百大产业链全景图-新能源汽车产业链全景图.pdf

新能源电动汽车三电：电驱、电池、电控原理、发展现状和未来趋势.docx

双电机驱动技术可以灵活调整车辆的工作状态，还可以提高整车的工作效率、提高加速性能、提高续航里程、减小体积、减轻重量、实现动力安全冗余等，有望成为未来新能源汽车主流驱动技术。

新能源汽车是一个极具纵深的产业链条，也是一个具备广阔成长空间、市场导向、兼具制造与消费属性的产业，在全球均 被视为重要的战略新兴产业。重点发展以新能源汽车为代表的绿色经济已经成为全球共识，也将成为未来各全球主导型经 济体之间开展合作的重要抓手。在这样一个蓝海行业中，全球产业之间更多是“正和博弈”，而非“零和博弈”。 我们坚定看好中国新能源汽车产业链的发展前景，产业链各环节上的头部企业，未来均有望成长为全球性的领军企业：  目前中国是全球唯一拥有全部工业门类的国家，2019年工业增加值全球占比超过28%，中国优势供应链向全球溢出已成 为大势所趋，新能源产业（包含新能源汽车）恰恰是中国优势供应链

海外市场多点开花，需求欣欣向荣。据彭博新能源数据，2018 年光伏装机规模超过 1GW 的国家或地区数量达到 13 个，2017 年为 9 个，CPIA 统计数据显示，2019 年新增光伏装机超 GW 级的市场数量预计在 16 个以上，包括：中国 大陆地区、中国台湾地区、美国、印度、日本、越南、澳大利亚、西班牙、德国、墨西哥、乌克兰、荷兰、巴西、 韩国、阿联酋、巴基斯坦等。2019 年我国光伏组件出口金额 173.1 亿美元，其中超 1 亿美元的市场有 28 个（2018 年 22 个），超 10 亿美元的有 6 个（2018 年 4 个），出口量超过 1GW 的国家和地区共 15 个（201

硅基太阳能电池原料易制备、成本优势大，价格不断下降，成为近二十年来光伏电站 应用的主导半导体材料，长期占据90%以上市场，并且份额越来越高。晶硅电池的理论极 限速度为30%，目前主流的高效电池种类有PERC、TOPCon、HIT、IBC、HBC等技术工艺， PERC、HIT、TOPCon 电池的理论极限效率分别为 24.5%、27.5%、 28.7%，截止2019年 PERC、HIT、TOPCon 电池的最高研发效率分别为 24.06%、25.11%、25.70%，平均量产 效率分别为22.5%、23.7%、23.5%。截至2019年底，PERC因其成本优势占据65%的市场份 额。太阳能电池作

battery-microgrid带有蓄电池的由多台逆变器组成的微电网

对于新能源汽车来讲，由于其能量来源及汽车发动结构与传统汽车存在差异，因此其热管理的重点对象也有所不同，除了车身空调系统，还包括电池包管理系统、电机电控管理系统等，整个新能源热管理系统的价值量得到提升。 新能源热管理系统相对于传统热管理系统是一个纯增量市场，单车价值量将新增4200元。假设到2030 年，我国可以实现1000 万新能源乘用车产量，那么在新能源零部件方面可以新增420 亿市场空间。不同类型的车型所采取的热管理系统是不同的。 新能源热管理本质上是集降温、保温及升温三种策略为一体的系统。目前新能源热管理系统以降温冷却为主，且根据冷却介质的不同，以效率与成本较低的空气冷却（风冷）和液

前言: 目前，新能源汽车是国内外汽车行业的一大趋势，随着全球石油资源日趋枯竭，大气环境污染日益严重，以节能、环保、安全为终极目标的电动汽车，混合动力电动汽车成为全世界各国汽车产业发展的重点。而从2010年以来，由于国家政策的大力扶植，国内电动车市场呈现爆发式增长。 新能源车是一个复杂的系统。以纯电动乘用车为例，对能内部的电控部分尤其是电源转换部分最重要要求就是高可靠性，高效率。以及灵活的散热和结构设计。 Vicor针对新能源汽车行业开发DCM290P138T600A40模块，以高压动力电池为输入，给12V蓄电池以及车身控制单元供电。目前电动车市场分立器件DC/DC解决方案，有体积大，效率低等限制。而DCM产品对此做了极大的改进。DCM产品有以下特性: 160~420V宽范围输入，适合绝大部分乘用车动力电池范围。 600W, 43.5A 连续输出，效率可达93%。 功率密度1239 W/in3，尺寸47.91*22.8*7.26mm。重量仅为29.2g。 可以多个单元直接并联，无需辅助均流电路，无需降额使用，适合各种车型的功率要求。 独特的双面散热工艺，非常适合车用水冷散热工艺。 DCM的效率和损耗曲线，峰值效率93.6%，多个并联工作无需降额。 双面水冷散热方式，设备整体体积做到最小。 多台并联的DCM原理图: 除此以外，DCM产品还有模拟和数字两个版本可选，数字版针对CAN总线架构进行优化，不但把DCM内部的状态通过PWM信号传给上位机，也可以按控制指令做输出的调整。 对于电动车车厂来说，DCM的方案可以用简单的并联实现各种功率输出的需求，用很短的研发时间就可以配置出小体积，高功率的DC/DC电源系统。 注意:附件原理图以及PCB仅供参考，不可用作商业用途！

MCU是新能源汽车特有的核心功率电子单元，通过接收VCU的车辆行驶控制指令，控制电动机输出指定的扭矩和转速，驱动车辆行驶。实现把动力电池的直流电能转换为所需的高压交流电、并驱动电机本体输出机械能。同时，MCU具有电机系统故障诊断保护和存储功能。   MCU的设定参数较多，每个参数均有一定的选择范围，使用中常常遇到因个别参数设置不当(参数设定通过CAN通讯或仿真器进行设定），导致MCU不能正常工作的现象，因此，必须对相关的参数进行正确的设定。   1.控制方式：   即速度控制、转距控制、PID控制或其他方式。采取控制方式后，一般要根据控制精度进行静态或动态辨识。   2.最低运行频率：   即驱动电机运行的最小转速，驱动电机在低转速下运行时，其散热性能很差（风冷型），电机长时间运行在低转速下，会导致驱动电机烧毁。而且低速时，其电缆中的电流也会增大，也会导致电缆发热。   3.最高运行频率：   一般的MCU最大频率到60Hz，有的甚至到400Hz，高频率将使驱动电机高速运转，这对普通电机来说，其轴承不能长时间的超额定转速运行，电机的转子是否能承受这样的离心力。   4.载波频率：   载波频率设置的越高,其高次谐波分量越大，这和电缆的长度，电机发热，电缆发热，IGBT发热等因素是密切相关的。   5.电机参数：   MCU在参数中设定电机的功率、电流、电压、转速、最大频率，这些参数可以从驱动电机铭牌中直接得到。   6.跳频：   在某个频率点上，有可能会发生共振现象，特别在整个装置比较高时；在控制压缩机时，要避免压缩机的喘振点(空调压缩机）。   7.加减速时间   加速时间就是输出频率从0上升到最大频率所需时间，减速时间是指从最大频率下降到0所需时间。通常用频率设定信号上升、下降来确定加减速时间。在驱动电机加速时须限制频率设定的上升率以防止过电流，减速时则限制下降率以防止过电压。   加速时间设定要求：将加速电流限制在MCU过电流容量以下，不使过流失速而引起高压系统断电保护；减速时间设定要点是：防止平滑电路电压过大，不使再生过压失速而使高压系统断电保护。加减速时间可根据负载计算出来，但在调试中常采取按负载和经验先设定较长加减速时间，通过起、停驱动电机观察有无过电流、过电压报警；然后将加减速设定时间逐渐缩短，以运转中不发生报警为原则，重复操作几次，便可确定出最佳加减速时间。   8.转矩提升   又叫转矩补偿，是为补偿因电动机定子绕组电阻所引起的低速时转矩降低，而把低频率范围f/V增大的方法。设定为自动时，可使加速时的电压自动提升以补偿起动转矩，使驱动电机加速顺利进行。根据负载特性，尤其是负载的起动特性，通过试验可选出较佳曲线。对于变转矩负载，如选择不当会出现低速时的输出电压过高，而浪费电能的现象，甚至还会出现驱动电机带负载起动时电流大，而转速上不去的现象。   9.电子热过载保护   本功能为保护电动机过热而设置，它是MCU内CPU根据运转电流值和频率计算出电动机的温升，从而进行过热保护。本功能只适用于“一拖一”场合。   电子热保护设定值(%)=[电动机额定电流(A)/MCU额定输出电流(A)]×100%。   10.频率限制   即MCU输出频率的上、下限幅值。频率限制是为防止误操作或外接频率设定信号源出故障，而引起输出频率的过高或过低，以防损坏设备的一种保护功能。在应用中按实际情况设定即可。此功能还可作限速使用，将MCU上限频率设定为某一频率值，这样就可使最高车速在一个固定、较低的工作速度上。   11.转矩限制   可为驱动转矩限制和制动转矩限制两种。它是根据MCU输出电压和电流值，经CPU进行转矩计算，其可对加减速和恒速运行时的冲击负载恢复特性有显著改善。转矩限制功能可实现自动加速和减速控制。假设加减速时间小于负载惯量时间时，也能保证驱动电机按照转矩设定值自动加速和减速。   驱动转矩功能提供了强大的起动转矩，在稳态运转时，转矩功能将控制电动机转差，而将电动机转矩限制在最大设定值内，当负载转矩突然增大时，甚至在加速时间设定过短时，也不会引起高压系统断电保护。在加速时间设定过短时，电动机转矩也不会超过最大设定值。驱动转矩大对起动有利，以设置为80～100%较妥。   制动转矩设定数值越小，其