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动力系统的电气化
本篇将聚焦动力系统电气化、不同的解决方案架构以及与功率半导体的联系

 2018-10-24

动力系统的电气化——简介

比来,汽车电气化在汽车行业内取得了快速成长。鞭策这一趋势的主要因素是城市环境中的清洁驾驶、脱碳、空气质量和健康庇护等法规。这些法规通过本地政府或全球各地政府与相关组织商定的减排要求加以实施,并要求汽车OEM做出快速响应,以减少车辆的碳排放量,避免潜在的严重惩罚。

这一根本变化并不是依靠于传统的内燃机(ICE),而是依靠于某种形式的电气动力系统。目前有多个动力系统解决方案正在实施中,别离针对不同OEM的战略、愿景和财政能力。这也使得该行业呈现了大量新的术语。初看上去,可能会令人眼花缭乱,特殊是当新能源汽车最先大量上路时。最受欢迎的动力解决方案如下:48V轻度混合动力(MHEV);全混合动力(HEV);插电式混合动力(PHEV);纯电池动力(BEV);燃料电池(FCV)。

图1电气化驱动因素及影响因素 来源:AVL

每一种类型都有一个特定的架构,以及各自的运行要求和功率要求。此外,每种解决方案实现的二氧化碳(CO2)减排大不不异,从48V MHEV的大约15%到BEV和FCV的100%,有高有低。直接向OEM供给相关汽车系统和器件(DC/DC转换器、电池治理系统(BMS)、逆变器 等)的汽车1级供给商应谨慎考虑和阐发这些细节。

所有行业参与者都想要了解的此中一个要害问题就是,哪类汽车/动力系统将占据(短期和持久)主导地位,以及迈向大规模普及的转折点将在何时呈现。这 对于制订成功战略和提高业务市场份额至关主要。在近期举行的大大都会议中,人们主要谈论的是48V MHEV及其如何阐扬向整车电气化成长的垫脚石作用。许多人还说,BEV将成为整车电气化成长的最终目标。尽管这可能是真的,但是我们必需提及一些特定的 挑战,并对其加以考虑。

简单地说,虽然48V MHEV和HEV等解决方案在目前是符合要求的,但是从长远角度看,它们无法实现令人满足的CO2减排和驾驶体验。相反,这些局部电气化汽车的开发具有相 对成本效益,因为它们与众所周知的传统汽车非常接近,从而使OEM能够在现有制造基础上轻松地进行开发。这是一种简单的演化策略。

最后阶段的汽车解决方案(如BEV和FCV)可解决CO2减排问题(至少在汽车减排方面),同时还可以向客户提供全新的驾驶体验(例如:瞬时转矩 (BEV)、无人驾驶功能等)。这些汽车面临的主要挑战就是出产成本较高(电池成本(BEV)、制氢成本(FCV)等),且实现大规模普及需要具有供给数 百万电池的制造能力。此外,还存在一些外部挑战,例如:充电基础设施和电力分配,这些都需要进一步成长,以满足汽车的电力需求,并消除消费者的担忧。

在本系列中,我将测验考试深入研究每一种主要的汽车类型,以进一步了解它们的架构、系统需求以及与功率半导体的联系。不才一篇博客中,我将谈论48V MHEV,并和大家一起探讨向清洁驾驶迈出的第一步。

作者:安世半导体 技术营销工程师 Ivan Petrov

Ivan近期获得曼彻斯特大学电气和电子工程专业工程学学士(荣誉)学位,其于2016年9月插手安世半导体担任技术营销工程师一职,并在短短的一年后晋 升为研究生营销工程师。他负责功率半导体业务的市场阐发。在过去的一年里,他颁发了几篇深受好评的传统动力系统陈述,并最先致力于汽车电气化这一迅速成长 的领域。Ivan对电动车(xEV)系统的了解来自于其静态研究、参与的众多xEV会议和全球客户拜访。在工作之余,他是一名活跃的网球选手,他的比赛风 格和外表曾被人拿来与罗杰·费德勒和格里戈尔·季米特洛夫比力。