《换道赛车--新能源汽车的中国道路》读后感

Honghuzaitian

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过年期间阅读了《换道赛车》这本书的前半部分，了解了汽车的发展史，从蒸汽机到内燃机，再到如今的电机。汽车的动力系统在不停地变。书中提到电动汽车的概念早已提出，但是由于原先电池技术的不足，导致发展停滞。当前电动汽车的发展随着互联网信息智能的发展而如火如荼，电子产品在汽车上的应用让车变得更加智能与舒适。在电动车的发展过程中，初期为了让电动车进行普及与方便大众，提出了一系列的举措，比如充电桩的建设，快充技术的研发以及换电站的运行，这消除了消费者对于汽车续航的焦虑。并且由于电这一能源比化石燃料的费用便宜，使用成本的降低使得电动车在中国逐渐打开市场。对于电动汽车来说，主要的为三电技术，即电池、电驱以及电控。目前常见的电池有五种，这五种电池分别是：钴酸锂电池，磷酸铁锂电池，镍氢电池，三元锂电池，石墨烯电池。

我查阅了相关资料，总结了一下以上电池类型的一些优缺点供大家参考

1. 钴酸锂电池：优势：生产技术成熟，能量比高，能量比大约是磷酸铁锂电池的两倍。劣势：高温状态下，稳定性相比镍钴锰酸锂电池、磷酸铁锂电池稍差。
2. 磷酸铁锂电池：优势：稳定性是目前车用锂电池中最好的。劣势：能量密度较三元锂电池、钴酸锂电池仍有不小的差距。还有就是当温度低于零下5度的时候，充电效率有所降低。以及在温度过低的情况下，会影响电池的电容。

磷酸铁锂电池应用的车型，不适合在北方行驶，尤其是东北等极寒地带，因为那里冬天的温度实在是太低了，会影响磷酸铁锂电池的使用寿命

3. 镍氢电池：优势：电池能量储备大，重量更轻，使用寿命更长，并且对环境无污染。劣势：制造成本太高，性能方面比锂电池差。
4. 三元锂电池：优势：相对于钴酸锂电池，三元锂电池安全性更高。更适合未来新能源汽车电池的发展趋势，适合北方天气，低温时电池更加稳定。劣势：电压太低，能量密度介于磷酸铁锂电池和钴酸锂电池之间。
5. 石墨烯电池：优势：这种新能源电池可把数小时的充电时间压缩至不到一分钟。

由于锂电池内添加了石墨烯，可以帮助锂电池降低产能时的热量，达到减少能量损失的目的，避免了大量能量被浪费，减少了热量对电池的损害，提高了电池的使用寿命。但是成本太过昂贵，目前无法大规模应用。

电动汽车的电驱动系统包含电机、电控制器、减速箱，是驱动电动汽车行驶的核心部件；电源系统包含车载充电机（OBC）、DC-DC 转换器和高压配电盒，是动力电池组进行充电、电能转换及分配的核心部件。驱动电机主要技术路径聚焦在永磁同步电机&交流异步电机上。永磁同步电机与交流异步电机的主要区别点在于转子结构，永磁同步电机会在转子上放置永磁体，由磁体产生磁场；而交流异步电机则是由定子绕组通电产生旋转磁场。功率密度、效率（高效率区间）是衡量电机性能的关键指标：

1）功率密度越大代表着相同功率下的电机体积更小，有利于节省空间&制造成本；

2）效率越高，说明电机端损耗越小，相同电池容量下，新能源车续航里程更长。

永磁同步电机为目前应用最多的电机类型，异步电机在高端车型双电机配置下会有部分使用。

相比交流异步电机，永磁同步电机功率密度更高、高效区间更宽、质量更轻。

多电机在高端车型中应用有所增加，故单车配套电机数也随高端市场占比而变化。

随着新能源汽车性能提高，对驱动电机也提出了更多要求。

从性能角度出发，更好的驾驶体验通常需要电机具有更低成本、更高效率、更高功率密度、更长寿命等。为了解决这些问题，电机技术也在不断革新。其中，扁线、高压电机、油冷电机近年关注度比较高，对于提升电机功率密度、提升效率降低损耗具有显著作用。

查阅相关资料得知纯电乘用车电压通常在 200-400V 之间，在同等功率下，当电压从 400V 提升到 800V 后，线路中通过的电流减少一半，产生的功率损耗更小，从而可以提高充电效率、缩短充电时长，进而改善新能源汽车使用体验。同时，工作电流的减少将降低功率损耗，继而可以进一步降低同样行驶里程中的电量消耗，从而延长汽车里程数。2021 年为我国 800V 高压快充元年，行业发展有望加速。2021 年来，比亚迪（e 平台）、理想、小鹏、广汽（埃安）、吉利（极氪 001）、北汽(极狐)等车企纷纷布局 800V 快充技术，我国 800V 高压快充行业进入发展加速期。电机的功率极限能力往往受限于电机温升极限，因此提高电机冷却散热能力可以快速提高功率密度，同时防止永磁体在高温时发生不可逆的“退磁”。目前常用的冷却方式为水冷，但其无法直接冷却热源，热量传递路径长、散热效率低；相较于水冷，油冷的优势在于油品具有不导电、不导磁、绝缘等性能，因此可以直接接触热源，形成更安全的热交换，提高散热效率。故相同的绕组绝缘等级下，油冷电机可以承受更高的绕组电流，长期工作功率更高。

新能源汽车也分为很多类型，书中分别介绍了以下类型：1、混合动力汽车：混合动力是指那些采用传统燃料的，同时配以电动机/发动机来改善低速动力输出和燃油消耗的车型。按照能否外接充电又可以分为插电式混合动力汽车和非插电式混合动车汽车。

2、纯电动汽车：电动汽车顾名思义就是主要采用电力驱动的汽车，大部分车辆直接采用电机驱动，有一部分车辆把电动机装在发动机舱内，也有一部分直接以车轮作为四台电动机的转子，其难点在于电力储存技术。

3、燃料电池汽车：燃料电池汽车是指以氢气、甲醇等为燃料，通过化学反应产生电流，依靠电机驱动的汽车。其电池的能量是通过氢气和氧气的化学作用，而不是经过燃烧，直接变成电能获得。

燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物，因此燃料电池车辆是无污染汽车，燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2至3倍，因此从能源的利用和环境保护方面，燃料电池汽车是一种理想的车辆。

通过对前半段的阅读了解了新能源汽车的一些背景以及技术相关，大有裨益。

 

 

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看来，不计成本，电池的充电时间是可以压缩的