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1、48V电驱系统（BISG）x-engineer.orgICEEMClutch48V启动电机Starter电机与发动机皮带轮相连电机逆变器集成一体化设计Differential电机功能启动发动机发电机功能助力功能48V电机需要实现低速大转矩和大转速范围运行GeneratorInverterBattery-o- 发动棚区动发电机 发电机电池充电 电池给电机供电 电棚区动汽车无需传统变速箱、但需要大功率电机发动机、变速箱及电机机械连接在传动轴上发电机电池充电电池给电机供电InverterBattery11-变速箱成为驾驶顺畅性的瓶颈E1.ECTRICMOTOR/E1.ECTRICMOTOR/GENE
2、RATOR1(MGl)GENERATOR2PETRO1.ENGINESUNGEAR(GENERATOR)P1.ANETARY.CARRIERf(ENGINE)、REDUCTIONGEARUNITCONNECTEDTOTHEFINA1.DRIVERINGGEAR(MOTOR/OUTPUTAX1.E)POWERSPUTDEVICE(P1.ANETARYGEAR)发动机速度解耦、可在最高效率区域工作、发电机设计需要匹配发动机纯电动(b)根据电机不同位置可分为：前驱（八）、四驱（b）、前驱轮毂（c）x四驱轮毂（d）新能源汽车采用新型动力系统，完全或主要依靠新型能源驱动的汽车，主要包括纯电动汽车(BEV
3、)、混合动力汽车(HEV)及燃料电池汽车(FCEV)。分类特点代表车型优点缺点纯电动汽车(BEV)完全由可充电电池提供动力源特斯拉前途K5僧1、试用成本低；2、技术成熟；3、启动和加速性能好；4、安睁程度也好很多1、续航里程普遍不高；2、充电时间较长；3、充电设施建设不完善；4、蓄电池价格高，寿命短混合动力;气车(HEV)同时装备两种动力来源热动力源(由传统的汽油机或柴油产生)与电动力源(电池与电动机)飒触砂K51、省油；2、降低排放；3、增强动力；4、降低噪音系统结构相对复杂；长距离高速行驶省油效果不明显；插电式混合动力汽车(PHEV)比普通的混动多了播电口，可以外接充电，可以用纯电模式行驶
4、，电池电量耗尽后再以混合动力模式行驶,并适时向电池充电比亚迪泰1、电池容量比普通混动大,有充电接口；2、在纯电状态下,续航里程更K,行驶里程不受充电条件的限制充电桩等基础设施建设不完善汽年产业投资管理规定(征求朦见稿)将混合动力汽车、插电式混合动力划入燃添气车.增程式电动汽车(EREV)在纯电动汽车的基础上追加了增程器，进T提升纯电动汽车的续航里程，避免频繁的充电BMW1.纯麻三里程较长；2、安静程度比普通汽车好；3、车辆的起步和加速性能a?与纯电动和插泡一样，存在充电困难的问题燃料电动;气车(FCV)以氧气、甲醵等为燃料，通过化学反应产生电能作为主要动力源驱动丰田Mirai、污染少,零排放或
5、近似零引版；2、提高燃油经济性；3、提高发动机燃烧效率；4、运行平稳,无噪声1、氢气的产量和存储难度大；2、成本较高，建设加氢站的成本远高于加油站和充电站；3、高压存储的氧气，安全性不能保证动力电池产业发展2018-2020年动力电池配套量预测（GWh）U磷酸铁锂U三元IJ其他2017年2018年2019年2020年，电池配套需求2020年将达109GWh,三元锂电将占市场主力。X2018-2020年动力电池配套量预计分别达54.9GWh、68.9GWh.109.3GWh,其中，三元锂电比例稳步提升，2020年将达80%以上；磷酸铁锂配套量逐步递减。动力电池系统能量密度仍将提升,成本稳步下降2
6、017年动力电池系统能量密度达到150Whkg以上，较2010年提升了近1.9倍；成本降低到1400元/kWh,较2010年降低了约80%。动力电池系统Ig密度及成本变化情况动力电池系统成本（元/kWh）T-动力电池系统能密度（WlVkg）资料来源：中汽中心根据行业调研整理.在各国政府的大力支持下，以丰田.本田,现代为代表的部分车企经过多年的关键技术攻关、技术考核验证和特定用途领域商业化示范，基本解决了燃料电池电堆及整车的核心技术问题。车用燃料电池系统的功率密度、耐久性、环境适用性取得重要突破，成本大幅降低。车用燃料电池系统功率密度提高1倍以上丰田Mirai的燃料厂电池电堆功率密-I:于度达到
7、3.1kW1.,：*n与之，对比2008,i年为1.4kW1.二a车用燃料电池系统成本接近实用化要求燃料电池系统规模化成本为45美元kWV按照量产50万套计菖厂）,接近40美元k1战略目标IllllllllllhiiiJMi一.“JMB一车用燃料电池系统寿命提高到5000小时以上（轿车用）燃料电池动力系统集成化成为趋势CARS燃料电池系统寿命从2000小时提高到5000小时以上（轿车用）Rn(200-30OrniC4,100hr1DSbiWtyHflECOn51mpfe/FMroajzn*donj5,648hrsfTNM0perj57.5mggeirwlFulEton.,K-,upt。68Ep
8、统FuelCclEH.(*ptnft57%2017年上市的本田Clarit痢2018年上市的现代NeXO均将燃料电池与驱动电机集成置于前舱国内氢燃料电池汽车技术发展应用乘用车上汽集团开发了两个系列的车型（荣威750及荣威950），研发的荣威950燃料电池轿车已51辆投放市场，其中40辆用于分时租赁口商用车“宇通客车、福田汽车等主要客车公司已经开发了多个车型的燃料电池客车“东风特汽、中国重汽等也开发了燃料电池物流车和燃料电池牵引车等专用车。宇通已开发三代燃料电池客车产品车型荣威750FCEV荣威950FCEV造型4长宽高mm4862/1765/14224996/1857/1502整备质量kg18
9、6020800100Km/h加速时间S1512最高车速km/h150160最大爬坡度20%25%续驶里程km310430低温启动性能，-10-20翱幅容量，kg3.64.2氢瓶压力,bar350700项目2009年第一代2013年第二代2016年第三代造型(ShBhjIkssiWiifl外形尺寸11990/2550/315012000/2550/355012000/2550/35008245/2500/3840整车控制器自制KeyPowerKPV13自制自制燃料电池系统额定功率,20kW额定功率，50kW额定功率，30kW额定功率，30kW氢系统4只氢瓶,顶置8*14O1.氢瓶，顶置8*14O
10、1.氢瓶，顶置4*14O1.氢瓶动力电池168.9kWh动力电池系统607V60Ah动力电池系统120Ah动力电池系统120Ah动力电池系统整车通讯整车CAN总线整车CAN总线，整车控制器至DC/DC和DIeO采用FIeXRay总线整车CAN总线整车CAN总线电机驱动形式集中驱动两轮边电机驱动集中驱动集中驱动氢燃料电池汽车发展燃料电池堆比功率：2020年2kWkg,2025年达到2.5kW/kg。燃料电池耐久性：2020年5000小时，2025年6000小时，2030年达到8000小时。中国的燃料电池汽车燃料电池汽车性能比较氢燃料电池发展燃料电池产业机会：短期看政策,中期看场景，长期看生态.区
11、域发展：整合地区优势资源，协同全国氢能产业布局。经过示范运营，支持地区实现有技术，有产业，有运营，有市场的四有氢能城市./中远期年内：百万规模商业推广以全功率燃料电池为动力特征，在私人乘用车、大型商用车领域实现百万辆规模的商业推广.ACHIEVECARBONNEUTRA1.ITY,近期-5年内：公共服务领域示范应用以中等功率燃料电池与大容量动力电池的动力构型为技术特征，实现燃料电池汽车在公共服务领域大规模示范应用.智能网联汽车的定义和特征在传统汽车的基础上，增加先进的传感器（雷达、摄像等）控制器、执行器等装置，通过车载传感系统实现车与X（人、车、路、云等）智能信息交换，具备智能的环境感知能力，
12、能够自动地分析汽车行驶的安全及危险状态，按照人的意志到达目的地，最终实现替代人来操作的新一代汽车。执行系统让汽车行驶更安全,更节能，更清洁，更舒适.妗口口口匚窗匚口口口口口口口口口八_*m黛IBfiifl11mla.Ql来源：清华大学李克强教授城市智慧能源体系SocialEconomyEnvironmentC：D醪匚J能源网络ConnectedFACTORY1.09msO0bm4tionConnectedVEHIC1.EDigit*SgngeTrffcSnwn&CameatConnectedGRIDConnectedOTVBQQFactoryQptjmcMionMUnKiMCommand&CO
13、ntrOICefltef(三)AutomatedCarSystemJlIRe*pc11i-entehgntSupplyChainDevxes人文网络（知识驱动）BuildingOPbmiHbonHomeEEgyM*g30000h氢燃料电池汽车乘用车：系统比功率乘用车：系统比功率400W/1.,冷启动温度-600W/1.,冷启动温度30*C,寿命500Oh-40*C商用车：300W/1.,-20C商用车：400W/1.,-,10000h30C,200h三电系统需求趋势:高功率密度、高效、低成本、低复杂度和高回收率电力电子高集成度、高效功率要求在上升多合一集成度要求电机、DC-DC以及逆变器等等集
14、成度要求提高技术路线总结电机减小尺寸重量,提高效率,一体化构造,减少稀土材料用量驱动轴集成电驱系统先进材料设计,先进电机设计减少稀土用量、增加电机材料回收率电池减少成本、增加功率密度、减少回收维修成本先进电池材料先进热管理系统电池包结构优化和汽车结构集成电力电子技术趋势：高效.高功率密度电力电子开发半导体封装被动器件功率变换器控制全生命周期碳化硅(SiC)氮化锡(GaN)其他先进材料I集成传感器的宽禁带器件传感器、电容电感尺寸减小成封装运行基于宽禁带器件的板间优化设计健康检测、无传感器方案多模块封装集成新材料、被动器件与半导体器件集Viiiiviiviii其他拓扑设计基于深度学习的损耗预测、尽
15、限材料回收建立生态电机技术趋势：高功率密度、减少稀土用量、高效电机设计开发电池技术趋势：高功率密度,考虑可回收.与汽车结构的集成设计储能单元开发动力总成一体化趋势SCa-300kw;6500Nm;20000rpm;ratio12powerdensity:Motor5kwkg;MCU45kw1.COST200kw;4500Nm;16000rpm;ratio11.8;powerdensity:Motor4kwkg;MCU30kw1.US$250kw,2.2kwkg(ASM)400Vptform200kw,2.0kwkg/k250kw;5500Nm;18000rpm;ratio12powerdens
16、ity:Motor4.5kwkg;MCU45kw1.1钱酸锂三元锂钻国t锂三元座铳酸锂钻酸锂ms密度三元锂钻酸理铳酸锂硝酸铁锂循环寿命硝酸铁锂）电池技术路线目前：磷酸铁锂、三元锂电、钛酸锂、下一代：锂硫电池、固态锂电池颠覆性制造技术：用晶圆技术制造电池）第三代20302020来源：中科院物理所黄学杰博士400201020152010-2030动力电池技术路径600500第一代一代正极材料，一代动力电池磷酸铁锂1.iFePO4三元材料NCM、NCA第一代锂离子动力电池钛酸锂正极材料1.iMn2O4第二代锂离子动力电池，比能量（匹配石墨负极）120-140Wh/kg,特征：低成本，较安全比能量（匹
17、配石墨负极）150-180Wh/kg，特征：安全，低成本“比能量（匹配石墨负极）210-270Wh/kg/特征：高能量密度口劣势：比能量和能量密度低1劣势：比能量和能量密度较低劣势：成本高，安全性差正极材料工作电压Kf1.i可逆容量mAh/g材料比能量Wh/kg石墨负极电池比能量Wh/kg电池产品优缺点钻酸锂1.iCoO23.9180702300能量密度Iw),成本最IH),安全性不IH)改性镒酸锂1.iMn2O44.0110440150比能量低,成本低，安全性好磷酸铁锂1.iFePO43.4155527180成本低,寿命长/高安全，比能量低三兀材料NCM3.8180680260比能量置J,成
18、本较高，安全性一般三兀材料NCA3.8180680260比能量iWj,成本较高，安全性一般锂镖镒尖晶石1.iNi05Mn15O44.7135635240比能量较易成本最低，安全性较好富锂正极材料3.6270972300-350预期比能量高,寿1.i-Hchoxides命尚不能满足应用电池技术路线-固态锂离子电池2020年2025年2030年F新体第电池技术固态电池I固态电解质、高比能量正极材料合成及三维骨架结构锂合金构建技术，实现300W-h/kg小容量单体电池样品I_固态电池界面V实现400Wh/l池样品及成组方号控技术，g大容量单体电优固态电池推广应用全固态锂离子电池具备能量密度高、使用寿
19、命长、形状可塑性强、充放电次数多、性能稳定、安全性好、工作环境适应性强等显著优势。当前发展方向在于开发新型电极材料，并解决固体电解质电导率较低的问题。全固态电池%全固态电池瓶颈：关键基础材料.核心工艺.先进装备等技术创新.突出问题：电介质材料的综合性能及与电极的适配性需提升,优化，电解质和电芯的规模化制造装备需要攻克.液态-半固态全固态电池的发展路径25wt%10wt%5wt%1wt%Owt%电池中液体量m三EMMOwt%5wt%30wt%50wt%80100%负极金属含量J费14来源：全固态网电池技术的研究现状与展望，许晓尊电极电解质界面需要进一步f:电池系统的安全性管控-电化学和BMS结合
20、量子仿真极片工艺化学体系设计裸电芯组装电芯集成电池系统集成终端产品10To10-810-610-410-2100102meterElectricalSafety过电流/外部短路保护绝缘阻抗和抗电强度直接接触和间接接触（等电位）高压标识过电压/欠电压保护过温保护过电流保护,碰撞过程中断开高压ASl1.等级FunctionalSafetyMechanicalSafety 密封（IPXX等级） 耐振就，耐冲击碰撞防护 防爆材料阻燃等级，电芯的安全要求危险物品的标识ChemicalSafety0单人典*人CD新能源汽车动力蓄电池梯次利用和回收利用新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法正式发布梯次利用产业
21、发展有章可循.2021年8月27号,工信部等五部门联合印发新能源汽车动力蓄电池梯次利用管理办法，明确了梯次产品生产、使用、回收等全过程的管理要求，指明了梯次产品应用方向，为梯次利用行业规范化发展奠定了重要的政策基础。1）总则：明确管理原则，适用范围及相关企业责任，提出部门协同监管要求，支持技术创新。2）梯次利用企业要求：对技术开发、管理制度建议、产品质量保证及溯源管理等作出规定。3）梯次产品要求：对梯次产品设计试验，编码及包装运输等作出规定,确定梯次产品自愿性认证机制。4）回收利用要求：梯次利用企业建立报废梯次产品回收体系，规范回收处置报废梯次产品。5）监督管理要求：明确地方工业和信息化、市场
22、监管、生态环境及商务主管部门监管职责，发挥社会监督及专家委员会的支撑作用。新能源汽车轻量化技术多材料轻量化车身技术成为重点方向汽车产品轻化趋势行业协会研究趋势多材料混合车身开发项目：Super1.1.ightCar瞰窗，2005-2009）PNGVFreedOmCar（美国.）2011至今MM1.V（美国傩源部,福特公司等）I三reu5宝马7系车身008-2011马自达3H车身1999.2004FW994i998UisabavcUUAB=RBia生扇日申迪A8ASFiK8.采样.PWMWftjH班来凉及离叫QADCl同步采样及1出能号呆IETHSPIUART开发者模式通信HWw1.X用于翼法时
23、长通QFWD5TBcan好芯nBw三I司法功能.同SPlweWU/CMS6gMUltO)SMC5K三FWAoNnMQQM自动驾驶政策待完善；技术存喃;基建待成熟动驾驶潜力巨大自动驾驶潜力巨大，商业化路线逐渐清晰，但同时仍面临技术等核心瓶颈M千彳乙级别的自动驾驶和智能座舱相关领域市场解场景化渐进式的商业化落地路径商业模式多样化，联盟化趋势凸显1)2030年自动驾驶车端与智能座舱的潜在市场规模技术发展一整车电子电器架构向域融合方向发展的整车电子电器架构，将为高级别自动驾驶的硬件平台与软件平台提供技术基础电子电气架构演变趋势与示例现有架构举例中长期发展趋势未来趋势：域融合未来，各域有望通过域融合进一
24、步进行整合动力系统和底盘将率先融合，随后其他功能也将进行整合德系豪华品牌注重功能向五大域的集中.中央网关以及ECU的研发新功能的加载，高效规模化发展以及降低成本是发展重点特斯拉四大域，并拆分成通过以太网连接的安全相关域，以及通过CAN总线连接的动力传动系统中控屏与仪表通过虚拟机技术共同通过以太网与自动驾驶系统直接通信动力系统与能量存储系统通过CAN总线进行通信技术发展一HPC高性能计算平台(HPC)为自动驾驶提供算力和安全保障，并呈现出多样化、非标准化的发展趋势分布式计算VS集中式计算软硬集成式Vs.软硬分离传感器应用集中式计算所有计算都在中央HPC完成分布式计算计算分别在不同HPC进行，相对
25、低级的自动驾驶解决方案软硬件集成软件和硬件整合在同一个解决方案中软硬件分离软件和硬件分别由不同的OEM和供应商8不使用激光雷达不使用激光雷达和高精地图，如特斯拉解决方案利用所有类型传感器使用激光雷达、雷达、高精地图、摄像头、超声波传感器HPC执行器1）高性能计算，HighPerformanceComputing1.4自动驾驶系统HPC的三大关犍技术趋势技术发展一传感器融合算法传感器融合算法在汽车领域不断推进以最优化准确度和可靠性，从而满足自动驾驶对于实时性的要求传感器数据处理的未来发展I感知1I理解1I控制1原始数据对象参数3D地决策多传感器融合是满足复杂、实时的自动驾驶任务（如高速公路驾驶）的高可靠性标准要求的必要条件智能汽车电子电气价值聚焦智能汽车，在新四化(MADE)趋势下，半导体与电子电气的价值将持续提升，并带来近4000美元的整车BoM增加MADE趋势带来的汽车电子电气价值预估单车;2019-2025;USD1.l燃油车(2019)a*1.3纯电车(2025)925+3,8857252,23Mobility共享出行7,03
