1.5.2 乘用车动力技术的创新

高功率密度的功率电子技术促使汽车电驱动系统总成向多合一方向演进，模块化新能源汽车高电压供电、用电系统总成，适应乘用车的空间有限、质量从轻、动力强劲、安全高效、构型多变、布置灵活等方面的需求。而且，新型功率电子技术解放了汽车动力系统的传统设计理念，集中式、分布式驱动可兼而有之，车桥式、轮边式、轮毂式驱动可融会贯通，各种形式的动力机器亦能优化组合。若发挥电机四象限运行的功能，赋予汽车横摆动力学稳定性控制的效能，则蕴含多种在传统乘用车难以实现的行车功能，例如啮合地面附着力的车轮独立驱动与制动的无缝切换。

创新源于实践与坚持。瞄准汽车电动化发展趋势，中国比亚迪公司和美国特斯拉公司于2003年进入了汽车整车制造行业，经过20年持之以恒的发展，推出了多种汽车颠覆式创新技术，帮助他们的新能源汽车销量遥遥领先。例如，比亚迪公司分别于2020年3月和2022年1月推出了两种电动汽车颠覆式创新技术，即刀片电池技术和易四方动力技术。基于磷酸铁锂锂离子电池的刀片电池技术不仅提高了车载动力电池系统的安全性、耐久性和能量密度，而且加速了电池与底盘一体化集成技术的创新，均衡电动汽车的前后桥载荷，有利于车辆操控性能的提升。集成永磁同步电机运动控制和锁止差速控制一体的易四方技术，首次搭载于比亚迪汽车高端品牌“仰望”电动汽车U8上，真正实现了深度融合环境感知、车辆横摆稳定控制的四个电机独立驱动与制动，全面革新了汽车动力系统架构。“仰望”U8能够毫秒级精准、独立调节四个车辆驱动电机的转矩，实现了低附着路面的原地掉头、高速爆胎稳定控制，而且具有IP68的浮水行驶功能。

新发展的智能辅助驾驶技术，将超强芯片、操作系统和环境感知智能算法集成于电动汽车，引领了汽车智能化技术的发展方向。鉴于电动汽车较传统燃油汽车具有更简洁的零部件总成，业界于2020年9月推出了电动汽车车身和底盘的一体式压铸技术，彻底颠覆以冲压、焊装为主导的传统整车制造工艺模式，不仅能降低生产成本，而且能够提高车身强度。

知识点1

1.1 机械、电子、电气和信息技术对汽车技术发展的作用

1）机械技术实现了汽车的行驶、转向和停止的基本功能。

2）电子技术提高了汽车的燃油经济性和安全性。

3）电气技术支撑了汽车从化石燃料向电能的能源转型。

4）信息技术正协助汽车进入智能网联的自动驾驶时代。

1.2 新能源汽车的定义与种类

1）新能源汽车是一种具有较长距离纯电行驶里程、超低排放或零排放的车辆。

2）目前，新能源汽车包括纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。

1.3 纯电动汽车的主要技术特点

1）三相交流电机驱动。

2）目前的车载储能装置为电化学电源——锂离子蓄电池。

3）车辆行驶可实现零排放、振动小、低噪声、加速快、维护少。

1.4 插电式混合动力汽车的定义与结构形式

1）插电式混合动力汽车是具有连接电网充电功能和较长距离纯电行驶里程的混合动力电动汽车。

2）按能量流分类，插电式混合动力汽车有串联、并联和混联三种结构形式。

1.5 燃料电池汽车的典型结构形式

基于燃料电池系统的氢电能量串联混合是燃料电池汽车典型结构形式。

1.6 新能源汽车的典型车载功率电子技术

1）逆变技术、直流转换技术和整流技术是新能源汽车功率电子技术的三个主要内容。

2）逆变技术、直流转换技术和整流技术分别应用于车辆的电驱动装置、DC/DC变换器和车载充电机。

习题1

1.1 举例说明电子技术对汽车技术发展的促进作用。

1.2 根据图1-5，简要叙述新能源汽车的动力系统结构形式及其节能减排潜力。

1.3 根据图1-6，简要叙述插电式混合动力系统的动力驱动模式。

1.4 根据图1-2和图1-7，比较增程式电动汽车与燃料电池汽车的动力系统构型。

1.5 试描述功率电子学与新能源汽车技术的关系。