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電動汽車關鍵零部件的創新發展

當前五種主要的電氣化車型,包括弱混,非插電強混,插電式混動,純電動燃料電池電池。除了燃料電池外,其它四種車型從2012年至2019年整體增長較好。從2018年第三季度開始到2019年上半年,弱混車型增長喜人,非插電強混在2017年和2018年已經形成一定體量,在2019年二季度有上升的斜坡,說明也有比較好的增強,今年有可能從去年20萬的體量到40萬的體量級別。

下面我們重點看一下插電式混動,純電動和燃料電池三類,在我國屬于可以免征購置稅的新能源車型,從上圖可以看出插電式混動和純電動在2019年上半年的市場增長勢頭保持的非常好,2019年上半年實現了58萬量的輕型車產量,與2018年相比達到了50-60%的迅猛增長。從季度性因素來看,一直以來,三、四季度的產量將高于一、二季度。

首先,純電動車續駛里程的最大影響因素是補貼政策,在2016-2018年補貼的里程需求越來越高,最初2016年的續駛里程為100公里,2018年提升到150公里以上,2019年起始補貼里程再次提升至250公里。這些都促使純電動汽車向長里程發展。補貼政策原定計劃是2015-2020年穩步退出,但2018年250公里以上的補貼不降反升,這個階段純電動車里程的大躍進,有可能導致部分車型安全性不達標。2019年250公里以上補貼的退坡力度非常大,整體的補貼降幅在60%-70%左右。

總結而言,第一、2019年,起始補貼里程提升至250公里,利好的消息是250公里以下的車子沒有補貼,但仍然滿足新能源的規定,可以享受新能源車政策的利好措施。例如有些車型僅局限在城市內使用,里程可以更短,不用追求補貼,與2018年150公里的最低要求相比,是一種放開。第二、2018年補貼政策中對300公里以上純電動車不降反升,可能埋下安全隱患。第三、國家希望鼓勵長續航能力的純電動車型,因此保持了400公里續航的2.5萬的補貼額度,比第一檔補貼高出近40%,力度比較可觀。

新能源汽車關鍵三電零部件的發展情況。為何三電屬于核心零部件,這里將當前五種主要的電氣化車型,包括弱混,非插電強混,插電式混動,純電動和燃料電池,以及純內燃機、內燃機帶啟停一并進行羅列。可以看到,上圖中中間三列就是新能源三電系統。

首先,電機驅動系統,純內燃機和內燃機帶啟停其驅動只來自發動機,從弱混開始,新的驅動方式,電機就開始加入,但弱混中發動機還是主要驅動力。而從強混開始,發動機和電機更為平等,其中一些增程式車型,發動機退居發電機的角色。這一趨勢在插電式強混更為明顯。到純電動和燃料電池,完全沒有了內燃機。

第二,是電池,無論是哪種類型的驅動和電氣化方式,都需要鉛酸電池。弱混在鉛酸電池的基礎上,搭載48V或90V等鋰電池。強混要進一步提升鋰電池電壓,加大鋰電池容量,或者像日系采用的高壓鎳氫電池。到插電式混動,需要鋰離子電池包到350V,純電動到330V,145Ah的量級。當前的燃料電池也存在對功率的限制,如果車型對功率要求比較高,單純依靠燃料電池包驅動力不足,也需要加裝鋰離子電池。

第三,是電控,隨著電池和高壓系統的存在,就需要電力電子以及相應的電機控制器,將直流電轉化為交流電,在回收的時候再轉化回去。因為鋰離子電壓的提升,取消了發動機上的發電機,就需要DCDC直流變壓器為小的鉛酸蓄電池補電,此外,新能源車要配備插電式系統需要裝載車載充電機。此外,熱管理系統也為三電系統服務。

精彩問答:

問: 6月25號補貼退坡后,未來的純電續駛里程發展趨勢如何?

答:首先,隨著補貼退坡,政策對續航里程的推動是減弱的趨勢,長里程的成本將不再能夠通過政府的補貼和稅收來彌補,這種方式將無法持續。那我將從消費端入手,消費者對續航里程的需求是多少成為一個關鍵因素。IHS Markit正在開展對全球5000名潛在的新能源車購買者的調研項目,預計年底會有初步的結論。

根據今天開場的調查顯示,占最高比例的日常續航里程是60公里以上。由此可見,很多同行對車子續航里程的需求是比較高的。每天60公里,5天至少要300公里,車子一周就需要充一次電。因此,大家對車子的使用需求和頻繁度是不盡相同的。

問:輪轂電機的發展情況?

答:目前,從量產乘用車的角度而言,電機電控減速器三合一是一個比較確定的發展方式。輪轂電機有一些在研的項目,但距離量產和正式的市場推廣還有一定的距離,因為還有一些問題需要克服,還涉及到底盤的更改。輪轂電機廠自己實現還比較困難,需要對不同的車的底盤進行調校,適應性上與三合一有較大的差距。三合一的方式可以適配不同的車型,平臺,可以由同一個供應商提供給不同的主機廠。

問:未來采取永磁同步電機還是異步電機?

答:目前,確實有分叉存在,國內廠商比較愿意采用永磁同步電機,例如,蔚來也是用永磁同步電機替換之前的異步電機。因此,國內永磁同步電機占據主流,因為,中國有比較好的稀土資源和永磁體的產業鏈,永磁電機的性能也比較優良。但是,國外,尤其是歐美未來比較傾向于采用異步電機,首先他們的永磁體供應鏈不是很完善,用異步電機可以避免風險的存在。其次,異步電機的難點在于控制,這些國外廠商針對控制有一定優勢,因此可以用異步電機代替永磁電機。最后,異步電機也更易于實現更大的功率,更高的轉速。不同的市場導致不同的需求,國內的永磁電機的發展趨勢還是比較明朗的。

來源:第一電動網

作者:IHS Markit

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