汽車作為重要的交通工具,為人們生活帶來便捷和舒適的同時(shí),也帶來了諸多負(fù)面影響。隨著世界各國汽車保有量的不斷增加,能源消耗、環(huán)境污染和溫室效應(yīng)已經(jīng)成為全球性難題,尋求替代能源、發(fā)展綠色交通已刻不容緩。新能源汽車以汽油、柴油之外的非常規(guī)的車用替代燃料或電能、太陽能等作為動(dòng)力能源,具有污染較小、噪聲較低、轉(zhuǎn)換效率較高、使用成本較低等優(yōu)點(diǎn),被視為汽車工業(yè)節(jié)能減排、減少對(duì)石油依存的最有效途徑。汽車工業(yè)較為發(fā)達(dá)的德國、英國、美國、法國、日本等國家,在20世紀(jì)中期就開始致力于新能源汽車的研發(fā),其中美國著重研究燃科電池汽車,歐洲更崇尚于零污染的純電動(dòng)汽車,而日本選擇了混合動(dòng)力汽車作為重點(diǎn)發(fā)展方向,其技術(shù)已領(lǐng)先世界其他回家。
新能源汽車是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng),完成或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車。主要包括純電動(dòng)汽車、插電式混合動(dòng)力汽車(含增程式汽車)、燃料電池汽車(《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》)。電動(dòng)化、網(wǎng)聯(lián)化、智能化、共享化正在成為汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展潮流和趨勢(shì)。新能源汽車融匯新能源、新材料和互聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)、人工智能等多種變革性技術(shù),推動(dòng)汽車從單純交通工具向移動(dòng)智能終端、儲(chǔ)能單元和數(shù)字空間轉(zhuǎn)變,帶動(dòng)能源交通、信息通信基礎(chǔ)設(shè)施改造躍升,有效促進(jìn)能源消費(fèi)結(jié)構(gòu)優(yōu)化、智能交通體系和智慧城市建設(shè),具有廣闊市場(chǎng)前景和巨大增長潛力。近年來,主要汽車大國紛紛加強(qiáng)戰(zhàn)略謀劃、強(qiáng)化政策支持,跨國汽車企業(yè)相繼加大研發(fā)投入、完善產(chǎn)業(yè)布局,新能源汽車成為全球汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的主要促進(jìn)未來世界經(jīng)濟(jì)持續(xù)增長的重要引擎。
我國新能源汽車近些年發(fā)展迅速,新能源汽車年產(chǎn)銷規(guī)模、鋰離子動(dòng)力電池裝配量都是世界第一,新能源汽車更是被寄予厚望要成為趕超西方汽車工業(yè)的突破點(diǎn)。不過,與世界先進(jìn)技術(shù)水平相比,我國一些關(guān)鍵核心技術(shù)還未掌握,這被行業(yè)不少人士認(rèn)為, 將成為我國新能源汽車高質(zhì)量發(fā)展的制約因素。
當(dāng)前,我國正在貫徹“資源節(jié)約型,環(huán)境友好型”的發(fā)展戰(zhàn)略,國家對(duì)新能源汽車實(shí)施重點(diǎn)扶持政策。目前國家財(cái)政扶持節(jié)能減排,促進(jìn)了新能源產(chǎn)業(yè)加速發(fā)展,并且已成為新一輪汽車促銷的亮點(diǎn)。隨著油價(jià)不斷攀升,能源與環(huán)保問題日益突出,新能源汽車無疑會(huì)成為未來汽車的發(fā)展方向。智能電動(dòng)汽車將成汽車產(chǎn)品競(jìng)爭(zhēng)主戰(zhàn)場(chǎng),更是下一代移動(dòng)互聯(lián)網(wǎng) AIoT 最重要 的產(chǎn)品平臺(tái)?;诒J丶僭O(shè),我們預(yù)計(jì),到 2025 年,中國電動(dòng)汽車銷量規(guī)模 將超 700 萬輛(CAGR 39%),其中絕大多數(shù)具備智能配置。
在汽車工業(yè)時(shí)代,汽車作為人類主要的移動(dòng)出行工具,與我們?nèi)粘Ia(chǎn)生活息息相關(guān)。但以汽油、柴油為動(dòng)力的傳統(tǒng)能源汽車造成了嚴(yán)重污染,對(duì)人類生存環(huán)境構(gòu)成了威脅。隨著汽車行業(yè)科學(xué)技術(shù)的飛速發(fā)展,汽車已不再拘泥于傳統(tǒng)意義上燃油型交通工具,更多的是向綠色、低碳、環(huán)保的新能源方向發(fā)展,并具有廣闊的前景。
大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、智能家居這樣一個(gè)概念,想必今天的人已經(jīng)不再陌生了。智能化、信息網(wǎng)絡(luò)化、自動(dòng)化等概念走進(jìn)千家萬戶,也滲透到汽車工業(yè)的未來。時(shí)至今日,即使在續(xù)航能力、電池技術(shù)、維護(hù)管理等方面仍存在不足,但仍有優(yōu)于傳統(tǒng)燃料汽車的優(yōu)勢(shì)。全球汽車未來發(fā)展的方向是新能源化,或者說是電動(dòng)化,已經(jīng)成為全球各國和企業(yè)的共識(shí)。過去,很多國家對(duì)這點(diǎn)存在爭(zhēng)議和搖擺,而中國的新能源汽車產(chǎn)業(yè)一直在增長,不斷邁上新臺(tái)階。經(jīng)過這幾年的發(fā)展,新能源化這個(gè)不可逆的態(tài)勢(shì)已基本形成。
從汽車制造向移動(dòng)服務(wù)延伸,到汽車從出行工具向移動(dòng)出行服務(wù)聚合體轉(zhuǎn)型,這場(chǎng)從購買汽車所有權(quán)到購買使用權(quán)的變化必將帶來汽車產(chǎn)業(yè)底層商業(yè)邏輯的根本改變。無疑,“新四化”將帶來全球汽車產(chǎn)業(yè)的深刻變革。
PCIM Europe德國紐倫堡電力電子系統(tǒng)及元器件展,創(chuàng)辦于1979年,每年一屆,至今已經(jīng)有30多年的歷史。該展是歐洲電力電子及其使用范疇、智能運(yùn)動(dòng)和電能質(zhì)量最具影響力的博覽會(huì),也是全球最大的功率半導(dǎo)體展會(huì)。PCIM Europe以其高質(zhì)量的專業(yè)觀眾,成為享譽(yù)電力電子行業(yè)的專業(yè)國際性展會(huì)。
在過去的四十年里,由于采用了更好的設(shè)計(jì)和制造工藝,以及高質(zhì)量材料的可用性,基于硅技術(shù)的功率器件取得了重大進(jìn)展。然而,大多數(shù)商用功率器件現(xiàn)在正在接近硅提供的理論性能極限,特別是在它們阻擋高壓的能力、在導(dǎo)通狀態(tài)下提供低電壓降以及它們?cè)诜浅8叩念l率下開關(guān)的能力方面。
用于通過線圈傳輸電能的技術(shù)分為兩類:第一類稱為感應(yīng)耦合,或稱磁感應(yīng),或稱電磁感應(yīng),這三個(gè)名稱指的是同一種技術(shù),在業(yè)界簡(jiǎn)稱為 MI。此外,同樣通過線圈傳輸能量的磁共振在業(yè)內(nèi)被稱為MR。MI無線充電技術(shù)已廣泛應(yīng)用于市面上的手持設(shè)備中,但采用MR技術(shù)的產(chǎn)品卻很少見。
在 MI 技術(shù)中,發(fā)射端利用驅(qū)動(dòng)器連接電容器和線圈產(chǎn)生諧振并發(fā)送電磁能,而接收端線圈通過接收電磁能和連接電容器的諧振效應(yīng)來接收電能。線圈是纏繞在電感器中的一段導(dǎo)線。成為電感的導(dǎo)線上每個(gè)位置的信號(hào)都是不同的。最大諧振信號(hào)幅值出現(xiàn)在線圈和電容器的結(jié)點(diǎn)處,遠(yuǎn)離結(jié)點(diǎn)處逐漸減小。
新能源汽車就是要開發(fā)新型能源,在汽車動(dòng)力上尋找能夠取代石油生能的代替品,對(duì)汽車的環(huán)保有重大意義。早在20世紀(jì)末,世界各國已認(rèn)知到汽車對(duì)石油的消耗過于巨大,便開始著手研究用其他能源來代替石油消耗,嘗試著使用能夠再生的能源或全球豐富的能源來緩解石油危機(jī)。發(fā)展至今,從燃料到汽車驅(qū)動(dòng)方面等技術(shù)都已融入到新能源汽車概念中,包括有:具有兩種動(dòng)力源的混合動(dòng)力汽車、采用蓄電池的純電動(dòng)汽車和其他環(huán)保節(jié)能型燃料電池汽車等等。隨著在新潮流趨勢(shì)下的不斷摸索,新能源汽車的發(fā)展在一步步進(jìn)步,產(chǎn)品越來越多,也越來越規(guī)范,再往后的發(fā)展中將會(huì)逐漸完善,形式新的工業(yè)化模式,具有更加完善的汽車工業(yè)鏈。
全球汽車的形態(tài)和格局正在重塑,“電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化”發(fā)展已是大勢(shì)所趨。“要準(zhǔn)確把握科技創(chuàng)新大勢(shì),布局搶占新能源汽車技術(shù)和產(chǎn)業(yè)發(fā)展新賽道?!边^去十多年間,我國電動(dòng)汽車的發(fā)展特別是電動(dòng)汽車科技創(chuàng)新取得了顯著成績(jī),未來發(fā)展不要因?yàn)槊媾R的問題和短板,特別是不能因?yàn)榭萍紕?chuàng)新沒有跟上而起大早趕晚集。
世界正在朝著電動(dòng)汽車的方向發(fā)展,這涉及通過大規(guī)模采用電動(dòng)汽車來實(shí)現(xiàn)整個(gè)交通系統(tǒng)的脫碳。隨著電動(dòng)汽車需求的增加,我們必須面對(duì)越來越多的汽車對(duì)電力基礎(chǔ)設(shè)施(即電網(wǎng))造成的后果。大量電動(dòng)汽車確實(shí)會(huì)增加充電所需的電力需求,并有可能使電網(wǎng)承受超過其容量的壓力。
電動(dòng)汽車智能充電一詞是指能夠監(jiān)控、使用和限制充電設(shè)備使用以優(yōu)化能源消耗的系統(tǒng)。這些系統(tǒng)可以由用戶(用戶管理的收費(fèi),或 UMC)或供應(yīng)商(供應(yīng)商管理的收費(fèi),或 SMC)管理。在第一種情況下,電動(dòng)汽車的車主根據(jù)能源價(jià)格和他的需求來選擇充電的時(shí)間。另一種是能源供應(yīng)商直接介入管理,通過V2G(Vehicle to Grid)技術(shù),根據(jù)電網(wǎng)狀態(tài)、當(dāng)?shù)赜秒娏亢蜖顟B(tài)信息實(shí)時(shí)調(diào)節(jié)車輛的充放電電動(dòng)汽車的充電。