专家分享：新能源商用车动力总成趋势及五大主流技术 #新能源汽车

在2023中国工博会暨（第五届）中国汽车新材料应用高峰论坛-新能源汽车电驱动系统创新技术论坛上，合肥工业大学汽车工程技术研究院副院长贺林讲解了新能源商用车动力总成趋势及关键技术，他表示，动力电动化、控制智能化、结构轻量化、信息网联化、使用共享化是汽车产业发展五大主流技术。

时代需求与技术趋势

时代需求：人工智能与新能源汽车融合创新

汽车碳排放→新能源+智能汽车

随着汽车在全世界的普及，全球汽车保有量不断增加，截至2020年已超过12.8亿辆。新车的快速增长抵消了在减少新车燃料消耗方面已经取得的进展，汽车产生的二氧化碳排放量仍呈现增长趋势。

根据数据统计，15.9%的二氧化碳排放量来源于公路运输（汽车、卡车和公共汽车），汽车尾气正成为二氧化碳的重要的排放源，在总体的所占的比重仍有持续扩大的趋势。

发展历史

电动化可能是汽车动力的终极形式

电池技术

液态电池是当前动力电池的主流形式

根据锂离子电池的正极不同，主要分为NCA、NCM、LMO和LFP四大类，负极分为C和LTO两种。

液态电池是汽车动力的过渡方案

液态电池安全、比能量、温度性能是限制电动汽车发展的三座大山

固态电池是汽车动力的最优解决方案

动力电池技术发展还处于初级阶段

近三十年来汽车动力电池经历了从材料体系、能量密度、成本降低的一系列突破。

2008到2023年，汽车动力电池能量密度从从100wh/kg到300wh/kg，从磷酸铁锂向三元系发展，成本也从最初的3.5元/wh下降至0.7元/wh。

燃料电池技术可能是将来汽车动力的选择之一

汽车上应用的燃料电池类型主要为质子交换膜燃料电池，其燃料为氢气，氧化剂为空气。

燃料电池汽车技术发展水平还处于初级阶段初期

定义： 燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。

氢燃料电池汽车的主要动力单元有：储氢瓶、燃料电池发动机、燃料电池辅助系统（散热、尾排，等）、动力蓄电池、控制单元、驱动电机。

燃料电池还有亟待解决的刚性问题

氢燃料电池基本工作原理：是将氢气送到燃料电池的阳极板(负极)，经过催化剂(铂)的作用，氢原子中的一个电子被分离出来，失去电子的氢离子(质子)穿过质子交换膜，到达燃料电池阴极板(正极)，与氧原子和氢离子重新结合为水。

由于供应给阴极板的氧，可以从空气中获得，因此只要不断地给阳极板供应氢，给阴极板供应空气，并及时把水(蒸气)带走，就可以不断地提供电能。由于氢燃料电池不储能，确切的讲应该称为氢发电装置。

电机技术

自2021年6月以来，驱动电机技术的发展已经进入成熟阶段。

车用驱动电机技术路线：永磁同步电机+三相异步电机

永磁同步电机低速效率高+感应异步电机高速效率高

通过对永磁同步电机和感应异步电机的对比来看，永磁同步电机具有高效、节能、体积小的显著优势，而感应异步电机则运行可靠、成本低；永磁同步电机在PHEV/HEV/EV车上凭借体积小、控制算法相对比较成熟的特点得到广泛应用。感应异步电机目前国内车用IM电机系统设计方面尚缺少成熟的技术。

永磁同步电机为主，感应异步电机为辅

扁线电机等技术将逐步占领车用市场

电控技术

域控制器是整车电控集成化发展的必由之路

新能源汽车三大核心电控系统（VCU、MCU、BMS）总体发展趋势：1、高性能（采用32位多核处理器），2、高可靠性（满足ISO26262功能安全应用需求），3、基于AutoSAR架构的平台软件，4、低成本（平台化设计，精益制造），5、系统全面的测试验证；

发展趋势

集成电驱动桥+集成电力电子单元

智能化与电动化相互促进、不可分离，智能化是汽车动力系统技术发展的主要方向之一。

动力电动化、控制智能化、结构轻量化、信息网联化、使用共享化是汽车产业发展五大主流技术。