电动汽车“三项强标”将实施 三电隐患仍需攻克

   2020-07-18 聪慧网sxxjymy50
核心提示:发表于: 2020年07月18日 04时27分18秒

 电动汽车总有聊不完的话题,提到电动汽车可能会想到续航能力、节能环保、省钱、然后是自燃?

    我国是汽车产业大国,我国十几亿人口都是潜在的消费者,同时是一个巨大的消费市场,1873年最初,英国人罗伯特•戴维森(RobertDavidsson)制作了世界上最初的可供实用的电动汽车,电动汽车问世至今已经百年以上,巨大的时间轴里,汽车市场不断更新换代并紧跟发展与创新,一直走在消费者想之所想的前列,虽然作为消费人群一直是被动接受者,但是各类的汽车款式都有不少忠实的爱好者。

    

1873年最初的电动汽车问世

    过去几周内,电动汽车频频爆出自燃现象的发生,5月8日,一辆理想one在湖南长沙街头自燃;同日,广东东莞塘厦一辆正在充电的小汽车突然起火,火势蔓延至旁边车辆;5月4日,新疆阿克苏市也发生了一起电动汽车自燃事件。4月28日凌晨,深圳塘尾某新能源汽车充电站曾也发生车辆起火爆炸事件,现场共5辆新能源车受到不同程度的损坏,4台充电桩被烧毁。让消费者对电动汽车的好感又少了几分。

    三项强标将实施质量安全有保障

    5月12日,工业和信息化部组织制定的GB18384-2020《电动汽车安全要求》、GB38032-2020《电动客车安全要求》和GB38031-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》三项强制性国家标准(下称“三项强标”)由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布。

    标准制定过程中比亚迪、宁德时代、宇通客车等企业为标准起草组,在行业内曾进行大量技术研究与试验验证,并与电动汽车安全全球技术法规(EVS-GTR)、ISO、IEC等国际标准法规进行了协调。工信部表示,三项强标是中国电动汽车领域首批强制性国家标准,对于中国完善电动汽车标准体系具有重要意义。

    电动汽车容易中招的部件在哪?

    一想到电动汽车自燃,会不会第一时间想到是里面的电池组?其实电动汽车与燃油汽车除了外表相同外,内里是各有千秋。

    传统的燃油车当中,最重要的三大件是发动机、底盘和变速箱,进入到纯电动时代,三电系统成为了衡量一款车是否具备硬核实力最重要的标准,如果三电系统不扎实会发生无法估计的变量,造成一定的损失。

    一个车的核心技术是保证安全出行的前提,三电系统指的是动力电池、电机以及电控系统,根据业内权威机构表示,三电系统的成本占据整辆纯电动车总成本的75%以上,而超过90%的纯电动车机件故障,也都是由三电系统引起。因此,三电系统几乎就是一台纯电动车的全部,到底什么叫三电系统呢?

    电驱系统:最基础

    电驱系统同样由三部分组成,分别是传动机构、电机、逆变器。传动机构,目前国内电动车的传动机构都是单机减速,即没有离合也没有变速,传动机构可以增加其复杂性,从而降低对电机电机变阻器的需求,提高性能,降低成本。电机就相当于燃油车的发动机,用于驱动车辆。不同公司所采用的电机类型也不尽相同,使用较多的电机包括交流和直流电机。但是直流电动机运行时电刷换向会产生电弧现象,常用几种交流电机。

    直流电机

    在电动汽车发展的早期,很多电动汽车都是采用直流电动机方案。主要是因为直流电机具有产品成熟,控制方式容易,调速优良的特点。但直流电机结构复杂,转速低,体积大,而且在长时间工作的情况下,电机的机械结构会产生损耗,提高了维护成本。

    感应电机

    感应电动机是指在转子内靠电磁感应作用,产生感应电流来完成从电能到机械能转换的电机。它属于异步电机,现在异步电机主要就是指感应电机。

    开关磁阻电动机

    开关磁阻电动机的起步要晚于无刷直流电动机调速系统,开关磁阻电机系统集了数字电子、电力电子及现代电磁理论技术,是具有光、机、电一体化的技术产品,来源可追溯至步进电机的变磁阻结构。

    永磁同步电机

    永磁同步电机(PMSM)体积小、功率密大、转速范围宽、起动速度快、转矩稳定范围宽、运行效率高、控制算法相对简单,诸多优点令其成为电动汽车驱动电机的宠儿,近来是备受青睐的工业电机机型,发展前景十分广阔。

    动力电池系统:最受关注

    一般而言,我们将高压电池(区别于车上的低压电池)称为动力电池,至今为止几乎所有的纯电动车失火事故,元凶都是故障的电池组。电池组是整辆纯电动车中理论上最危险也是最脆弱的部分,也是绝大多数纯电动车上保护得最好的一个部分。

    现在的纯电动车,电池组几乎被一个坚不可摧的装甲笼子所完全包裹,在某些品牌的宣传资料中,这些用于保护电池组的装甲笼子,甚至可以防弹。

    和传统燃油车的油箱作用类似,作为新能源汽车的能量来源,动力电池系统通常由电芯、电池组、电池管理系统、冷却系统、高低压线束、保护外壳和其他结构件构成。而电池的关键在于电芯组,电芯组的构成如下:

    电芯是一个电池系统的最小单元。多个电芯组成一个模组,再多个模组组成一个电池包,这就是车用动力电池的基本结构。电池就像一个储存电能的容器,能储存多少的容量,是靠正极片和负极片所覆载活性物质多少来决定的。正负电极极片的设计需要根据不同车型来量身定做的。正负极材料克容量,活性材料的配比、极片厚度、压实密度等对容量等的影响也至关重要。也就是说电芯组里最重要的材料就是电芯里面的正极材料,它决定着电池的动力性能、续航里程、成本以及安全性能。

    从新能源电动汽车的动力电池发展史来看,铅酸电池是最早被动力电池使用的,到后来日系混动车型所采用的镍氢电池,再到现在主流的锂电池。也就是说目前新能源电动汽车的能量来源主要有三种:铅酸电池、镍氢电池、锂离子蓄电池。

    电控系统:最易忽略

    说起电控系统,大家第一会想到的就是ECU,如果说电机电池你都很熟悉的话,电控系统绝对是你几乎没听过的东西。电控系统的作用很简单,就是统管整个动力系统每一个细节的把控,从电池温度电池输出,到电机输出功率,到电池寿命,再到环境监测等等,电控系统,实际上就是纯电动车的大脑。

    电动汽车电控系统是电动汽车的大脑,由各个子系统构成,每一个子系统一般由传感器、信号处理电路、电控单元、控制策略、执行机构、自诊断电路和指示灯组成。在不同类型的电动汽车上,电控系统存在一些区别,但总体来说一般都包括能量管理系统、再生制动控制系统、电机驱动控制系统、电动助力转向控制系统以及动力总成控制系统等。各个子系统功能不是简单的叠加,而是综合各子系统功能来控制电动汽车,这些控制系统汇总到一个控制箱里,一般叫做整车控制器。

    纯汽车整车控制器基本具备以下功能:(1)对汽车行驶控制的功能(2)整车的网络化管理(3)制动能量回馈控制(4)整车能量管理和优化(5)车辆状态的监测和显示(6)故障诊断与处理(7)外接充电管理

    三电系统当中的每一项看上去都很简单,但是组合在一起有着很高的技术含量,目前世界范围内大部分新能源车企都没有自己的三电系统研发能力。在备受关注的新造车势力当中,大家也普遍都是以采购的形式,如蔚来的电芯模组来自宁德时代、小鹏的电机来自精进电动,威马的电机则来自的博格华纳,不过像电控这样的核心技术还是要依赖车企自身的研发。

    国内约有60-70%石油是进口的,进口石油的80%用于汽车行业。所以发展电动汽车是一个趋势,但是在实际应用中,仍有很多问题需要克服,电动汽车本就是一个复杂的电气化的工具,在生活中会发生很多意想不到的疑难,发现问题由于车主没有过多解决经验,以至于以小化大造成了一定的损失,与其说是发展阶段,不如现实点说,还是一个试验的阶段,当身处电动汽车之中,如同进入了一个巨大的电络网,所以笔者认为,作为电动汽车的研发,细节安全不可忽视。

 
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