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国内新能源货车技术趋势简析

发布日期: 2021-12-15来源: 汽车动力总成

中国新能源汽车历经了十几年的发展,新能源汽车的技术和产品已较为成熟,尤其是最关键的三电技术(动力电池、驱动电机、高压控制器)从安全性、可靠性和成本等方面相比之初均取得了突破性的发展。同时,伴随汽车电动化的发展不断深化,自动驾驶、氢燃料、换电技术等其他新技术也在迅猛的发展,新能源货车产品也呈现出更加的多样化、网联化和智能化。

1. 磷酸铁锂电池仍是未来十五年搭载的主流动力电池

纯电动货车搭载的动力电池类型主要有三元锂电池和磷酸铁锂电池两大类。三元电池的正极材料由镍钴铝(NCA)或镍钴锰(NCM)组成;磷酸铁锂电池的正极材料由磷酸铁锂(LiFePO4)组成。

在2020年以前,由于轻量化要求及磷酸铁锂电池能量密度较低的情况下,以宁德时代为代表的动力电池厂家疯狂主推高能量密度的三元锂动力电池,但三元锂动力电池的最大缺点是受到撞击和高温时起火点较低,导致市面上频繁出现了纯电动货车自燃的现象,安全问题严重影响了纯电动货车的推广。同时由于钴的稀缺和成本高问题,加之电池技术的进步,磷酸铁锂电池包的能量密度普遍可达140Wh/kg,甚至已经有超过170Wh/kg的产品出现,所以行业内开始逐步恢复理性,并快速转向了成本低和安全高的磷酸铁锂电池。

以比亚迪磷酸铁锂“刀片电池”为代表的磷酸铁锂电池产品在市面上大受欢迎,并在市面上大受欢迎,并以一己之力扭转了国内电池采用磷酸铁锂的格局,实在是功劳一件。由于磷酸铁锂电池成本低和安全高的特点,判断未来十五年,仍然是纯电动货车搭载的主流电池产品。

2. 电驱动总成系统的集成化是大势所趋

传统燃油货车的驱动总成系统基本上是由发动机、变速器、传动轴和驱动桥组成,传动效率低且重量大。在纯电动货车发展之初,纯电动货车是“油改电”模式,电驱动总成系统与传统燃油货车的驱动总成系统型式基本一样,是由驱动电机、减速器、传动轴和驱动桥组成,不仅成本高而且传动效率也低。而随着行业内对纯电动货车的理解越来越深刻,以及在降成本、降能耗和降重等的多重因素驱动下,电驱动总成逐步发展出同轴桥、集成桥等多样的驱动总成型式。

(1)同轴桥将广泛应用在微、轻型纯电动货车上

同轴桥是指驱动电机、行星减速器、差速器与桥壳同轴布置成一个整体的电驱动总成,传动链短,零部件少,结构简单紧凑,重量轻。相比于电机直驱方案,省去了中间传动轴,重量减轻了10%-25%,综合传动效率高达94%以上,比电机直驱方案效率高3%-5%,有效降低整车重量和电耗,延长续航里程。

在中国治超治限的大力整治下,中国货车市场将逐步变得合规化,由于微、轻型纯电动货车主要服务于城市物流,路况良好,同轴桥非常适合城市物流的使用工况。因此,同轴桥将广泛应用在微、轻型纯电动货车上。