张宇
佛山市顺德区金泰德胜电机有限公司
摘要：随着节能减排、政府补贴等政策倡导和推动，中国汽车市场正迎来发展新能源汽车的“黄金时代”。为吸引市场消费，各汽车企业纷纷打出“三高、三低”品质保证，以节能高效作为技术突破点和市场攻坚利剑，抢占市场份额。要实现新能源汽车的“三高、三低”，归根结底，需要在技术层面对汽车核心部件进行优化革新，其中包括电池、电机、电控系统。它不仅需要科研人员的开发研究，更需要企业的重视和国家的支持。只有在政策、经济、技术的三层保障下，才能实现中国自主品牌的新能源汽车高安全、高可靠、高效率，低气味、低噪音、低油耗的“三高、三低”要求。
关键词：新能源；汽车；三高；三低；技术；
随着节能减排的社会呼吁和政府补贴等节能措施的开展和推动下，中国汽车市场正迎来发展新能源汽车的“黄金时代”。近几年，传统造车企业开始朝电动化方向看齐，新能源汽车发展趋势势不可挡。为吸引市场消费，各汽车企业纷纷打出“三高、三低”品质保证，以节能高效作为技术突破点和市场攻坚利剑，抢占市场份额。
一、什么是新能源汽车的“三高、三低”
所谓的“三高”指的是高安全、高可靠、高效率，“三低”指的是低气味、低噪音、低油耗。“三高、三低”简单明了地提出了汽车市场消费群体对汽车产品追求的品质要求，代表着未来新能源汽车发展的方向。
二、如何实现“三高、三低”
要实现新能源汽车的“三高、三低”，归根结底，需要在技术层面对汽车核心部件进行优化革新，其中包括电池、电机、电控系统。
（一）提高电池安全系数和延长寿命，降低价格成本
电池安全性、长寿命和低成本是实现新能源汽车“三高、三低”的基本要求。当前主流新能源汽车电池技术，已从原来的铅酸电池升级为锂电池技术，但是锂电池依然存在难以突破的技术瓶颈。如，电池续航里程短、充电时间较慢、以及能量密度偏低，另外，锂电池材料价格居高不下，也是造成整车价格昂贵的原因之一。
近年来，在国家电池能量密度方面的指标要求越来越高，安全性能方面检查越来越严格的情况下，很多汽车骨干企业开始研究以高镍为材料的三元电池。相比目前普遍使用的磷酸铁锂电池，三元锂电池电压平台较高，在相同的体积或是重量下，三元锂电池的比能量、比功率比磷酸铁锂电池更大。此外，在大倍率充电、和耐低温性能等方面，三元锂电池也有较大的优势。但是，三元锂电池以贵金属为材料，成本价格偏高。虽在寿命、安全方面具有一定优势，但高昂的价格让消费者望而却步，失去市场竞争力。
对此，要在电池部件上实现“三高、三低”除了在技术层面进行安全性能、效率性能研发以外，还要有大量的资金投入，以规模生产和电池材料回收再利用的方式，以降低高额材料成本。
（二）提高驱动电机性能，降低噪音
目前，新能源汽车使用电机主要是永磁同步电机和交流感应电机。其中，永磁同步电机以其功率密度大、体积小、效率高、结构简单牢固、易于维护等优点，占据市场主导位置。但是，目前的永磁同步电机还存在不少问题。首先，其电机造价较高，带来高额整车成本；其次，在恒功率模式下，操纵复杂，控制系统成本也较高；其三，其电机弱磁能力差，调速范围有限；四、功率范围较小，低速时额定电流大，损耗大，效率较低；此外，永磁材料在受到振动、高温和过载电流作用时，其导磁性会下降或发生退磁现象，影响电机的使用性能。
交流感应电机具有坚固耐用、运行可靠、维护方便和价格低廉的特点，且其体积小、质量轻，环境适应性好，在噪音方面也有其优势。但是其功率系数较低、散热性差，调速性能差，不利于在高速以外的地方形式。所以，其使用范围不如永磁同步电机。
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继变频调速系统、无刷直流电动机调速系统之后，电机行业迎来新一代无级调速系统，它是集现代最新电子技术、电磁理论为一体的光、机、电一体化高新技术——开关磁阻电动机。
开关磁阻电机在结构上比其他电机都要简单，维护容易，其可靠性好，转速可达15000 r/min，效率方面比交流感应电机高，操控灵活简单，能在短时间内频繁启动，且其材料成本较低。开关磁阻电机高性能、高效率、低成本的特点，已成功吸引了汽车企业的眼球，是未来新能源汽车“三高、三低”品质发展的研究方向。目前，开关磁阻电机存在的最大缺陷就是噪音问题。由于开关磁阻电动机为双凸极结构，在转矩波动时不可避免产生噪音。如何采用合理的设计和控制技术，抑制或消除开关磁阻电机的噪声是未来该电机的研究发展主题。
（三）电控操作系统
传统汽车的电控操作系统通过功率半导体、微处理器等电力电子器件，采用中低压变频等方式实现对车用空调压缩机、转向助力泵电机实现调控功能。目前，新能源电动汽车开始出现部分“多合一”的电控产品。随着微芯片在整车及总成控制中的应用逐步广泛，多合一电控产品的成本有望进一步下降，单一控制器将逐步被集成化“车辆中央控制器”所取代。电控系统的设计和标定与电机系统密切相关，根据匹配电机的不同，电控系统需要开发与之匹配的技术平台。未来电机与电控将朝着业务交叉一体化方向发展，这有利于进一步降低整车成本，增加市场竞争力。
相比动力电池在国内已经初步建立起研发技术体系，电控领域的自主化程度远远落后于电池的发展。国内绝大部分汽车企业对电机电控核心组件如芯片等仍不具备完全自主生产能力和系统完整的知识产权。但是，随着国内电机电控系统产业链的逐步完善，电机电控系统的国产化率也呈上涨趋势。国产替代进口是未来发展的方向，也是实现“三高、三低”在电控系统方面的必然要求。
三、实现“三高、三低”的其他客观因素
1、政策支持，扶持新能源汽车行业发展。
鉴于中国新能源汽车行业起步较晚，市场发展尚未成熟的情况下，实现中国自主品牌新能源汽车“三高、三低”品质，需要政府在政策层面给予支持，如政策上加强行业指导、鼓励新能源汽车企业的发展等。
2、经济支持
面对高额的技术开发研究成本，政府应加大这方面的经济投入，同时，通过减免税赋和奖励科研成果的方式对企业进行经济上的扶持，减轻企业压力负担。
3、科研鼓励
对新能源汽车“三高、三低”技术突破人员和企业进行嘉奖，鼓励发明。
4、政府做好消费市场引导
企业发展离不开消费市场的支持，政府应通过对消费者从传统汽车转换为新能源汽车消费观念引导，扩大新能源汽车消费市场，免除企业“后顾之忧”，鼓励企业“放心”进行新能源汽车技术开发工作。
实现新能源汽车“三高、三低”品质保证，归根结底是对技术革新提出的要求。它不仅需要科研人员的开发研究，更需要企业的重视和国家的支持。只有在政策、经济、技术的三层保障下，才能实现中国自主品牌的新能源汽车高安全、高可靠、高效率，低气味、低噪音、低油耗的“三高、三低”要求。
参考文献
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论文作者:张宇
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2018年第20期
论文发表时间:2018/11/13
标签：新能源论文; 电机论文; 汽车论文; 电控论文; 锂电池论文; 永磁论文; 技术论文; 《建筑学研究前沿》2018年第20期论文;