新能源汽車的“三電”指的是什么

近年來，中央和地方層面出臺了一系列支持新能源車發(fā)展的政策，包括《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃2012-2020》、《中國制造2025》、《交通強國建設(shè)綱要》等。新能源汽車一時間成為最熱的話題。提到新能源汽車，不得不提的是區(qū)別于傳統(tǒng)的燃油汽車技術(shù)核心——“三電”技術(shù)，具體指電池系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)和電控系統(tǒng)。

01電池系統(tǒng)傳統(tǒng)燃油汽車中的電池（低壓電池）主要是指為車輛照明、空調(diào)等提供電能的電池，新能源中的電池（高壓電池）是提供動力來源，因此又被稱為動力電池。動力電池系統(tǒng)通常由電芯、電池組、電池管理系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、高低壓線束、保護外殼和其他結(jié)構(gòu)件構(gòu)成。動力電池的關(guān)鍵在于電芯，電芯最重要的材料便是正負極、隔膜和電解液。正極材料決定著電池的動力性能、續(xù)航里程、成本及安全性能。

目前，新能源電池中的能量來源主要有鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子蓄電池三種。從新能源汽車電動車的動力電池發(fā)展史來看，早期動力電池使用的是鉛酸電池，到日系混動的鎳氫電池，再到現(xiàn)在主流的鋰電池，也不過二十多年的時間。

鉛酸電池適用于早期電動車型，優(yōu)點是便宜且可靠，但能量密度低；鎳氫電池的優(yōu)點是安全和可靠，但同樣有能量密度低的問題，主要應(yīng)用于混動車型?，F(xiàn)在，鉛酸電池和鎳氫電池已經(jīng)面臨全面的淘汰。鋰離子電池的優(yōu)點是容量密度大，相對地，成本也更高，目前主流的電動汽車使用的都是這類電池。

根據(jù)采用的材料不同，目前的鋰離子電池主要分為鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和三元鋰電池四種。

新能源動力電池市場，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池二分天下，對于安全性要求更高的電動客車市場選用磷酸鐵鋰電池更多，而對于能量密度要求更高的乘用車市場，則是三元鋰電池占比更高。

鈷酸鋰電池具有容量密度大等優(yōu)點，但缺點在于穩(wěn)定性不夠。錳酸鋰電池價格便宜，安全環(huán)保，市場占有率最大，廣泛應(yīng)用于日韓歐美。磷酸鐵鋰電池穩(wěn)定性好、壽命長，但比能量低，一致性低，制作成本高于錳酸鋰。三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳三種材料按一定比例混合搭配的鋰電池，能量密度最高。雖然安全性差，但也高于鈷酸鋰。循環(huán)壽命短。各類鋰電池對比如下圖所示。

02電驅(qū)系統(tǒng)電驅(qū)系統(tǒng)同樣由三部分組成，分別是傳動機構(gòu)、電機、逆變器。傳動機構(gòu)，目前國內(nèi)電動車的傳動機構(gòu)都是單機減速，即沒有離合也沒有變速，傳動機構(gòu)可以增加其復(fù)雜性，從而降低對電機和電機變阻器的需求，提高性能，降低成本。

電機系統(tǒng)，是為汽車提供扭矩的高壓電機（就是給汽車提供力），一臺車可以搭載數(shù)臺電機，扭矩決定新能源車汽車加速速度的快慢，目前汽車專門的電機驅(qū)動系分為三種：直流電機驅(qū)動系、永磁同步電機驅(qū)動系、交流感應(yīng)電機驅(qū)動系。

逆變器，是把直流電轉(zhuǎn)變成交流電的設(shè)備，主要應(yīng)用在充電場景上面，若逆變器支持較高的電壓，則電壓充電流較大，縮短充電時間。同時，因為充電時的電壓較高，逆變器所產(chǎn)生的熱量也會相應(yīng)增多，如何解決逆變器中IGBT模塊的散熱問題，是提高直流充電樁充電效率的關(guān)鍵問題。

03電控系統(tǒng)電控有狹義和廣義之分，狹義上的電控系統(tǒng)指的是整車控制器，然而新能源車的電控還包括電機控制器和電池管理系統(tǒng)，即新能源車的電控系統(tǒng)分為：整車控制器、電機控制器和電池管理系統(tǒng)。

整車控制系統(tǒng)，整車控制系統(tǒng)主要是采集油門、制動踏板等的信號，并且做出相應(yīng)的指令，和傳統(tǒng)汽車的整車控制系統(tǒng)差別并不是很大。

電機控制器，電機控制器的作用主要是接收整車控制器的扭矩報文指令，進而控制電機的轉(zhuǎn)速和轉(zhuǎn)動方向。

電池管理系統(tǒng)，電池管理系統(tǒng)顧名思義，主要是監(jiān)測和管理電池的狀況，包括電池物理參數(shù)實時監(jiān)測、在線診斷與預(yù)警、充放電與預(yù)充控制、均衡管理和熱管理等，電池管理系統(tǒng)是新能源車獨有的電控系統(tǒng)，