价比” (25) 四、从华为手机的突破路径看国产EV厂商发展趋势 (27) 第五节从终局思维重视汽车电子投资机遇 (28) 一、智能座舱：中控屏搭载率最高，价值量不断上升 (29) 二、车载中控屏（CSD，占比～50%）至关重要，价值量不断上升 (30) 三、传感器：ADAS传感器是绝对的市场驱动力 (31) 四、功率半导体：国产替代发展空间无限 (34) 五、PCB/FPC：单车用量及价值量有望进一步提升 (36) 六、被动元器件：重点关注车用MLCC和薄膜电容器 (37)

浅析新能源汽车的现状与发展

浅析新能源汽车的现状与发展 摘要：新能源汽车属于汽车产业的未来发展趋势，也是我国战略性新兴产业之一。随着我国汽车工业提出“弯道超车”的设想，新能源汽车产业也得以迅猛发展，不仅有政府政策的大力扶持，也有更多企业投身到技术研发当中。然而从我国新 能源汽车的发展现状来看，还存在一定的不足，要想更快更好发展，则要准 确把握其发展趋势。 关键词：新能源汽车；现状；发展趋势 1新能源汽车的概念 新能源汽车是指除汽油、柴油发动机之外所有其他能源汽车，包括燃料电池汽车、混合 动力汽车、氢能源动力汽车和太阳能汽车等，其废气排放量比较低。按照中华人民共和国国 家发展与改革委员会公告定义，新能源汽车是指采用非常规的车用燃料作为动力来源（或使 用常规的车用燃料、采用新型车载动力装置），综合车辆的动力控制和驱动方面的先进技术，形成的技术原理先进、具有新技术、新结构的汽车。新能源汽车的使用，能够降低汽车尾气 对环境的伤害，也能提高对资源的利用程度，虽然现在的发展还存在一定的困难，但是在国 家各方面政策的支持下，新能源汽车一定能发展得更好，为我们的出行带来更大的便利。 2我国新能源汽车发展现状 从目前我国新能源汽车销售情况来看，新能源乘用车的占比最大，同时也是新能源汽车 市场增长的关键点，其中在 2019 年有比亚迪与北 汽两家车企的新能源乘用车销量突破13 万辆，遥遥领先其他汽车企业。然而，在发展 势头较好的现状中也暴露出一定的问题，具体来讲有以下几个方面： 2.1财政补贴有待完善 目前我国新能源汽车政策体系尚有许多细节需要完善，虽然补贴政策已经从最早的聚焦 于购置与使用环节转移到了充电基础设施建设与配套服务等方面，但是在财政补贴、税收、 人才等环节还有待完善。从现状来看，大多数的新能源汽车发展对政策的依赖程度较大，如 果没有利好政策的刺激，车企难有动力去发展新能源汽车，因此也就出现了利用政策漏洞去“骗补”的情况。 2.2基础设施有待健全 新能源汽车的发展离不开充电、换电、电网等基础设施建设，但是当前我国的车桩比仅 有 3.5:1，而面对保有量不断增加的新能源汽车，充电基础设施数量不足的问题将显露无遗，再加上部分地区对电网建设缺乏合理规划，对充电站与换电站盲目建设，从而会造成充电设 施利用效率偏低的情况，一定程度上阻碍了新能源汽车的发展。 2.3技术发展现状 新能源汽车在技术发展方面还存在一些问题，包括动力和电池方面。现在的新能源汽车 主要是混合动力和电力为主，还包括一些其他方面的能源，但是对这些能源的利用程度还没 有达到一个比较高的水平，从而导致新能源汽车的普及还存在一些问题。现有的新能源汽车 在电池方面还存在一些问题，一些比较好的电池技术还不成熟，没办法很好地应用在新能源

未来五年中国新能源汽车发展现状及趋势

未来五年中国新能源汽车发展现状及趋势 世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。世界各国都高度重视纯电驱动的电动汽车发展，以纯电为重点，分别提出了2012年、2016年、2020年的产业化和市场化目标。我国新能源汽车呈现爆发式增长，产量37.9万辆，同比增长3.5倍，中国也成为全球最大的新能源汽车的增量市场。在未来五年全国新能源汽车将达500万辆保有量的政策目标的预期之下，我们预计到2020年前新能源汽车产量将会保持大约40%的年复合增速，未来五年继续高增长势头。 基于环保性、能源安全等原因，大力发展新能源汽车新兴产业是我国的基本国策，2015年新能源汽车呈现爆发式增长，尽管随着补贴政策的逐步退坡，但新能源汽车产业面临着诸多亮点和政策利好，值得期待。为加快充电基础设施建设，培育良好的新能源汽车服务和应用环境，五部委起草了《加强新能源汽车推广应用公开征求意见的通知》，各省市新一轮新能源汽车即将开跑。

宝马、奔驰、凯迪拉克等豪华品牌均发布了自身混动车型，在燃油经济性、续航里程以及动力输出等参数方面优势明显。 通用：三款国产混动车型同台首发，其中迈锐宝XL混动版和新君越30H混动版采用相同混动系统，均为横置化混动系统布局，而凯迪拉克PHEV为纵置混动平台打造。上汽通用三大品牌三款主力产品混合动力车型，充分展现出上汽通用汽车扎实推进的 2016-2020“绿动未来”五年战略，以及加速布局新能源市场的决心和行动。 丰田：新PRIUS普锐斯、TOYOTAFCVPLUS概念车，尽显其强大的技术实力和扎实推进节能新能源技术的决心，此外为顺应中国市场的新能源趋势，丰田还计划推进PHEV 等新一代汽车的研发。 现代：正式发布IONIQ，新车是重点打造的一款“源生”新能源车型，全面对标丰田普锐斯，此外新车将提供混动版、插电混动版和纯电动版三个版本，满足不同消费者的需要。在电池技术没有质的飞跃之前，混合动力其实是目前汽车节能的最现实的选择，作为节能先锋的普锐斯，丰田又将其进行了换代，全方面的提升让其综合竞争力得到提高。 比亚迪：作为国内新能源汽车的引领者，比亚迪2015年新能源汽车销量达到6.17万辆，超过特斯拉、日产等品牌，在本次车展上，比亚迪携新能源军团亮相，产品涵盖了乘用车、出租车、物流车等多个细分市场领域。 江淮：推出三款新能源车型，产品布局十分丰富，实现从纯电小型车到纯电SUV车型的覆盖，选择丰富价格厚道、外观出众，看出江淮在新能源方面的不断创新，不断实现新能源战略发展。

浅谈新能源汽车发展和展望

浅谈新能源汽车的发展和展望 摘要 作为环保节能的新能源汽车，在我国国民生产和生活中所起的作用会越来越大，它的优点十分突出，即节能又环保，这是解决我们当前所面临的人民对物质文明－汽车的需求与汽车使用过程中所带来的空气污染这一矛盾的唯一方法，汽车是现代文明进步的标志，人们生活需要汽车这种交通工具，也是人口众多的中国逐渐实现现代化过程所必备的一个重要产业，所以说我们要大量发展新能源汽车这一世界上很有生命力的朝阳产业，新能源汽车的应用前景是十分巨大而光明的。 关键词：新能源汽车环保低排放经济性 迈入2013年以来，随着我们国家社会发展与进步，中国人越来越关心和人们生活密切相关的环境问题，其中又以空气污染为重中之重。一些新概念新名词大家都耳熟能详，如“PM2.5”“雾霾”等，在我们的生活中出现的概率越来越高。 伴随着中国经济的高速发展，我们可以享受着越来越高的物质生活，家用汽车已经走进千家万户，中国已经连续多年成为世界汽车的生产和消费第一大国，据估计2013年，中国的汽车产量、销量将双双突破2000万台这一历史大关。同时我国的石油进口和消费量也是不断的连年创着新高，而其中50%以上的石油最终都被汽车消耗掉啦，这也就让大家越来越直观的感受到了空气污染，特别是城市空气污染越来越严重，这一事实。而最近被大家天天提到的“雾霾”中的“霾”只的是空气中的微料，它们中的50%左右来源于我们喜爱的汽车尾气的排放。 这也使我们遭遇到了越来越严重的环境污染，事实上，2013年以来中国的众多大城市多次出现连续多天的雾霾围城等重度污染的天气，中国多数的大城市每年的污染天数都在上升，这已经严重影响到我国人民的生活和身体健康，中央电视台的新闻标题都是“十面霾伏”啦不少城市，如北京，哈尔滨等都出现了因

新能源汽车的发展现状

新能源汽车的发展现状 排放标准和环保标准的提升，为新能源汽车的产生奠定了一定的基础，同时也引领了新能源汽车未来的发展。新能源汽车的发展不仅对我国的经济、环境有着巨大的益处，而且为我国汽车行业赶超欧美提供了一个绝佳的机会。新能源汽车作为当今汽车行业的热潮，受到各个国家的高度重视。目前很多国家已经将新能源汽车列入国家重点发展战略中，并为其制定了一系列产业政策推动其更高效地发展。由此看来，为了我国的新能源汽车在整体市场中占有一席之地，对其发展现状及未来发展趋势的研究具有一定的现实意义。 新能源汽车发展现状 新能源汽车目前有两种供能方式：一是利用非常规的车用燃料提供动力，二是在使用新型车载动力装置的基础上仍然使用常规燃料提供动力。新能源汽车包括纯电动汽车、增程式电动汽车、混合动力汽车、燃料电池电动汽车、氢发动机汽车、生物燃料汽车等。 新能源汽车的市场现状。虽然欧盟美国的很多汽车生产技术领先于我们，但是我国的电池生产技术在世界范围内占有一定的领先地位，因此，目前在世界新能源汽车领域出现了三座大山：中国，美国，欧盟。全世界88% 的新能源汽车是由中国、美国和欧盟生产的，其中中国市场的销售量占比最大，高达34% 。由此看来，我国新能源汽车行业的发展势态良好。

早在2001 年根据“ 863 ”计划，建立了“三横三纵”的开发布局（三纵指的是混合动力、纯电动和燃料电池汽车；三横指的是多能源动力总成控制、驱动电机和动力蓄电池），随后在“十五”期间、“十一五”期间等相继提出一系列的鼓励扶持政策，推动着新能源汽车行业的快速发展。相关数据显示，2018 年我国新能源汽车产量为127 万辆，同比增长59.9% ；同时，新能源汽车的销售量为125.6 万辆，同比增长61.7% 。其中新能源乘用车和新能源专用车的销售额占比最大。新能源乘用车销售量为56 万辆，包括纯电动乘用车销售45 万辆，插电式混合动力乘用车销售11 万辆；新能源专用车为42 万辆，其中城市配送车共销售14.8 万辆，大客车为10 万辆左右，大客车基本上为纯电动的公交车和纯电动的通勤车。 新能源汽车的技术现状。新能源汽车的动力电源技术：不同类型的新能源汽车，其获取能量的方式不同。纯电动汽车主要通过车载电池放电获取电能，混合动力汽车主要通过发动机和发电机转化不同形式能量的方式获取电能，燃料电池汽车通过燃料电池中化学能的转化获取电能。新能源汽车电控技术：电控技术利用计算机和无线电波实现较高程度的智能化和较完美的远距离控制。目前汽车电控系统利用高性能的微处理器代替传统的处理器作为控制中心，通过双核心架构的方式对汽车电控系统软件进行设计，实现汽车对信息的综合化处理；新能源汽车充电技术：当下的充电方式有便携充电、家用充电和公共充电。其中充电功率超过5kw 为快充，低于5kw 为慢充。在实际的充电过程中电能转化效率并不尽如人意，为了解决这一问题，我国目前已经研发出了无线

电力电子技术的重要作用

1 电力电子技术的重要作用 电力电子是国民经济和国家安全领域的重要支撑技术。它是工业化和信息化融合的重要手段，它将各种能源高效率地变换成为高质量的电能，将电子信息技术和传统产业相融合的有效技术途径。同时，还是实现节能环保和提高人民生活质量的重要技术手段，在执行当前国家节能减排、发展新能源、实现低碳经济的基本国策中起着重要的作用。 电力电子器件在电力电子技术领域的应用和市场中起着决定性的作用，是节能减排、可再生能源产业的“绿色的芯”。电力电子半导体器件是伴随着以硅为基础的微电子技术一起发展的。在上世纪五十到六十年代，微电子的基本技术得到了完善，而功率晶体管和晶闸管则主导了电能变换的应用。从七十年代到八十年代，功率MOS技术得到了迅速发展并在很大程度上取代了功率晶体管。基于MOS技术的IGBT器件开始出现，并研发出CoolMOS。九十年代初以后，主要的研发力量集中在对IGBT器件性能的提高和完善。到了本世纪初，经过了若干代的连续发展，以德国英飞凌、瑞士ABB、美国国际整流器公司（IR）、日本东芝和富士等大公司为代表的电力电子器件产业已经拥有了趋于完美的IGBT技术，产品的电压覆盖300V到6.5kV范围。 电力电子器件与相关技术包括： （1）功率二极管； （2）晶闸管； （3）电力晶体管； （4）功率场效应晶体管（MOSFET）； （5）绝缘栅双极型晶体管（IGBT）； （6）复合型电力电子器件； （7）电力电子智能模块（IPM）和功率集成芯片（Power IC）； （8）碳化硅和氮化镓功率器件； （9）功率无源元件； （10）功率模块的封装技术、热管技术； （11）串并联、驱动、保护技术。 2 电力电子技术发展现状和趋势 2.1电力电子器件发展现状和趋势 电力电子器件产业发展的主要方向： （1）高频化、集成化、标准模块化、智能化、大功率化； （2）新型电力电子器件结构：CoolMOS，新型IGBT ； （3）新型半导体材料的电力电子器件：碳化硅、氮化镓电力电子器件。 2.2 电力电子装置、应用的现状和趋势 （1）在新能源和电力系统中的应用 电力系统是电力电子技术应用中最重要和最有潜力的市场领域，电力电子技术在电能的发生、输送、分配和使用的全过程都得到了广泛而重要的应用。从用电角度来说，要利用电力电子技术进行节能技术改造，提高用电效率；从发、输配电角度来说，必须利用电力电子技术提高发电效率和提高输配电质量。 （2）在轨道交通和电动汽车中的应用 电力电子技术在轨道交通牵引系统中的应用主要分为三个方面：主传动系统、辅助传动系统、控制与辅助系统中的稳压电源。在电力电子技术的带动下，电传动系统由直流传动走向现代交流传动。电力电子器件容量和性能的提高、封装形式

我国新能源汽车发展现状及趋势

我国新能源汽车发展现状及趋势 目前，世界各国都在大力发展新能源汽车，我国更是将其列入到七大战略性新兴产业之中。节能与新能源汽车的发展是我国减少石油消耗和降低二氧化碳排放的重要举措之一，中央和地方各级政府对其发展高度关注，陆续出台了各种扶持培育政策，为新能源汽车的发展营造了良好的政策环境。近年来，我国新能源汽车产业在行业标准、产业联盟、企业布局、技术研发等方面也取得了明显进展，有望肩负起中国汽车工业“弯道超车”的历史重任。针对我国节能与新能源汽车的发展现状与趋势，国研网专访了国务院发展研究中心产业部研究室主任、副研究员王晓明。 一、发展新能源汽车已经成为世界各国的共识 国研网：目前世界各主要国家的新能源汽车发展现状和趋势是怎样的？ 王晓明：目前，全球能源和环境系统面临巨大的挑战，汽车作为石油消耗和二氧化碳排放的大户，需要进行革命性的变革。目前全球新能源汽车发展已经形成了共识，从长期来看，包括纯电动、燃料电池技术在内的纯电驱动将是新能源汽车的主要技术方向，在短期内，油电混合、插电式混合动力将是重要的过渡路线。目前来看，全球新能源汽车的发展还面

临着一些共同的难题，例如关键技术的突破、汽车工业的转型、基础设施的建设以及消费者的接受度等。 具体到各国，应该说，引领新能源汽车发展的主要还是美国、日本以及欧洲的一些国家，这些国家起步比我国要早很多，它们的发展也各有侧重。 美国长期侧重降低石油依赖、确保新能源安全的战略，将发展新能源汽车作为交通领域实现根本上摆脱石油依赖的重 要措施，并以法律法规的形式确定了新能源汽车的战略地位。早在克林顿时期，美国就提出了以提高燃油经济性为目标的计划，混合动力是当时主要的技术解决方案。到了布什时期，变为追求零排放和零石油依赖，技术解决方案主要是氢燃料电池汽车，后来还有一个计划，想用十年的时间实现20%的石油替代和节约，主要措施是生物质燃料。国际金融危机以后，奥巴马政府将大力发展电动汽车作为实施新能源战略的重要内容，提出了总额40亿美元的动力电池以及电动汽车研发和产业化的计划，产品上，选择了以插电式混合动力电动车为重点。 日本长期坚持确保能源安全和提高产业竞争力的双重战略，通过制订国家目标引导新能源汽车产业的发展，同时高度重视技术创新。2006年，日本提出了新的国家能源战略，目标是到2030年交通领域对石油的依赖从100%降到80%，为了

新能源汽车电子解决方案

新能源汽车电子解决方案 与传统汽车相比，混合动力汽车和电动车在节能减排方面有着明显的优势。我们为新能源汽车相关的应用提供各种解决方案，包括电池管理系统BMS、电机控制器、整车控制器VCU、启停系统、电子水泵、电动空调压缩机控制器、空调加热和行人警示等，帮助您加快下一个突破性汽车设计。 新能源汽车控制系统

新能源汽车按照动力来源分为纯电动汽车和混合动力汽车，即EV和HEV，由于采用电力驱动，新能源汽车有别于传统的内燃机结构。新能源汽车电子技术一般包括电池管理系统BMS、车载充电器、逆变器、整车控制器VCU/HCU、行人警示系统、DC/DC等。作为新能源车的核心部件：电池管理、逆变器(电机控制)和整车控制器，必须具有极高的安全性和可靠性。我们提供丰富的汽车电子解决方案，从高性能的、高安全的微控制器到模拟前端到系统基础芯片，从电机控制(BLDC/PMSM)到电池管理到汽车网络管理，我们都有对应的解决方案。 BMS系统 我们提供完整的电池管理系统解决方案，包括微控制器MCU、模拟前端电池控制器IC、隔离网络高速收发器、系统基础芯片SBC等。电池管理系统一般有一个主控和多个从节点组成，借助我们的BMS方案，客户可轻易实现基于CAN网络或菊花链的电池管理系统，可管理高达800V以上的高压。我们提供的器件符合ISO26262标准，具有极强的功能安全性标准，可实现系统级ASIL-D水平。(注：微控制器MPC5744P达到ASIL-D水平，电池控制器MC33771达到ASIL-C水平，系统基础芯片33907/8达到ASIL-D水平) HEV/EV驱动电机控制器

新能源汽车电机控制器(逆变器)是把直流电转换为三相交流电驱动电机，我们提供高性能的微控制器、系统基础芯片、角度传感器和功率器件等。其中，我们的MPC56/57xx产品是基于Power Architecture的多核处理器，经过第三方功能安全认证，满足汽车应用ISO26262最高功能安全ASIL-D等级。 整车控制器 整车控制器是整个汽车的核心控制部件，它采集加速踏板信号、制动踏板信号等部件信号，并对网络信息进行管理，调度，分析和运算，做出相应判断后，控制下层各部件控制器的动作。整车控制器实现了能量管理，如整车驱动控制、能量优化控制、制动回馈控制和网络管

浅谈我国新能源汽车的发展前景

浅谈我国新能源汽车的 发展前景 薛 建 强 二〇一六年五月十一日

浅谈我国新能源汽车的发展前景 经济快速发展助力中国汽车保有量迅速增长 据国家统计局数据，过去10年我国汽车保有量迅速增长，2005年-2014年年均增长高达15.61%，全国民用机动车保有量达2.69亿辆，其中汽车1.46亿辆。汽车数量仅次于美国，居第二位。2014年，我国千人汽车保有量首次突破百，达到106.73辆/千人，但是和发达国家相比差距依然明显，即使和世界平均水平相比也有不小的差距。 汽车保有量过大迫使部分城市启用限购政策 全国有31个城市的汽车数量超过100万辆，前10个城市汽车数量均超过200万辆，北京市汽车超过500万辆，前10个车辆保有量最大的城市中，前8名城市（北京、重庆、成都、深圳、上海、广州、天津、杭州）中，除了重庆和成都以外全部开始汽车限购。 汽车对石油的消耗越来越高 汽车用油占石油消费量的1/3到1/2，占汽油生产量的近9成。汽车保有量迅速攀升，对石油消耗造成严重负担，我国石油供给增长量主要依靠进口，对外依存度早已突破了50%，预计2020年将达到65%-70%，将会严重影响我国的石油战略安全。目前全球石油能源严重紧缺、节能呼声日益高涨，节能环保已经成为全球共识。 汽车尾气污染引发严重的社会问题 汽车是污染物总量的主要贡献者，环保部门报告显示，2013年，全国机动车排放污染物4570.9万吨。此外，对北京、上海PM2.5的来源分析，机动车造成污染都占据25%。去年我国新能源汽车产量飞速增长，新能源发展前景明朗 据工信部统计，2015年，新能源乘用车销量达到207382辆，增势迅猛。国家规划到2020年累积产销量将达到500万辆规模，我国新能源汽车发展前景明朗。我国新能源发展得益于政策红利（2001年新能源汽车研究项目被列入国家“十五”期间的863重大科技课

新能源汽车电力电子技术-新能源汽车电力电子技术-习题答案

新能源汽车电力电子技术-答案集 项目一新能源汽车电路基础 任务1 电流对人体的伤害 课前学习 1 √； 2 √； 3 √； 4 √； 5 × 任务实施 1、实训设备认知 实训板

3、识读电路图 串联 4、电路搭建与验证 （1）略；电压大小不变的情况下，人体接触电极的面积越大，人体的电阻越小，流经人体的电流越大 （2）略；电压大小不变的情况下，电流流经人体的距离越长，流经人体的电流越小 （3）略 （4）在没有构成回路；在没有构成回路 课后习题 1、选择题（1）D；（2）B；（3）D；（4）A；（5）B 2、判断题（1）×；（2）×；（3）×；（4）√；（5）√ 任务2 欧姆定律 课前学习

1 √； 2 √； 3 ×； 4 ×； 5 √任务实施 2、实训设备认知 实训板 实训板 实训板

3、识读电路图 电流表；电阻；串联；并联 5、电路搭建与验证 （1）115；204；300；略；略；电阻大小不变的情况下，电阻两端的电压越大，流过电阻的电流越大 （2）；大；正比 （3）略；115，17；204，19.6；300，20；略；略；电阻两端电压大小与相应电流大小的比值等于电阻大小 课习题后 1、选择题（1）A；（2）B；（3）B；（4）A；（5）A 2、判断题（1）√；（2）√；（3）×；（4）×；（5）√ 项目二新能源汽车电力电子元件 任务1 超级电容原理与应用 课前学习 1 √； 2 ×； 3 √； 4 √； 5 × 任务实施

3、实训设备认知 实训板 3、识读电路图 （1）电容；（2）开关S1，电机；（4）串联；（5）并联；（6）S1 4、电路搭建与验证 （1）0.33，0.166；1.68，0.166；2.44，0.166；2.85，0.165； 3.36，0.165；3.72，0.165； 4.00，0.165；4.28，0.165；4.53，0.165； 4.70，0.159；4.81，0.146；4.81，0.130；4.82，0.118 画图略；负载，低，高，慢，4.85；高，低，快，0.3 （2）4.66，0.044；4.47，0.030；4.39，0.019；4.33，0.019；4.28，0.018；4.22，0.019；4.19，0.021；4.14，0.018；4.11，0.018； 4.07，0.018；4.05，0.006；4.01，0.017；3.98，0.018 （3）画图略；电源，高，低，慢，1；高，低，慢，0.005 课后习题 1、选择题（1）A；（2）A；（3）B；（4）A；（5）D