来源:动力电池热失控技术研究。

新能源汽车区别于传统汽车的核心技术是“三电”，包括电驱动、电池和电控。

下面详细讲解一下三电的基础知识:

首先，电池

电池是一个和化学、机械工业、电控相关的行业。电池的关键是电芯，电芯最重要的材料是正负极、隔膜和电解液。磷酸亚铁锂、钴酸锂、锰酸锂、三元和高镍三元是广为人知的正极材料。

动力电池是一个非常“年轻”的产品。1996年，EV-1由通用汽车推出铅酸电池，铅酸电池是现代电动车架构的雏形，从铅酸电池到日本混合动力镍氢电池，再到现在流行的锂电池，也不过20多年的时间。

从第四批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中可以看到，32款车型搭载了17家公司的电池，其中16家为电池生产企业，另一家为长安新能源，显示其他乘用车的动力电池均为直接采购，包括电池、电池组和电池管理系统。

大部分自主品牌主机厂都没有自己的电池和电池设计能力。

跨国车企虽然没有自己的电池，但是坚持自己设计生产电池组件和管理体系，这是为了加强动力电池的核心竞争力。与大部分自主品牌的区别在于，即使不使用这种电池，也仍然可以用另一个电池品牌设计电池组，核心技术仍然掌握在自己手中。

但是我们更关心的是动力电池，它也是新能源汽车中的能源。目前动力电池中，镍氢电池面临淘汰，铅酸电池都是有量支撑的，所以锂电池是目前最主要的。(如下图所示)

首先介绍一些重要的概念。

从能量密度上来说，电池肯定不如汽油，但区别在哪里？一箱50L的汽油可以跑600km左右。一辆同样行驶里程的电动车需要多少电池？(如下图所示)

下表列出了四种锂电池的主要性能差异。从表中可以看出，四种电池各有优缺点。那么汽车厂商是根据什么来选择这些电池中的一种呢？未来哪种电池会是主流？

数码电子产品对锂电池的安全性要求不高，钴酸锂电池最适合3C领域。特斯拉敢用这样的电池，未来会获得超强的续航能力，但同时安全性能需要打折扣。

锰酸锂电池因为公正赢得了动力电池最大的市场份额。虽然它的能量密度不如钴酸锂和三元锂，但它的其他综合性能相当优异。

如果低能量密度不限制磷酸铁锂电池，它可能真的会成为占统治地位的动力电池。安全性能和寿命这两个关键指标都是顶尖的。

如果说中国锂电池发展的重点是磷酸铁锂电池，那么国际动力锂电池行业的新星就是三元锂电池，它比钴酸锂电池能量密度更高，成本更低，安全性也相当可靠。关于动力锂电池的选择，不同车企有各自的考量(如下图)。

动力电池的发展趋势

摘要:

二、电驱动

电驱动由传动机构、电机、逆变器三部分组成。目前国内外电动车的传动机构都是单机减速，也就是没有离合器，没有变速。未来电动车企业会增加传动机构的复杂程度，减少对电机和电机变阻器的需求，也就是提高性能，降低成本。

电机由定子、转子、外壳三部分组成。电机技术的关键点是定子和转子。转子是新能源汽车的主要驱动电机，承担着与新能源汽车运动相关的所有功能。新能源汽车的电机有正转和反转，正转就是正驱动，反转就是反驱动。

【/h/】新能源汽车前进加速过程中，电机有负扭矩，扭矩的准确意味着新能源汽车的加速速度。当出现扭矩误差时，需要电机的新能源汽车加速，里程数换算成同样能量需要的电池，电池的成本比电机高，所以新能源汽车的电机的效率和性能非常重要。目前汽车的点动驱动系统有三种:DC点动驱动系统、永磁同步电机驱动系统和交流感应点动驱动系统。

DC汽车

感应电机

永磁电机

逆变器是将直流电转化为交流电的装置。如果电动车的逆变器可以支持更高的电压，那么对应的电压充电电流更大，功率也更大，也就是说在相同电流充电时，充电功率可以等比例放大，也就是充电时间会缩短。如果提高逆变器的支撑电压，充电时逆变器产生的热量会增加，因此需要解决逆变器中IGBT模块的散热问题，这是提高充电效率的关键问题。目前日本丰田在这方面已经做了很深的研究，比如其硅碳技术的应用。

第三，电控

新能源汽车的电机和电控系统作为传统发动机(变速箱)的替代品，直接决定了电动汽车的爬坡、加速、最高车速等主要性能指标。同时，电控系统面临的工况相对复杂:需要能够频繁启停，加速减速，低速/爬坡要求高扭矩，高速要求低扭矩，速度范围大；混合动力汽车还需要处理电机启动、电机发电、制动能量回馈等特殊功能。

电控方面，对于一般主机厂来说，真正掌握的只有整车控制器。新能源汽车的整车控制器和传统汽车差别不大，成熟度相对较高。

另外，在电池容量固定的情况下，电机的能耗直接决定了续航里程。因此，电动汽车驱动系统在负载要求、技术性能和工作环境方面有着特殊的要求:

1。驱动电机应具有更高的能量密度，实现轻量化和低成本，适应有限的车内空空间，同时具有能量回馈能力，降低整车能耗；

2。驱动电机兼具高速宽调速和低速大扭矩，以提供较高的起步速度、爬坡性能和高速加速性能；

3。电子控制系统应该具有高的控制精度、高的动态响应速度，同时提供高的安全性和可靠性。

作为新能源汽车产业链的重要一环，电机控制系统对整车的性能和成本有着直接的影响。目前我国电机和电控领域的自主化程度还远远落后于电池。电机电控的一些核心零部件，如IGBT芯片，目前还不具备完全自主的生产能力，拥有完全知识产权的整车企业和零部件企业还是少数。

从上面的分析可以看出，大部分自主品牌只掌握了整车控制器和三电组件的集成技术，但是三电组件的技术还处于不入门的阶段。毕竟不是一个领域，技术不可能一蹴而就。

至于合资品牌，电池不足是他们唯一的软肋，但这个缺陷是通过自己设计电池组和电池管理系统，然后掌握动力电池技术来弥补的。技术是需要积累的东西。

2020年之前，补贴会逐渐减少甚至退出。对于主机厂来说，最重要的任务是如何降低动力电池的成本，这也是技术与市场博弈的关键阶段。如果技术被人控制，就很难降低成本。

来源:动力电池热失控技术研究。

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