贺林-新能源商用车动力总成趋势及关键技术.pdf

1、动力系统产业发展论坛贺 林合肥工业大学新能源商用车动力总成趋势及关键技术2023年09月15日合肥中国工博会2 机械化（英国、德国）电气化（德国、美国）数字化（美国、中国）智能化（）天下大势 浩浩荡荡 顺之者昌 逆之则亡3一 时代需求二 发展历史三 电池技术四 电机技术五 电控技术六 发展趋势七 结束语4 时代需求：人工智能与新能源汽车融合创新国家意志市场需求行业发展 战略新兴产业：新能源汽车强国之路 中国制造2025：数字化 汽车中长期规划：电动化 智能汽车创新发展：智能化 零排放：电动化动力总成是必然选择 低能耗：电动化动力总成是最优选择 高性能：汽车四化是必须的支撑功能 无人化：智能化首

2、先在物流车上实现 智能化：下一代汽车控制必然形式 电动化：下一代动力总成必然形式 网联化：智能汽车必须标配的功能 轻量化：节能汽车必须具备的特征5 汽车碳排放新能源+智能汽车随着汽车在全世界的普及，全球汽车保有量不断增加，截至2020年已超过12.8亿辆。新车的快速增长抵消了在减少新车燃料消耗方面已经取得的进展，汽车产生的二氧化碳排放量仍呈现增长趋势。根据数据统计，15.9%的二氧化碳排放量来源于公路运输（汽车、卡车和公共汽车），汽车尾气正成为二氧化碳的重要的排放源，在总体的所占的比重仍有持续扩大的趋势。数据来源：世界数据来源：世界汽车工业协会汽车工业协会，World Resources In

3、stitute8929279609921,0201,0561,0971,1421,1851,2351,28202004006008001,0001,2001,400百万辆2010-2020年全球汽车保有量走势发电加热,43.90%制造与施工,18.20%其他用途的燃料燃烧,12.20%非公路运输,5.80%公路运输,15.90%其他非运输,4%世界二氧化碳排放量构成及占比6一 时代需求二 发展历史三 电池技术四 电机技术五 电控技术六 发展趋势七 结束语7 汽车动力系统形式是汽车分类的标准8 电动化可能是汽车动力的终极形式9第一代第三代第二代第三代 新能源卡车发展历史10一 时代需求二 发展历

4、史三 电池技术四 电机技术五 电控技术六 发展趋势七 结束语11 液态电池是当前动力电池的主流形式根据锂离子电池的正极不同，主要分为NCA、NCM、LMO和LFP四大类，负极分为C和LTO两种。参数三元材料（镍钴铝酸锂）NCA/C三元材料（镍钴锰）NCM/CLMO/C磷酸铁锂LFP/C三元材料（镍钴锰）NCM/LTO能量密度(Wh/kg)19024012012086循环寿命(次)15003200100020005000安 全 性中等中等较好好非常好成本(元/Wh)4.51.53.035.5温度性能(C)-2055-3055-2050-1055-3055典型供应商松下三星、LG江森、盟固利CAT

5、L、力神东芝、微宏12 液态电池是汽车动力的过渡方案项目三元材料（镍钴锰）镍钴铝酸锂磷酸铁锂锰酸锂简称NCMNCALFPLMO电压平台(V)3.653.653.33.8比能量(Wh/kg)160300170300150120150优点电化学性能稳定，循环性能好，通过调整镍、钴、锰的含量比例可以提升性能，提升潜力大；高能量密度，低温性能好，有较大提升潜力；安全性高锰资源丰富，价格较低，安全性能好缺点用到一定比例钴、镍等高成本成分含有钴镍等高成本成分，电芯安全性能差，生产技术门槛高，开发难度大；只有松下、江森等少数厂家应用低温性能较差，放电电压低，比能量很难大幅提高能量密度低，高温性能差，比能量很

6、难提高总结国内主推三元材料、磷酸铁锂，磷酸铁锂的安全性、高温性能、寿命、稳定性优于三元材料，三元材料的能量密度优于磷酸铁锂，低温性能两者想当安全性比能量比功率寿命成本NCM安全性比能量比功率寿命成本NCA安全性比能量比功率寿命成本LFP安全性比能量比功率寿命成本LMO液态电池安全、比能量、温度性能是限制电动汽车发展的三座大山13 固态电池是汽车动力的最优解决方案14 动力电池技术发展还处于初级阶段 近三十年来汽车动力电池经历了从材料体系、能量密度、成本降低的一系列突破1988-1998能量密度：40-50wh/kg材料体系：铅酸为主典型车型：通用EV1，续驶里程100+，电池系统约1吨1998