以電動/混合動力為代表的新能源汽車近年來取得了長足的進步,但給人的感覺始終是”雷聲大,雨點小”。電動車成功的關鍵是什么?投資者的耐心、研發的投入、消費者的信心能否堅持到產業成熟的轉折點?此間是否還會存在其它替代技術,以及經濟政策因素和偶然性事件出現?日前,相關企業就上述熱點問題接受了本刊的專訪。
ADI公司大中華區汽車電子商務經理李防震將目前的制約因素歸納為技術、標準以及相關政策法規的缺失。他分析說,從技術上看,國內缺少自主知識產權產品,缺少滿足汽車行業質量控制體系的本土供應商,主要元器件仍然受制于國外;新能源汽車中的電池問題,包括充電時間、使用壽命、重量、續航能力等,也一直得不到明顯改善。同時,在涉及充電接口、通信協議、充電站安全等一系列重要問題時,尚無統一的行業和國家標準出臺,導致目前幾乎每家車廠都處于各自為政的混亂狀態,從而限制了大規模生產,也給最終用戶帶來諸多不便。
此外,在政策上關于如何定義新能源和節能型汽車的范疇,也一直在討論中。李防震說,從目前的趨勢來看,最大的可能性是純電動和插電式混合動力車會被列為新能源,享受政府比較大的補貼;其它普通混合動力車被列為節能型,這樣就只能享受政府很少的補助。所以,政府的政策將直接影響新能源汽車的發展。
”指望新能源汽車在短時間內迅速普及的想法是‘不切實際’的”。NXP公司汽車電子事業部業務發展總監李曉鶴認為,這將是一個涉及從動力電池性能和壽命的提升,成本的下降和制造一致性的提高,到整車控制系統的改進和安全性的提升,一直延伸到基礎設施和智能電網的建設,商業模式探索,最終到消費者購買和駕駛行為習慣轉變的整個生態系統的巨大轉變。目前市場上還有許多技術的、或者被稱作”雞生蛋還是蛋生雞”的問題待解決。
從半導體廠商的角度來看,李曉鶴將技術挑戰分為三個層面:第一是傳統車、混動車和電動車共同面對的提高整車驅動能效的挑戰。不同的是傳統車/混動車體現在減排,而電動車體現在增程。NXP最近正在推動局部工作網絡(Partial Networking)在ISO11898和AUTOSAR中的標準制定和前期研發,據稱該技術可節約多至70瓦的系統能耗。其它關鍵技術還包括:以磁阻傳感器和FlexRay收發器為核心的電助力和實時雙離合變速器、汽車級固態照明系統和新型Class-D功放。
第二是電動車特有的挑戰,包括12V車載網絡和400-600V高壓驅動系統并存,帶來對高耐壓和高抗干擾的電流隔離的需求。模塊化動力電池組,尤其是在中國被廣泛采用的磷酸鐵鋰電池,對分布式電池管理系統的測量精度、通訊可靠性和功能性安全等級(ASIL)提出了新的挑戰;電動車因為充電和診斷功能,很多電控單元不會像傳統車進入關斷或休眠狀態,從而對整車網絡的能量管理策略和單個模塊的工作壽命都有了更為嚴格的要求。
第三是基礎設施的建設。不僅指充換電設施、智能電網和智能交通系統,同時也包括如何能把各種替代交通方式,例如公交、汽車共享(Car Share)、汽車合乘(Car Pooling)和私車無縫結合,從而提升電池車整體用戶體驗,降低普及的難度。NXP推出的ATOP(Automotive Telematics On-board unit Platform)平臺,將GPS、NFC、安全驗證、通訊模塊、USB、CAN總線、電池管理集成在硬幣大小的模塊中,可以快速實現節能車聯網(ECO-Telematics)包括智能交通、節能行駛、汽車共享認證和計費、遠程電池診斷和充電路線選擇等在內的多項功能。
ADI方面則透露稱,針對新能源汽車的兩個主要難點:電池管理和電機控制,ADI于今年4月推出了應用于能源、工業和汽車應用的鋰電池監控和保護系統產品AD7280A/AD8280,可監控六個電池單元的電壓和溫度輸入。該器件由電池組供電,可以針對過壓、過溫或欠壓這三種狀況中的任意一種提供共享式或單獨式報警。同時,集成式的方案也可以使電源設計師替換昂貴的分立器件方案,降低功耗并減小系統空間,幫助客戶解決與電池監控和安全性有關的各種設計挑戰。
李防震還特意強調了ADI的iCoupler數字隔離器產品。據稱,與傳統光電耦合器中使用LED和光電二極管不同,這種技術基于芯片級變壓器,支持更高的數據速率和更低的功耗,性能更加穩定。數據顯示,在同樣的信號數據速率下,iCoupler產品的功耗是光耦的十分之一到六分之一(例如,在3V電源、0Mbps至2Mbps條件下,每通道的最大電流為 0.8mA)。此前,日本三菱汽車公司就宣布將在下一代”i-MiEV”全電動汽車中采用該產品。
( 編輯/劉文林 )
來源:電子工程世界
作者:綜合報道
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