新能源汽車之市場
Market of new energy vehicles
安徽新能源汽車將首次出口美國
安徽江淮汽車股份公司9月2日 發(fā)布公告，將向美國GTA公司出售 “愛意為”純電動轎車。雙方協(xié)議， GTA公司將采購至少2000臺電動汽 車在美國市場銷售，首期200臺電動 汽車銷售合同已簽署，第一批100 臺電動汽車將于9月3日從合肥港啟 運。這是我國新能源汽車首次出口到 歐美發(fā)達國家市場。
免征購置稅
7月9日國務院常務會議表示： 自2014年9月1日至2017年底，對獲 得許可在中國境內(nèi)銷售(包括進口)的 純電動以及符合條件的插電式(含增 程式)混合動力、燃料電池三類新能 源汽車，免征車輛購置稅。
第一批免征車輛購置稅的新能源 汽車車型目錄，純電動汽車領域有比 亞迪e6、江淮和悅iEV等17款乘用 車、75款客車、5款專用車入圍；插 電式混合動力汽車領域有榮威550等 6款乘用車和10款客車入圍。免征車 輛購置稅政策并沒有涉及普通混合動 力汽車。
上汽與一嗨戰(zhàn)略合作共推新能源 汽車市場化
日前，上汽乘用車與一嗨租車 舉行了戰(zhàn)略合作簽約儀式，雙方宣布 達成首批上千輛榮威新能源汽車的采 購協(xié)議，包括插電式混合動力轎車榮 威550PLUGBIN和純電動轎車榮威 E50。
近期，國家相關部門密集出臺 新能源汽車發(fā)展的利好政策，中國新 能源汽車市場已經(jīng)從培育期轉(zhuǎn)人發(fā)展 期。在這樣的大背景下，上汽乘用車 與一嗨租車的強強聯(lián)手為新能源汽車 的推廣提供了可借鑒的范本
8月新能源汽車產(chǎn)量同比增長近 11倍
根據(jù)機動車整車出廠合格證統(tǒng) 計，2014年8月，我國新能源汽車 生產(chǎn)5191輛，同比增長近11倍。其 中，純電動乘用車生產(chǎn)2447輛，同 比增長近8倍，插電式混合動力乘用 車生產(chǎn)1594輛，同比增長近27倍； 純電動商用車生產(chǎn)284輛，同比增長 近3倍，插電式混合動力商用車生產(chǎn) 866輛，同比增長近37倍。
新能源汽車之百科
Wikipedia of new energy vehicles
什么是新能源汽車
新能源汽車是指采用非常規(guī)車用 燃料作為動力來源（或使用常規(guī)車用 燃料、采用新型車載動力裝置），綜 合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進 技術，形成的技術原理先進、具有新 技術、新結(jié)構的汽車。
新能源汽車包括燃氣汽車（液 化天然氣、壓縮天然氣）、燃料電 池電動汽車（FCEV）、純電動汽車 （BEV）、液化石油氣汽車、氫能 源動力汽車、混合動力汽車（油氣混 合、油電混合）太陽能汽車和其他新 能源（如高效儲能器）汽車等，其廢 氣排放量較低。
新能源各汽車種類優(yōu)缺點一覽
混合動力汽車
優(yōu)點：1、采用混合動力后可按 平均需用的功率來確定內(nèi)燃機的最大 功率，此時處于油耗低、污染少的最 優(yōu)工況下工作。需要大功率內(nèi)燃機 功率不足時，由電池來補充；負荷少 時，富余的功率可發(fā)電給電池充電，由于內(nèi)燃機可持續(xù)工作，電池又可以 不斷得到充電，故其行程和普通汽車 一樣。2、因為有了電池， 可以十分 方便地回收制動時、下坡時、怠速時 的能量。3、在繁華市區(qū)，可關停內(nèi) 燃機，由電池單獨驅(qū)動，實現(xiàn)“零” 排放。
缺點：長距離高速行駛基本不能 省油。
純電動汽車
優(yōu)點：技術相對簡單成熟，只要 有電力供應的地方都能夠充電。
缺點：蓄電池單位重量儲存的能 量太少，電動車的電池較貴，又沒形 成經(jīng)濟規(guī)模，故購買價格較貴，使用 成本，有些試用結(jié)果比汽車貴，有些 結(jié)果僅為汽車的1/3，這主要取決于 電池的壽命及當?shù)氐挠汀㈦妰r格。
燃料電池汽車
優(yōu)點：1、零排放或近似零排 放。2、減少了機油泄露帶來的水污 染。3、降低了溫室氣體的排放。 4、提高了燃油經(jīng)濟性。5、提高了 發(fā)動機燃燒效率。6、運行平穩(wěn)、無 噪聲。
缺點：燃料種類單一；比功率 低；造價開支高；氫氣儲存困難。
氫動力汽車
優(yōu)點：排放物是純水，行駛時不 產(chǎn)生任何污染物。
缺點：氫燃料電池成本過高，而 且氫燃料的存儲和運輸按照技術條件 來說非常困難，因為氫分子非常小， 極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外 氫氣的提取需要通過電解水或者利用 天然氣，如此一來同樣需要消耗大量 能源，除非使用核電來提取，否則無 法從根本上降低二氧化碳排放。
超級電容汽車
優(yōu)點：充電時間短、功率密度 大、容量大、使用壽命長、免維護、 經(jīng)濟環(huán)保等。
缺點：功率輸出隨著行駛里程加 長而衰減，受環(huán)境溫度影響大。
新能源汽車之充電站
Charge station of new energy vehicles
作為電動汽車產(chǎn)業(yè)的重要一環(huán)，充電站的建設是電動汽車大規(guī)模發(fā)展的關鍵。
電動汽車充電站是指為各類電動汽車提供充電的站點，與現(xiàn)有的加油站相似。電動汽車用戶在汽車電能將要耗盡的時 候，可以通過充電樁為汽車電池進行充電。
2014主要城市充電站建設計劃
北京：2014年內(nèi)完成1000個公用 快充樁布局建設。
上海：到2015年，完成電動車運 行總量1萬輛的目標，并在全市布局 6000個以上的充電樁。
杭州：將在原有2個“微公交” 站點的基礎上，新增17個“微公交” 站點，其中16個在西湖區(qū)，1個在濱江 區(qū)，未來還將規(guī)劃更多站點。
深圳：到2015年將建168座公交 充電站，50座出租車充電站，526個快 速充電樁，39000個慢速充電樁。
廣州：在2013-2015年，將安排 地方財政安排補貼資金20.26億元，可 爭取中央補貼資金9.66億元。未來計 劃建設各類充電站105個，各類充電樁 （機）9970個，形成網(wǎng)絡化、智能化 的充電服務體系。
天津：到2015年底，將推廣應用 1.2萬輛新能源汽車，并建設66個充、 換電站和6700個充電樁,形成電動車快 充網(wǎng)絡。
自動化助力充電站
充電站按照功能可以劃分為四個 子模塊，配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、電池調(diào)度系統(tǒng)、充電站監(jiān)控系統(tǒng)。充電站給汽 車充電一般分為三種方式：普通充電、 快速充電、電池更換。普通充電多為交 流充電，可以使用 220V 或 380V 的電 壓?？焖俪潆姸酁橹绷鞒潆?。充電站主 要設備包括充電機、充電樁、有源濾波 裝臵、電能監(jiān)控系統(tǒng)。設備性能方面， 最主要關注安全與高效。
企業(yè)代表之ABB
作為智能電網(wǎng)建設的組成部分， ABB已參與國內(nèi)外多個電動汽車充電 項目的建設，在確保電動汽車站安全可 靠的同時，也解決電網(wǎng)穩(wěn)定運行的的問 題。同時，ABB與電動汽車生產(chǎn)商合 作，解決兼容問題。例如：ABB與沃 爾沃汽車合作，將充電樁，包括工業(yè)插 頭和插座等產(chǎn)品大量應用于沃爾沃的電動汽車充電設備中。
2010年，全球領先的電力和自動 化技術集團ABB全面參與中國電動汽 車充電站的建設，為充電站的低壓配電 柜提供低壓空氣斷路器、塑殼斷路器、 微型斷路器及控制類產(chǎn)品。目前中國最 大的電動汽車充電站——深圳市大運中 心電動汽車充電站項目，ABB為充電 站的低壓配電柜提供了低壓空氣斷路器 及塑殼斷路器類產(chǎn)品。這也是ABB的 產(chǎn)品全面應用于國內(nèi)電動汽車充電站建 設領域。
ABB交流充電樁方案
交流充電樁一般是指固定在地 面上，為具有車載充電機的電動汽車 提供交流電源，主要安裝于公共建 筑（辦公樓宇、商場、公共停車場等）、居民小區(qū)停車場和充電站內(nèi)， 充電時間比較長。
因設計方案的不同，一個交流充 電樁可同時為一輛或多輛電動汽車充 電?；诔潆娯摵商攸c和節(jié)能環(huán)保的要 求，交流充電樁以安全性和可靠性為基 礎，以實用性、智能化和標準化為導 向，集供配電系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、充電站 監(jiān)控系統(tǒng)和計費管理系統(tǒng)于一體，實現(xiàn) 計時、計電度、計金額充電等全面智能 化。
針對交流充電樁的應用對象和安 裝場合，對設備安全性的要求非常高， 包括輸入輸出過流和短路保護、漏電保 護、IP等級、溫度控制、濕度控制、抗 震能力等。
基于交流充電樁特殊的要求， ABB提供多種可供選擇的解決方案和 全系列的保護和控制產(chǎn)品，提高設備的 可靠性和運行能力。
方案一（如圖1）
ABB為電動汽車交流充電解決方 案提供以下低壓產(chǎn)品：
■微型斷路器 S200
■剩 余 電 流 動 作 保 護 器 S200+DDA200
■電表 Meter
■電涌保護器 OVR
■接觸器 A
■插拔式接口繼電器 CR
■開關電源 CP
■專用工業(yè)插頭 IPS
■接線端子
■按鈕指示燈
■可編程控制器 PLC
圖一
方案二（如圖2）
ABB為電動汽車交流充電解決方 案提供以下低壓產(chǎn)品：
■微型斷路器 S200
■剩余電流動作保護器S200+DDA200
■電表 Meter
■電涌保護器 OVR
■開關電源 CP
■專用工業(yè)插頭 IPS
■接線端子
■按鈕指示燈
■可編程控制器 PLC
圖二
企業(yè)代表之新松
如何給電動汽車充電，讓它“跑 得更遠”是企業(yè)必須面對的一個難題。 目前電動汽車充電主要有兩種方式：插 充和換充。業(yè)界普遍認為，解決大型電 動車輛的供電問題，較好的方法是建設 換電站，即通過給汽車更換電池的方法 代替漫長的充電過程。
自動換電機器人是電動汽車換電 站的核心工作系統(tǒng)，新松機器人公司自 主研發(fā)的全自動式電池交換機器人系統(tǒng) 集成了鋁合金輕型框架、伺服控制系 統(tǒng)、POS絕對定位、激光安全檢測和 激光自動定位系統(tǒng)等多項高新技術，具 有換電作業(yè)時間短、工況穩(wěn)定性高等特 點，在電池更換過程中無需人工介入。 目前，該系統(tǒng)已在北京航天橋換電站、 北京北士城換電站、北京馬家樓電池換 電站等成功運行。
新松自動換電機器人方案
針對目前電動汽車電池更換過程 自動化程度低 、與車輛對接可靠性 差、電池充電環(huán)境溫度無法控制等問 題，新松公司開發(fā)了全自動式和分步式 兩種電池換裝系統(tǒng)兩種方案。
方案一：全自動式電池換裝系統(tǒng)（如圖三）
電動汽車換電站采用模塊化、標 準化的方式設計，每個換電站根據(jù)服務 車輛的數(shù)量和型號由若干換電單元模塊 組合而成。系統(tǒng)主要由自動換電機器 人、電池充電貨架、汽車定位裝置、地 面控制臺、電池充電監(jiān)控系統(tǒng)等幾部分 組成。每個單元在電動汽車左右各有一 條環(huán)線，每個環(huán)線設計兩臺自動換電機 器人，分別負責取電池和送電池。機器 人與電動汽車自動對位，在兩分鐘自動 更換完電池。
圖三
圖四
方案二：分步式兩種電池換裝系統(tǒng)（如圖4）
換電單元模塊分為車輛換電區(qū)、 電池存儲區(qū)和充電機充電區(qū)，每個區(qū)域 相對獨立，通過接口設備相連，符合電 池換電站對充電溫度、安全防護和消防 控制等要素的要求。
每個單元由自動換電機器人、電 池充電貨架、電池轉(zhuǎn)運設備、助力機械 手、控制臺、電池充電監(jiān)控管理系統(tǒng)組 成。一次換電工作分解為幾個步驟，每 個步驟有專門設備完成，各設備可并行 工作，減少了汽車換電時間，降低了設 備的技術開發(fā)和系統(tǒng)運行故障風險，為 設備的技術改造搭建了柔性開發(fā)設計平 臺。
地 面 控 制 臺 通 過 S I M E N S PROFIBUS總線與電池充電貨架、堆 垛機、電池轉(zhuǎn)運平臺、觸摸操作屏等設 備通訊，實時監(jiān)控的設備的狀態(tài)，實 現(xiàn)各設備運行的電氣聯(lián)鎖保護，保證 系統(tǒng)運行安全。計算機電池充電監(jiān)控 管理系統(tǒng)與地面控制臺通過SIMENS PROFINET工業(yè)以太網(wǎng)通訊，自動下 達換電任務，實時圖標顯示設備運行的 狀態(tài)和換電任務完成情況。
新能源汽車之驅(qū)動及控制系統(tǒng)
Driving and control system of new energy vehicles
驅(qū)動電機和電機控制器是新能源汽車的核心部件。在一輛純電動汽車中，驅(qū)動電機是驅(qū)動車輛行駛唯一動力裝置，相當 于傳統(tǒng)燃油汽車的發(fā)動機。
作為新能源汽車的核心部件，電動汽車電機控制要求更高——電機的平穩(wěn)運轉(zhuǎn)、快速啟動和制動以及電機效率背后都涉 及到電機控制的關鍵技術，將直接關系到電能利用效率、整車性能、駕駛體驗以及車輛行駛安全。
驅(qū)動系統(tǒng)
車輛的電機驅(qū)動系統(tǒng)的驅(qū)動方式可 分為集中驅(qū)動與車輪獨立驅(qū)動。集中驅(qū) 動結(jié)構簡單，可以沿用內(nèi)燃機汽車的部 分傳動裝置，是目前應用最多的電驅(qū)動 方式，容易處理電機冷卻、防振以及電 磁干擾等問題。
車輪獨立驅(qū)動的范例是三菱汽車公 司應用開發(fā)的輪轂電機電動汽車，和日 產(chǎn)汽車公司開發(fā)的輪轂電機電動汽車。 相比傳統(tǒng)工業(yè)電機，新能源汽車驅(qū) 動電機有更高的技術要求。類型主要有 四種:直流電機、交流異步電機、永磁無 刷電機(包括永磁同步電機)和開關磁阻 電機。從綜合性能來看，永磁同步電機 最具優(yōu)勢，更能代表新能源汽車驅(qū)動電 機的發(fā)展方向。
集成化是另一大趨勢，電機系統(tǒng)的 集成化主要包括機電集成和電力電子集 成，前者能有效降低系統(tǒng)重量和成本， 后者是解決變流器成本和效率的最佳方 案，其中功率器件IGBT模塊封裝的技 術壁壘較高。
國外： 不少企業(yè)電機為內(nèi)部配 套，博世等零部件巨頭具有很強實力。 除Tesla以外，國外新能源汽車電電機 已基本采用永磁同步電機。寶馬、大 眾、豐田、日產(chǎn)的電機系統(tǒng)均為內(nèi)部配 套，此外，在新能源汽車電機領域競爭 力領先主要為博世、大陸、麥格納等大 型零部件集團。
國內(nèi)： 綜合實力較強的為北京精 進、上海電驅(qū)動、大洋電機等。我國新 能源客車主要采用交流異步電機，乘用 車則基本采用永磁同步電機。國內(nèi)目前 能為新能源商用車提供電機的企業(yè)較 多，但同時能為商用車也能為乘用車提 供電機的企業(yè)則相對較少，綜合實力較 為突出的主要供應商包括北京精進、上 海電驅(qū)動、大洋電機等。
控制系統(tǒng)
電機控制技術是電動汽車的關鍵技 術之一，它對電動車的性能將產(chǎn)生巨大 的影響。由于驅(qū)動電機的原理、種類差 別很大，因此，對每類電機的控制都是 針對該類電機的原理采用適當?shù)目刂品? 式。
簡言之，直流電機的轉(zhuǎn)速是靠控制 電樞和勵磁來實現(xiàn)的。交流電機采用矢 量控制技術實現(xiàn)電機轉(zhuǎn)矩控制。永磁電 機的控制較復雜，為實現(xiàn)最佳控制，常 采用兩種或幾種控制方案結(jié)合運行。如 采用最大轉(zhuǎn)矩控制和弱磁控制相結(jié)合以 實現(xiàn)電機的效率最佳化和寬范圍調(diào)速的 控制技術以及轉(zhuǎn)矩控制和PWM控制集 成一體的控制技術等。
隨著電機驅(qū)動系統(tǒng)和控制技術的發(fā) 展，近年來各種智能控制技術、模糊控制 技術、神經(jīng)網(wǎng)絡控制技術已開始應用于汽 車電機控制中，使汽車電機驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn) 了結(jié)構簡單、響應快、抗干擾強，極大地 提高了驅(qū)動系統(tǒng)的技術性能。
新能源汽車之能源系統(tǒng)
Energy system of new energy vehicles
拓邦股份：磷酸鐵鋰 TB-32180FH
產(chǎn)品特色：遵循TS16949的生產(chǎn)和測試規(guī)范要求，應用于插電式混合動力汽車、純 電動汽車。
麥格米特：汽車車載充電機MVAC220-278-3000
產(chǎn)品特色：高可靠性，高效率，高功率密度設計；風冷方案，高度僅95mm；防 水、防潮、防塵，符合IP55標準；符合GB/T 24347-2009等汽車產(chǎn)品標準。應用于插電 式混合動力汽車、純電動汽車、增程式電動汽車。
金升陽：CB0505D-1W電源
產(chǎn)品特色：該系列產(chǎn)品遵循TS16949的生產(chǎn)和測試規(guī)范要求，全面采用汽車級的元 器件，不僅符合AEC-Q100汽車集成電路(IC)應力測試標準，更能滿足AEC-Q200被動 （無源）組件應力測試認證規(guī)范。
鷹峰電子：疊層母線
產(chǎn)品特色：低電感系數(shù)；結(jié)構緊湊，有效利用空間且能控制系統(tǒng)溫度；通過在母線 上焊接編織帶用以連接電池、IGBT、電容等不同的器件，這樣可以消除因為汽車行駛產(chǎn) 生的振動應力，保證器件和母線可靠工作，為電動汽車的安全行駛提供保障。
TDK:MKP薄膜電容
產(chǎn)品特色：電流容許值大，ESR低，可提供雙引線和四引線版。
法拉電子：薄膜電容
產(chǎn)品特色：高穩(wěn)定性、可靠性、防爆設計，更安全，自愈特性。
鷹峰電子：薄膜電容
產(chǎn)品特色：鷹峰電子薄膜電容器以有機薄膜為絕緣介質(zhì)，在有機薄膜表面蒸鍍而成 的金屬層作為電極，成對卷繞而成的電力電容器，具有容量穩(wěn)定，自感量小等優(yōu)點。適合 應用于使用條件苛刻、感量低、長壽命性能要求高的變流器中。
南通江海：薄膜電容
產(chǎn)品特色：直流濾波用，可替代電解電容器，采用聚丙烯薄膜，溫度特性好，容值 穩(wěn)定，變化率小，等效串聯(lián)電阻小，能承受較大的紋波電流。
新能源汽車之速度反饋系統(tǒng)
Speed feedback system of new energy vehicles
旋轉(zhuǎn)變壓器：混合動力汽車的動力系統(tǒng)以動力傳輸路線分類，可分為串聯(lián)式、并聯(lián)式和混聯(lián)式等三種。不管采用何種方式， 在電動機參與傳動時都需要速度反饋，控制器接收到速度反饋信號后控制電動機驅(qū)動機構將車速穩(wěn)定在目標速度，也可以根 據(jù)速度選擇傳動方式。
常用的速度反饋元件有旋轉(zhuǎn)編碼器，霍爾速度傳感器、旋轉(zhuǎn)變壓器（簡稱旋變）。
從功能上講，三者都能完成速度反饋的功能，但是編碼器由于碼盤防護等級不高，容易震壞，雖然有較高的分辨率，但 是維修頻率高，從而影響整臺車質(zhì)量可靠性；霍爾速度傳感器價格便宜、但是分辨率低，使得控制精度受到限制，而且霍爾 元件長時間受熱后磁性會減弱，所以使用壽命不長；旋轉(zhuǎn)變壓器由于轉(zhuǎn)子和定子分離，無接觸，而且采用無刷設計，所以有 很高的防護等級，能耐高強度的震動，不怕水和油污，使用壽命可以長達數(shù)十年，另外采用專用的轉(zhuǎn)換芯片解碼，可以將旋 變輸出的模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，有和旋轉(zhuǎn)編碼器相當?shù)慕獯a精度。因此，作為混合動力汽車的速度反饋元件，旋變可以 說一種比較理想的選擇。
混合動力汽車由電動機驅(qū)動時必須檢測電動機的轉(zhuǎn)速，應用旋變時需要將其轉(zhuǎn)子安裝在馬達軸上檢測其速度，也可以通 過其他耦合方式檢測。安裝在電機內(nèi)部時，由于馬達內(nèi)部的磁場會影響旋變本身的磁通量變化率，從而影響其解碼精度，因 此必須加裝屏蔽罩。并且在旋變的輸出線上套上屏蔽線，降低空間電磁干擾。采用這種安裝方法將使旋變得到很好的保護， 不會受到灰塵、油污等影響， 旋變使用壽命變長，故障率低， 是一種理想的使用方法。
