《電子技術應用》
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解讀兩會熱點 盤點電動汽車

2012-04-05
關鍵詞: 兩會 電動汽車 LED

現階段,解決發展不平衡、不協調、不可持續的問題,關鍵在于加快轉變經濟發展方式,推進經濟結構戰略性調整,這既是一個長期過程,也是當前最緊迫的任務。今年兩會重點提出加快推進經濟轉型升級。

在政府報告中提到,促進產業結構優化升級。推動戰略性新興產業健康發展。建立促進新能源利用的機制,加強統籌規劃、項目配套、政策引導,擴大國內需求,防止太陽能、風電設備制造能力的盲目擴張。發展新一代信息技術,加強網絡基礎設施建設,推動三網融合取得實質性進展。大力發展高端裝備制造、節能環保、生物醫藥、新能源汽車、新材料等產業。擴大技改專項資金規模,促進傳統產業改造升級。以汽車、鋼鐵、造船、水泥等行業為重點,控制增量,優化存量,推動企業兼并重組,提高產業集中度和規模效益。落實并完善促進小型微型企業發展的政策,進一步減輕企業負擔,激發科技型小型微型企業發展活力。實施有利于服務業發展的財稅、金融政策,支持社會資本進入服務業,促進服務業發展提速、比重提高、水平提升。

推進節能減排和生態環境保護。節能減排的關鍵是節約能源,提高能效,減少污染。要抓緊制定出臺合理控制能源消費總量工作方案,加快理順能源價格體系。綜合運用經濟、法律和必要的行政手段,突出抓好工業、交通、建筑、公共機構、居民生活等重點領域和千家重點耗能企業節能減排,進一步淘汰落后產能。

電動汽車再次成為關注焦點 

2012年全國兩會期間。汽車行業的全國人大代表、全國政協委員齊聚北京,并提出自己的相關提案。

全國人大代表、萬向集團公司董事局主席魯冠球12日表示,我國自主汽車電子產業起步晚、底子薄,國外汽車電子企業占國內汽車電子市場近90%,加之國外汽車電子生產企業電子集成芯片對中國實行技術封鎖,國內自主汽車電子產業發展艱難。建議國家出臺相關政策,規范汽車電子市場秩序,扶持自主汽車電子產業健康發展。

魯冠球還表示,國家為促進清潔能源汽車發展出臺了大量政策,但是,在電動汽車動力電池研發生產方面,中國現在離市場要求還有很大差距,亟須政策支持。為此,魯冠球建議,在清潔能源汽車銷售補貼的政策基礎上,增加專門的動力電池銷售補貼;將動力電池以及動力電池生產所需要的核心原材料和機器設備的研發,列入專項支持,促進動力電池產業鏈技術的總體提升;對中國企業引進國外先進電池技術,中國企業與國外電池企業合資合作,在稅收、土地、貸款等方面提供專門的優惠;對中國企業收購國外先進電池企業提供政策性貸款支持。

早在2010年,為促進我國汽車電子產業發展,在工信部的指導和支持下,經民政部批準,中國電子工業標準化技術協會汽車電子標準工作委員會正式成立。

業內人士多認為,國內汽車電子企業因欠缺核心技術,國外企業長期處于壟斷地位。汽車電子標準委員會的成立,意味著我國汽車電子標準化工作全面啟動,必將促進行業較快發展和整合。

大力發展汽車電子產業,對提高我國汽車產業創新能力,實施節能與新能源汽車戰略,實現汽車強國有著重要意義。同時,發展汽車電子產業有助于我國電子信息產業優化升級和培育新的產業增長點,而標準在其中發揮著重要作用,加速建立符合我國市場和產業特點的汽車電子標準體系迫在眉睫。汽車電子標準委員會的成立,對汽車電子行業標準體系的研究、制定和推廣,以及指導產業發展、規范市場具有重要意義。

汽車電子向低功耗、網絡化、智能化發展 

現在汽車衛星導航、GPS防盜系統、汽車影音娛樂系統、汽車車身故障檢測電子系統等相關汽車電子配套產業鏈發展迅猛,涌現出許多新型技術。而且汽車不斷向網絡化、智能化、無線化、語音化、圖像化、集成化、平臺化發展,多個硬件集成化的趨勢日益明顯。

隨著技術和駕車者需求的不斷發展,無線通信技術將日益加重其在未來汽車電子市場中的發言權。發展的動力不僅包括消費電子的汽車化,也來自人們對更環保、更安全、更方便的駕車環境的追求。前者包括我們熟知的藍牙、GPS和手機無線通信等技術,而后者則正在市場和標準的培育和形成階段——在電子業界和汽車界的努力下,DSRC、ETS、WAVE、ITS等不斷涌現的各種有關汽車與道路交通基礎設施的新技術新概念正致力于掃清通向這條大路仍然存在的一些障礙。

眾多國際大廠皆加大力度研發新技術,不久前飛思卡爾半導體公司就宣布與中國第一汽車股份有限公司結為合作伙伴,同時宣布成立一汽—飛思卡爾汽車電子聯合實驗室。這一聯合實驗室建立在一汽技術中心,將專注于新技術研發,涉及汽車電子各領域,側重動力總成控制、底盤控制、主動安全及新能源電子控制領域。一汽將在其汽車電子平臺設計中集成應用飛思卡爾業界領先的微控制器 (MCU)技術,研發具有競爭力的汽車電子產品。

瑞薩電子株式會社推出面向汽車電子應用的全新RH850系列32位微控制器(MCU)。RH850采用40納米(nm)MONOS(金屬氧化氮氧化硅)嵌入式閃存技術。RH850系列MCU采用全新的RH850 32位內核,以32位內核展現卓越的運算能力,展現低功耗工藝技術的優勢。

羅姆半導體則蘊量以SiC撬動汽車電子新興市場,在推進以低功耗技術為主的環保產品的同時,促進面向HEV車、EV車的SiC器件、功率器件以及各種傳感器的開發研究。

汽車系統正在使用更多的模擬和功率管理功能,飛兆半導體則著力于功率半導體器件的開發,以期為汽車系統提供智能功率器件。

2012年,英飛凌在汽車電子方面針對中國市場開發的產品有電動汽車電機驅動系統、摩托車發動機電噴控制單元,還包括電池管理、車載充電器、整車控制器等。不久將推出混合動力汽車的專用大功率器件、汽車級模塊Easy Modules,包含特別是針對中國客戶開發的單芯片雙/單缸內燃機控制芯片- TLE8080。同時,英飛凌為汽車保駕護航提供的時刻精準檢測胎壓和溫度的TPMS SP37芯片已開始正式供貨。英飛凌安全監控芯片助力ASIL方案CIC61508 也是業內第一家推出的產品。新產品還包括,前大燈水平控制TLE4206-4G 單芯片方案和LED前燈驅動芯片等等。更值得一提的是,英飛凌上海的研發團隊已啟動單芯片4缸內燃機控制系統高集成芯片的研發。

英飛凌認為,2012年,汽車行業的發展趨勢可歸納為以下幾點,

一是,法規將成為技術進步的主要推動力,2012年7月,將會執行HLL(前大燈水平調節)強制標注、整車電磁輻射。新測試方式改變等等促使半導體取代傳統機電元器件,汽車半導體化加速。

二是,節能減排會迫使車廠使用更多電子系統,比如:外燈采用LED,PWM廣泛使用于各類電機控制,微面開始使用EPS,各個系統效率的提高帶動整車進步。

三是,國人會更加關注汽車的安全,電子系統裝車率提高。ASIL汽車安全等級概念會為國內車廠接受,將會成為行業未來發展標桿,配套廠已開始積極開發符合此標準的系統。

四是,TPMS開始流行,國標GB/T26149在去年七月開始執行,各大車廠推出相關產品,越來越多的新車會有此功能。

五是,新能源汽車繼續在積累力量,驅動系統從傳統工業系統進步到真正的汽車級系統、動態平衡電池管理取代被動模式,量變的積累為市場啟動積蓄力量。未來,排放法規會更加嚴格,摩托車繼續從化油器升級為電噴系統。

 

我國電動汽車發展情況 

“十五”期間,國家從維護我國能源安全、改善大氣環境、提高汽車工業競爭力、實現我國汽車工業的跨越式發展的戰略高度考慮。設立“電動汽車重大科技專項”,通過組織企業、高等院校和科研機構,集中國家、地方、企業、高校、科研院所等方面的力量進行聯合攻關。

我國電動汽車重大科技專項實施4年來,經過200多家企業、高校和科研院所的2 000多名技術骨干的努力,目前已取得重要進展:燃料電池汽車已經成功開發出性能樣車,燃料電池轎車累計運行4000km,燃料電池客車累計運行8 000km;混合動力客車已在武漢等地公交線路上試驗運行超過14萬km;純電動轎車和純電動客車均已通過國家有關認證試驗。

國家發政委“新能源汽車公告管理辦法和實施細則”已于2007年11月1日施行。“城鎮鄉村農用(專用)電動汽車通用技術條件”也在醞釀過程中,純電動汽車商業化在農村已經初現雛形。

 

將來符合國際和符合市場需求的純電動汽車必定遵守以下幾項: 

1.電動車輛研發制造運營必須符合國家各項相關法規。整車、零部件性能必須滿足國家技術標準和各項具體要求。

2.電動車輛是以電為能源,由電動機驅動行駛的,不再產生新的污染,不再產生易燃、易爆之隱患。

3.電動車輛儲能用的電池必須是無污染、環保型的。且具有耐久的壽命,具備超快充電(2-3C以上電流)的功能。車輛根據用途確定一次充電之續行里程,以此裝置夠用電量的電池組,充分利用公用充電站超快充電以延長續行里程。

4.電動機組應有高效率的能量轉換。剎車、減速之能量的直接利用和回收,力求車輛之綜合能源利用的高效率。

5.根據車輛用途和行駛場合設定最高車速,且不得超過交通法規的限定值,以合理選擇電動機的功率和配置電池組容量。

6.車輛駕駛操作,控制簡單有效、工作可靠,確保行車安全。

7.機械、電氣裝置耐用少維修。車輛運營之費用低廉。

8.以目標市場需求為依據,提供實用、合適車型滿足之,力求做到技術、經濟、實用、功能諸方面的綜合統一。

目前,電動汽車上應用最廣泛的電源是鉛酸蓄電池,但隨著電動汽車技術的發展,鉛酸蓄電池由于比能量較低,充電速度較慢,壽命較短,逐漸被其他蓄電池所取代。正在發展的電源主要有鈉硫電池、鎳鎘電池、鋰電池、燃料電池、飛輪電池等,這些新型電源的應用,為電動汽車的發展開辟了廣闊的前景。

混合動力汽車不可忽視

 

混合動力汽車指能夠至少從下述兩類車載儲存的能量中獲得動力的汽車:

—可消耗的燃料;

—可再充電能/能量儲存裝置。

根據動力系統結構形式可分為以下三類:

串聯式混合動力汽車(SHEV):車輛的驅動力只來源于電動機的混合動力(電動)汽車。結構特點是發動機帶動發電機發電,電能通過電機控制器輸送給電動機,由電動機驅動汽車行駛。另外,動力電池也可以單獨向電動機提供電能驅動汽車行駛。

并聯式混合動力汽車(PHEV):車輛的驅動力由電動機及發動機同時或單獨供給的混合動力(電動)汽車。結構特點是并聯式驅動系統可以單獨使用發動機或電動機作為動力源,也可以同時使用電動機和發動機作為動力源驅動汽車行駛。

混聯式混合動力汽車(CHEV):同時具有串聯式、并聯式驅動方式的混合動力(電動)汽車。結構特點是可以在串聯混合模式下工作,也可以在并聯混合模式下工作,同時兼顧了串聯式和并聯式的特點。

目前那些通常采用傳統燃料的,同時配以電動機/發動機來改善低速動力輸出和燃油消耗。目前國內市場上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力,而國際市場上柴油混合動力車型發展也很快。

 

優點:

1.采用混合動力后可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率,此時處于油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時,由電池來補充;負荷少時,富余的功率可發電給電池充電,由于內燃機可持續工作,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,可關停內燃機,由電池單獨驅動,實現“零”排放。

4.有了內燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。

5.可以利用現有的加油站加油,不必再投資。

6.可讓電池保持在良好的工作狀態,不發生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本。

缺點:

長距離高速行駛基本不能省油。

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