新能源汽車產(chǎn)業(yè)研究

新能源汽車家產(chǎn)研究一、新能源汽車分類1、混淆動(dòng)力汽車混淆動(dòng)力是指那些采納傳統(tǒng)燃料的,同時(shí)配以電動(dòng)機(jī)/發(fā)動(dòng)機(jī)來改良低速動(dòng)力輸出和燃油耗費(fèi)的車型.依據(jù)燃料種類的不一樣，主要又能夠分為汽油混淆動(dòng)力和柴油混合動(dòng)力兩種。而依據(jù)混淆動(dòng)力驅(qū)動(dòng)的聯(lián)絡(luò)方式,一般把混淆動(dòng)力汽車分為三類：①串連式混淆動(dòng)力汽車（SHEV)主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、發(fā)電機(jī)、驅(qū)動(dòng)電機(jī)等三大動(dòng)力總成用串連方式構(gòu)成了HEV的動(dòng)力系統(tǒng)。②并聯(lián)式混淆動(dòng)力汽車（PHEV）的發(fā)動(dòng)機(jī)和發(fā)電機(jī)都是動(dòng)力總成，兩大動(dòng)力總成的功率能夠相互疊加輸出,也能夠獨(dú)自輸出。③混動(dòng)式混淆動(dòng)力汽車（PSHEV)綜合了串連式和并聯(lián)式的構(gòu)造而構(gòu)成的電動(dòng)汽車，主要由發(fā)動(dòng)機(jī)、電動(dòng)-發(fā)電機(jī)和驅(qū)動(dòng)電機(jī)三大動(dòng)力總成構(gòu)成。另依據(jù)在混淆動(dòng)力系統(tǒng)中混淆度的不一樣，混淆動(dòng)力系統(tǒng)還可以夠分為以下四類：①微混淆動(dòng)力系統(tǒng)。代表的車型是PSA的混淆動(dòng)力版C3和豐田的混淆動(dòng)力版Vitz.從嚴(yán)格意義上來講,這類微混淆動(dòng)力系統(tǒng)的汽車不屬于真實(shí)的混淆動(dòng)力汽車，因?yàn)樗碾姍C(jī)并無為汽車行駛供應(yīng)連續(xù)的動(dòng)力.②輕混淆動(dòng)力系統(tǒng)。代表車型是通用的混淆動(dòng)力皮卡車.輕混淆動(dòng)力系統(tǒng)除了能夠?qū)崿F(xiàn)用發(fā)電機(jī)控制發(fā)動(dòng)機(jī)的啟動(dòng)和停止，還可以夠?qū)崿F(xiàn)：（1）在減速和制動(dòng)工況下，對(duì)部分能量進(jìn)行汲??；(2）內(nèi)行駛過程中，發(fā)動(dòng)機(jī)等速運(yùn)行，發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)生的能量可以在車輪的驅(qū)動(dòng)需乞降發(fā)電機(jī)的充電需求之間進(jìn)行調(diào)理.輕混淆動(dòng)力系統(tǒng)的混淆度一般在20%以下。③中混淆動(dòng)力系統(tǒng)。本田旗下混淆動(dòng)力的Insight，Accord和Civic都屬于這種系統(tǒng)。中混淆動(dòng)力系統(tǒng)采納的是高壓電機(jī).此外，中混淆動(dòng)力系統(tǒng)還增添了一個(gè)功能:在汽車處于加快或許大負(fù)荷工況時(shí),電動(dòng)機(jī)能夠協(xié)助驅(qū)動(dòng)車輪,從而增補(bǔ)發(fā)動(dòng)機(jī)自己動(dòng)力輸出的不足，從而更好的提升整車的性能.這類系統(tǒng)的混淆程度較高，能夠達(dá)到30％左右.此刻技術(shù)已經(jīng)成熟,且應(yīng)用寬泛。④完好混淆動(dòng)力系統(tǒng)。豐田的Prius和未來的Estima屬于完好混淆動(dòng)力系統(tǒng).該系統(tǒng)采納了272—650v的高壓啟動(dòng)電機(jī),混淆程度更高。與中混淆動(dòng)力系統(tǒng)對(duì)比,完好混淆動(dòng)力系統(tǒng)的混淆度能夠達(dá)到甚至超出50%。技術(shù)的發(fā)展將使得完好混淆動(dòng)力系統(tǒng)逐漸成為混淆動(dòng)力技術(shù)的主要發(fā)展方向.2、純電動(dòng)汽車純電動(dòng)汽車，即是一種采納單調(diào)蓄電池座位儲(chǔ)能動(dòng)力源的汽車.它利用蓄電池座位儲(chǔ)能動(dòng)力源，經(jīng)過電池向電機(jī)供應(yīng)電能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行，從而推進(jìn)汽車行進(jìn)。從外形上看,電動(dòng)汽車與平時(shí)有到的傳統(tǒng)汽車并無什么差別，差別在于動(dòng)力源及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。平常的講，純電動(dòng)汽車的電機(jī)相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車的發(fā)動(dòng)機(jī)，而蓄電池相當(dāng)于本來的油箱.電動(dòng)汽車的構(gòu)成包含：電池,電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)、驅(qū)動(dòng)力傳動(dòng)等機(jī)械系統(tǒng)、完成既定任務(wù)的工作裝置等。電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)是電動(dòng)汽車的核心，也是差別于內(nèi)燃機(jī)汽車的最大不一樣點(diǎn).電力驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)由驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)、電源和電動(dòng)機(jī)的調(diào)速控制裝置等構(gòu)成。驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)擁有調(diào)整范圍寬、轉(zhuǎn)速高、啟動(dòng)轉(zhuǎn)矩大、體積小、質(zhì)量小、效率高且有動(dòng)向制動(dòng)強(qiáng)和能量回饋等特征.當(dāng)前，電動(dòng)汽車用電動(dòng)機(jī)主要有直流電動(dòng)機(jī)（DCM)、感覺電動(dòng)機(jī)（IM）、永磁無刷電動(dòng)機(jī)(PMBLM）和開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)（SRM）4類.而跟著電動(dòng)機(jī)以及驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的發(fā)展，控制系統(tǒng)逐漸趨于智能化和數(shù)字化。模糊控制、專家控制、神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)、自適應(yīng)控制、變構(gòu)造控制、遺傳算法等非線性智能控制技術(shù)，都將被開發(fā)且聯(lián)合運(yùn)用于電動(dòng)汽車控制系統(tǒng)之中。而除此以外，電動(dòng)汽車的其余裝置基本與內(nèi)燃機(jī)汽車同樣。3、燃料電池汽車燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料，經(jīng)過化學(xué)反響產(chǎn)生電流，依靠電機(jī)驅(qū)動(dòng)的汽車.其電池的能量是經(jīng)過氫氣和氧氣的化學(xué)作用,而不是經(jīng)過焚燒，直接變?yōu)殡娔艿?燃料電池的化學(xué)反響過程不會(huì)產(chǎn)生有害產(chǎn)物，所以燃料電池車輛是無污染汽車,燃料電池的能量變換效率要比內(nèi)燃機(jī)高2～3倍,所以從能源的利用和環(huán)境保護(hù)方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛.近幾年來，燃料電池技術(shù)已經(jīng)獲得了重要的進(jìn)展。在開發(fā)燃料電池汽車中仍舊存在著技術(shù)性挑戰(zhàn)，如燃料電池組的一體化，提升商業(yè)化電動(dòng)汽車燃料辦理器和輔助部汽車制造廠都在朝著集成零件和減少零件成本的方向努力,并已獲得了明顯的進(jìn)步.燃料電池汽車的工作原理是，作為燃料的氫在汽車搭載的燃料電池中，與大氣中的氧氣發(fā)生氧化復(fù)原化學(xué)反響，產(chǎn)生出電能來帶動(dòng)電動(dòng)機(jī)工作，由電動(dòng)機(jī)帶動(dòng)汽車中的機(jī)械傳動(dòng)構(gòu)造，從而帶動(dòng)汽車的前橋(或后橋）等行走機(jī)械構(gòu)造工作，從而驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車行進(jìn).核心零件燃料電池。燃料電池的反響結(jié)果會(huì)產(chǎn)生極少的二氧化碳和氮氧化物,副產(chǎn)品主要產(chǎn)生水，所以被稱為綠色新式環(huán)保汽車。二、新能源汽車的三大核心技術(shù)在三級(jí)模塊系統(tǒng)和平臺(tái)架構(gòu)中,整車控制器(VCU）、電機(jī)控制器（MCU)和電池管理系統(tǒng)（BMS)是最重要的核心技術(shù)，對(duì)整車的動(dòng)力性、經(jīng)濟(jì)性、靠譜性和安全性等有側(cè)重要影響.1、VCU是實(shí)現(xiàn)整車控制決議的核心電子控制單元,一般僅新能源汽車裝備、傳統(tǒng)燃油車無需該裝置。VCU經(jīng)過收集油門踏板、擋位、剎車踏板等信號(hào)來判斷駕駛員的駕駛企圖；經(jīng)過監(jiān)測(cè)車輛狀態(tài)（車速、溫度等）信息，由VCU判斷辦理后，向動(dòng)力系統(tǒng)、動(dòng)力電池系統(tǒng)發(fā)送車輛的運(yùn)行狀態(tài)控制指令，同時(shí)控制車載附件電力系統(tǒng)的工作模式；VCU擁有整車系統(tǒng)故障診療保護(hù)與儲(chǔ)存功能.2、MCU是新能源汽車獨(dú)有的核心功率電子單元，經(jīng)過接收VCU的車輛行駛控制指令,控制電動(dòng)機(jī)輸出指定的扭矩和轉(zhuǎn)速，驅(qū)動(dòng)車輛行駛。實(shí)現(xiàn)把動(dòng)力電池的直流電能變換為所需的高壓溝通電、并驅(qū)動(dòng)電機(jī)本體輸出機(jī)械能.同時(shí)，MCU擁有電機(jī)系統(tǒng)故障診療保護(hù)和儲(chǔ)存功能。3、BMS是新能源汽車核心能量源，為整車供應(yīng)驅(qū)動(dòng)電能，它主要經(jīng)過金屬材質(zhì)的殼體包絡(luò)構(gòu)成電池包主體.模塊化的構(gòu)造設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)了電芯的集成,經(jīng)過熱管理設(shè)計(jì)與仿真優(yōu)化電池包熱管理性能，電器零件及線束實(shí)現(xiàn)了控制系統(tǒng)對(duì)電池的安全保護(hù)及連結(jié)路徑；經(jīng)過BMS實(shí)現(xiàn)對(duì)電芯的管理，以及與整車的通信及信息互換。三、新能源汽車行業(yè)家產(chǎn)鏈剖析（一）鋰離子電池行業(yè)剖析新能源汽車在傳統(tǒng)汽車家產(chǎn)鏈的基礎(chǔ)長進(jìn)行延長，形成了一條嶄新的家產(chǎn)鏈條.上游主要增添了電池、電機(jī)、電控系統(tǒng)、專用自動(dòng)變速器等零件，下游充電設(shè)備、電池回收等家產(chǎn)也在新能源汽車的帶動(dòng)下獲取了快速發(fā)展.、國際動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展概略動(dòng)力電池是新能源汽車的核心零件，高性能的動(dòng)力電池是新能源汽車家產(chǎn)發(fā)展的強(qiáng)盛支撐，中、美、日、韓、德等國是當(dāng)前車用動(dòng)力電池研發(fā)和生產(chǎn)的主要參加者與推進(jìn)者。中、日、韓三國在花費(fèi)類電子用小型離子電池方面處于技術(shù)和市場(chǎng)的主導(dǎo)地位,并且，當(dāng)前鋰電池的生產(chǎn)也主要集中于中、日、韓三國。而從家產(chǎn)方面看，日本在技術(shù)方面當(dāng)先，韓國在產(chǎn)值方面最大,中國則在產(chǎn)能方面最大。日本在新能源汽車投入最早,擁有著世界上先進(jìn)的鋰離子電池基礎(chǔ)資料和裝備制造研發(fā)及家產(chǎn)化技術(shù)；航過則在鋰電池基礎(chǔ)研發(fā)、原資料、生產(chǎn)裝備及電池家產(chǎn)化技術(shù)等方面投入巨大，發(fā)展快速，成立了相對(duì)完好的鋰電池家產(chǎn)鏈；而中國當(dāng)前擁有眾多的鋰電池及重點(diǎn)原資料研發(fā)機(jī)構(gòu)和生產(chǎn)公司，生產(chǎn)制造裝備技術(shù)日趨成熟，形成了全世界最為完美的鋰電池家產(chǎn)鏈系統(tǒng)，培育了眾多嫻熟的家產(chǎn)技術(shù)工人，累積了豐富的鋰電池生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)。除此以外，美國和德國成立了先進(jìn)的鋰電池的研發(fā)條件,踴躍睜開有關(guān)技術(shù)的研發(fā)，兩國均擁有先進(jìn)的鋰電池集成及應(yīng)用技術(shù),睜開了車用鋰電池及系統(tǒng)集成的開發(fā)和應(yīng)用。編號(hào)公司2015年5產(chǎn)能（億Wh）1比亞迪1002力神16。83威能164中航鋰電155國軒156萬向77光宇8.58寧德時(shí)代17.39盟固利3。610捷威211沃特馬50、鋰電池是未來電池發(fā)展方向鋰離子電池是指分別用二種能可逆地嵌入與脫嵌鋰離子的化合物作為正負(fù)極構(gòu)成的二次電池。充電時(shí)鋰離子從正極化合物中脫出經(jīng)過電解質(zhì)嵌入負(fù)極，同時(shí)電子的賠償電荷從外電路供應(yīng)到負(fù)極，保證負(fù)極電荷均衡;放電時(shí)則相反,鋰離子從負(fù)極脫出,經(jīng)過電解質(zhì)嵌入正極.動(dòng)力鋰離子電池是以鋰離子電池為資料的一種高能量密度電池，是特意為靈巧車供應(yīng)動(dòng)力的鋰電池，擁有零污染、零排放、能量密度高、體積小和循環(huán)使用壽命長等長處，是國內(nèi)外動(dòng)力電池發(fā)展和應(yīng)用的趨向。鋰離子電池包含正極、負(fù)極、隔閡及電解液等四大資料。資料資料實(shí)例嵌鋰過渡金屬氧鈷酸鋰,錳酸鋰，鎳鈷錳三元資料混淆資料，磷酸正極化物鐵鋰電位靠近鋰電位人造石墨,天然石墨，石墨化碳資料,石墨化中間相負(fù)極的可嵌入鋰化合碳微珠和金屬氧化物物L(fēng)iPF6的烷基碳乙烯碳酸脂（EC）,丙烯碳酸脂(PC)和低粘度二乙電解液酸脂搭配高分子基碳酸脂（DEC)等資料隔閡聚烯微多孔膜聚乙烯、聚丙烯為主的聚烯烴隔閡外殼金屬鋼、鋁、鋰離子電池的成本構(gòu)成鋰電池及其隸屬配件，占整車成本的30%—50%。當(dāng)前，動(dòng)力鋰電池的成本大約為每千瓦時(shí)3000元~4000元.鋰電池成本構(gòu)成:①原資料占整個(gè)電池70%，人工、水電20％，折舊10%。②原資猜中，正極占30％—40%，隔閡占15%-30％，電解液占20%-30％,負(fù)極5％—15%。(1）正極資料鋰離子電池的發(fā)展體現(xiàn)出多方向并舉的場(chǎng)面.發(fā)展方向的不一樣主要在于采納的正極資料的不一樣.因?yàn)檎龢O資料在鋰離子電池中據(jù)有較大比率，所以正極資料的性能將很大程度的影響電池的性能.同事，因?yàn)殇囯x子電池正極資料在電池成本中所占比例高達(dá)30％-40％左右，所以正極資料的成本就直接決定了電池成本的高低.當(dāng)前,已批量應(yīng)用于鋰電池的正極資料主要有鈷酸鋰、鎳酸鋰、錳酸鋰以及磷酸鐵鋰。但因?yàn)殁捊饘賰?chǔ)量少,價(jià)錢高昂，所以成本很高。為了降低成本，采納金屬錳取代金屬鈷，形成了錳酸鋰，但作為新能源汽車的動(dòng)力電池，其安全性也是重要考慮要素之一,而錳酸鋰電池循環(huán)壽命短且在高溫環(huán)境下,循環(huán)壽命更差，安全性能較低。磷酸鐵鋰擁有前二者的長處，且原資料價(jià)錢低，資源豐富，是鋰電池中最有發(fā)展遠(yuǎn)景的產(chǎn)品。（2)負(fù)極資料負(fù)極資料主假如以石墨、固體碳粒、石墨化纖資料等為主，其生產(chǎn)技術(shù)壁壘較低,并且國內(nèi)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)家產(chǎn)化.因?yàn)樘枷地?fù)極資料的技術(shù)發(fā)展比較成熟，國內(nèi)產(chǎn)能也比較大，其盈余能力其實(shí)不強(qiáng)，不是發(fā)展鋰電池的限制性環(huán)節(jié)。當(dāng)前，新式的硅合金、鈦酸粒等負(fù)極資料還基本處于實(shí)驗(yàn)室研究階段，在短期能還難以睜開規(guī)模應(yīng)用。當(dāng)前國內(nèi)從事鋰電池負(fù)極資料生產(chǎn)的前三名廠商是深圳市貝特瑞新能源資料股份有限公司、上海杉杉科技有限公司和湖南星城石墨科技股份有限公司。當(dāng)前負(fù)極資料基本能夠知足國內(nèi)市場(chǎng)需求，但跟著新能源汽車行業(yè)的發(fā)展與擴(kuò)大,未來負(fù)極資料市場(chǎng)需求也會(huì)愈來愈大。（3）隔閡鋰離子電池隔閡是以聚烯烴薄膜為主要基體，采納單向或雙向拉伸成孔工藝制備的擁有離子導(dǎo)通功能的微孔膜,在鋰離子電池中起到隔絕電池正、負(fù)極，防備電池短路的作用。跟著隔閡技術(shù)的不停發(fā)展,已逐漸衍生出PP/PE/PP三層復(fù)合隔閡、耐高溫陶瓷涂覆隔閡、高性能PVDF涂覆隔閡等新式鋰離子隔閡。隔閡的重要功能是隔絕正負(fù)極并組織電子穿過，同時(shí)能夠同意離子的經(jīng)過，從而達(dá)成在充放電過程總鋰離子在正負(fù)極之間的快速傳輸。隔閡性能的好壞直接影響著電池內(nèi)阻、放電容量、循環(huán)使用壽命以及安全性能。隔閡越薄,孔隙率越高，電池內(nèi)阻越小,高倍率放電性能越好，性能優(yōu)秀的隔閡對(duì)提升電池的綜合性能擁有重要的作用.鋰電池隔閡的要求：1.耐腐化性高，電化學(xué)穩(wěn)固性好；2.對(duì)電解液的浸潤性好并擁有足夠的吸液保濕能力；3。擁有電子絕緣性，能讓正負(fù)極優(yōu)秀隔絕；4。有必定的孔隙率，保證低電阻和高的電導(dǎo)率;5?？臻g穩(wěn)固，熱能穩(wěn)固,自動(dòng)保護(hù)性能好。當(dāng)前來說,隔閡產(chǎn)品基本依靠入口，國內(nèi)只有極少量公司能夠生產(chǎn).跟著未來國內(nèi)隔閡,特別是動(dòng)力鋰電隔閡產(chǎn)能的進(jìn)一步擴(kuò)大,國內(nèi)隔閡產(chǎn)品將有極大的入口代替空間。(4）電解液電解液在電池中正負(fù)極之間起到了傳到電子的作用，一般由高純度的有機(jī)溶液、電解質(zhì)鋰鹽(六氟磷酸鋰），和一些增添劑原料，在特定的條件下，按特定比率配置達(dá)成。而電解液的主要原料是六氟磷酸鋰，占電解液成本的50％以上，基本上被國外壟斷了。當(dāng)前國內(nèi)電池生產(chǎn)商電解液配套已基本實(shí)現(xiàn)國產(chǎn)化，只有少部分使用進(jìn)口電解液。國內(nèi)廠商主要有天津金牛、東莞杉杉，珠海賽緯電子、國泰榮華等、可知足我國鋰離子電池生產(chǎn)的需要，并有部分出口.（二）驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)剖析、我國驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn)發(fā)展概略2104年，國家對(duì)新能源汽車發(fā)展隊(duì)除了一系列利好政策，我國新能源汽車市場(chǎng)出現(xiàn)了快速增添。而我國驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn)也獲取了快速發(fā)展，推出了一系列的驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)新產(chǎn)品，同時(shí)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的家產(chǎn)構(gòu)造也體現(xiàn)多樣化發(fā)展趨向。驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn)構(gòu)造變化跟著我國驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn)規(guī)模擴(kuò)大，各公司產(chǎn)能建設(shè)加快，家產(chǎn)內(nèi)競(jìng)爭更增強(qiáng)烈,驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn)構(gòu)造體現(xiàn)出了新的變化。一方面，從事傳統(tǒng)電機(jī)生產(chǎn)和電機(jī)家產(chǎn)鏈上下游公司正逐漸進(jìn)入驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn);另一方面，驅(qū)動(dòng)電機(jī)生產(chǎn)公司經(jīng)過收買或并購方式成立了完好的集成系統(tǒng)和配套的家產(chǎn)鏈.、我國驅(qū)動(dòng)電機(jī)家產(chǎn)發(fā)展趨向剖析驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是連續(xù)向著集成化的方向發(fā)展，這有益于降低整個(gè)系統(tǒng)的重量和體積，并能夠有效的降低系統(tǒng)的制造成本.而此中集成化分紅