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电动汽车:在“快速迭代”中成长

已有 694 次阅读 2019-9-18 11:15 |系统分类:科研笔记

中国汽车市场在连续多年的高速增长之后,逐渐放慢了发展的步伐,2018年出现了28年来首次同比产销下滑。与此形成鲜明对比的是,中国的电动汽车产销量继续保持高速增长势头。2018年,我国新能源汽车的产销量均超过了120万辆,同比增长近60%,市场渗透率首次超过4%,继续领跑全球。整体来看,国内电动汽车产业和市场的发展,已经由政策的单轮驱动向“政策+消费”的双轮驱动转变,未来可期、潜力巨大。这是所有电动汽车人为之奋斗、为之振奋的力量源泉。

 
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中国电动汽车产业不仅在产销量数据上取得了显著、亮眼的成绩,在技术和产品上也取得了明显的突破。截至目前,国内在科研上完成了“三纵三横”的产业布局,技术类型涵盖混合动力、插电式混合动力、纯电动、燃料电池;在细分领域上,产品形态涵盖乘用车、商用车、专用车、微型车等,并基本掌握了电池、电机、电控、底盘、变速器、整车等领域的核心技术,培育出了能够参与全球新能源汽车产业竞争的整车企业和零部件企业,形成了较为完整的整车、总成系统、关键零部件以及基础材料等自主知识产权。
 
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国内电动汽车产业的发展,是面向长远的产业变革和主动谋求产业的转型升级,因此主动挖掘存在的问题和不足,是很有必要的。我们要看到,产业政策的引领客观上加速了技术的突破、产品的丰富和市场的形成,但是现阶段市场机制仍然没有发挥出决定性作用,产品的成熟度仍然与传统燃油车有一定的差距,产品的安全性和可靠性有待于进一步提升。随着电动汽车市场规模的进一步扩大,产品力和用户的接受程度将是决定整个产业发展成败的关键。作为一个新兴的产业,我们并没有成熟的经验和模式可以借鉴,只有不断突破技术瓶颈,提升产品竞争力,持续创造出更优质的产品,才能让这个产业更加健康地发展下去。
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目前来看,在整车和零部件层面,产品的续驶里程、使用寿命、可靠性、安全性、充电便利性等因素,是用户购买电动汽车最大的顾虑。因此,在整车及零部件的开发过程中,就必须要基于用户的真实使用状况和相关法律法规要求,展开严格的、系统的、完整的、规范的测试和评估,及时发现问题、解决问题,从而进一步全面提升产品的性能和成熟度,让用户买得放心、用得放心。
 
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为了推动我国新能源汽车产业的健康发展,提高产品成熟度,加快电动汽车的普及速度,科学出版社联合中国汽车技术研究中心有限公司,编写出版了《电动汽车及关键部件测评与开发技术》一书。
 

本书是继《电动汽车动力电池系统安全分析与设计》《电动汽车动力电池系统设计与制造技术》出版后,“储能与动力电池技术及应用”丛书的第三部专著,汇聚了行业前沿的技术创新和工程实践,汇集了大量的产品测试评价案例,全面地论述了电动汽车及关键部件的测试评价与开发技术。
 
本书内容是编者根据多年从事电动汽车及关键部件测评与开发工作的经验积累,结合具体实例从关键性能、关键零部件、应用等多个角度进行了系统的梳理和论述,能够为电动汽车领域相关企事业单位开展方案论证、产品开发、技术研究和生产制造等提供参考。本书共七章,分别论述了电动汽车及关键部件测评技术发展现状、整车安全性、节能、环境适用性、应用测评技术、关键部件测评技术、燃料电池汽车及关键部件测评技术,以及与电动汽车相关的标准,可以为电动汽车行业从业人员提供丰富的工程实践参考。

 

本文摘选自吴志新、周华、王芳《电动汽车及关键部件测评与开发技术》一书文前部分,标题为编辑所加。


作者简介


吴志新



博士后,教授级高级工程师,中国汽车技术研究中心有限公司副总经理。节能与新能源汽车重大项目总体专家组电动汽车、智能网联汽车领域责任专家,天津市电动汽车领域授衔专家。中国汽车工程学会常务理事、电动汽车分会副主任、汽车NVH分会主任。全国汽车标准化技术委员会电动车辆分技术委员会主任。


牵头组织制定电动汽车国家标准、行业标准80多项。参与研究编制《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》、《新能源汽车产业发展规划(2021—2035年)》等。发表学术论文70余篇。


周华


教授级高级工程师,中国汽车技术研究中心有限公司检测认证事业部总经理,享受国务院政府特殊津贴专家,中国汽车工程学会测试技术分会主任委员。


主持科技部国家重点研发计划2项、国家认监委“短平快”项目2项;参与承担工信部“中国新能源汽车产品检测工况研究与开发”项目;出版专著2本,发表学术论文9篇,申请发明或实用新型专利5项。




王芳



博士后,教授级高级工程师,中国汽车技术研究中心有限公司首席专家、检测认证事业部副总工程师。


科技部“十三五”国家重点研发计划“新能源汽车”重点专项“动力电池测试与评价技术”项目首席专家。



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《电动汽车及关键部件测评与开发技术》
吴志新、周华、王芳 著
北京:科学出版社,2019.8
ISBN 978-7-03-061478-0
责任编辑:朱丽 杨新改


《电动汽车及关键部件测评与开发技术》内容根据多年从事电动汽车及关键部件测评与开发工作的经验积累,结合具体实例从整车关键性能、关键零部件、应用等多个角度进行了系统的梳理和论述,能够为电动汽车领域相关企事业单位开展方案论证、产品开发、技术研究和生产制造等提供参考。本书共七章,分别论述了电动汽车及关键部件测评技术发展现状、电动汽车整车安全性、节能、环境适用性、应用测评技术、电动汽车关键部件测评技术、燃料电池汽车及关键部件测评技术,可为新能源汽车行业从业人员提供丰富的工程实践参考。


本书目录



目录
丛书序

前言
第1章 概述 1
1.1 电动汽车及关键部件技术发展情况 2
1.2 电动汽车标准法规体系 3
1.3 电动汽车及关键部件测试评价技术 5
参考文献 7
第2章 整车安全性技术测评及开发 9
2.1 整车主动安全测试评价 10
2.1.1 电子稳定控制系统 10
2.1.2 前向碰撞预警系统和自动紧急制动系统 12
2.1.3 车道偏离预警系统、车道保持系统、强车道保持系统 18
2.1.4 盲点监测系统 22
2.1.5 后部交通穿行提示系统 24
2.1.6 其他主动安全系统 24
2.1.7 整车主动安全系统测试评价内容 24
2.2 整车被动安全测试评价 26
2.2.1 电安全测试 26
2.2.2 碰撞安全测试 47
2.3 电动汽车功能安全 68
2.3.1 电动汽车功能安全概述 68
2.3.2 电动汽车功能安全分析方法 69
2.3.3 电动汽车功能安全分析 73
2.3.4 电动汽车功能安全要求与测试评价 75
2.3.5 电动汽车功能安全研究展望 79
参考文献 80
第3章 整车节能技术测评及开发 83
3.1 整车能耗测试评价 84
3.1.1 乘用车能耗测试评价 84
3.1.2 商用车能耗测试评价 104
3.2 电动汽车能量流测试评价技术 119
3.2.1 电动汽车能量流基本知识 119
3.2.2 电动汽车动力系统的能量流 121
3.2.3 电动汽车能量流测试分析方法 123
3.2.4 电动汽车能量流集成测试系统 126
3.2.5 电动汽车整车能量流仿真分析技术 128
3.2.6 电动汽车能量流测试实例 135
3.3 电动汽车制动能量回收系统测试评价 141
3.3.1 制动能量回收系统概述 141
3.3.2 制动能量回收系统测试评价内容 146
3.3.3 制动能量回收测试评价技术小结 157
参考文献 158
第4章 整车环境适应性技术测评及开发 161
4.1 整车电磁兼容(EMC)性能测试评价 162
4.1.1 电动汽车与车外环境的电磁兼容性测试评价 163
4.1.2 电动汽车车内电磁兼容性测试评价 167
4.1.3 电动汽车与民用电网的电磁兼容性测试评价 169
4.1.4 电动汽车与人的电磁兼容性测试评价 176
4.1.5 电动汽车电磁兼容性测试评价未来发展 182
4.2 电动汽车NVH性能开发与测试评价 182
4.2.1 概述 182
4.2.2 电动汽车NVH性能特点与控制 183
4.2.3 电动车整车NVH性能测试与评价 185
4.2.4 电动汽车关键零部件NVH性能测试评价 188
4.2.5 电动车NVH技术发展趋势 193
4.3 整车排放性能测试评价 194
4.3.1 乘用车排放性能测试评价 194
4.3.2 商用车排放法规测试评价 202
参考文献 211
第5章 整车应用测试评价 213
5.1 新能源汽车监控平台测试评价 214
5.1.1 标准概况介绍 214
5.1.2 车载终端测试评价具体内容 215
5.1.3 通信协议及数据格式测试评价具体内容 223
5.2 电动汽车充电互操作性测试评价 225
5.2.1 电动汽车充电测评的标准体系 225
5.2.2 测试方法 226
5.2.3 开展的测试 231
5.2.4 总结与展望 245
5.3 电动汽车测评(EV-TEST) 246
5.3.1 电动汽车测评体系概况 246
5.3.2 EV-TEST测评项目及指标体系 246
5.3.3 客观测评评分方法 247
5.3.4 EV-TEST客观测评试验方法 255
5.3.5 EV-TEST主观评价评分方法 270
5.3.6 性能评价总得分与星级评价 271
5.3.7 小结 271
参考文献 272
第6章 电动汽车关键部件测试评价 275
6.1 动力电池测试评价 276
6.1.1 标准法规体系概述 276
6.1.2 动力电池测试评价体系 279
6.1.3 测评技术趋势分析 298
6.2 电驱动总成测试评价 298
6.2.1 驱动电机系统标准进展 299
6.2.2 驱动电机系统标准测试研究 299
6.2.3 电机及逆变器硬件在环测试 318
6.2.4 电动汽车动力总成测试评价 326
6.3 电动汽车充电接口测试评价 340
6.3.1 国内外充电接口标准对比及测试用例分析 340
6.3.2 充电接口匹配性和耐久性测试 347
6.3.3 匹配性测试结果与分析 353
6.3.4 耐久性测试结果与分析 360
6.4 其他电动附件测试评价 362
6.4.1 电动汽车用传导式车载充电机(OBC)性能测试评价 362
6.4.2 电动汽车DC/DC变换器性能测试评价 380
6.4.3 电动汽车空调系统测试评价 381
6.4.4 电动助力转向系统测试评价 391
6.5 关键部件电磁兼容测评 396
6.5.1 动力电池系统 396
6.5.2 动力总成 400
6.5.3 DC/DC变换器、电动空调等一般高压部件 409
6.5.4 车载充电机 413
6.5.5 高压系统-低压系统间耦合测试 417
6.5.6 发展趋势 423
参考文献 424
第7章 燃料电池汽车及关键部件测试评价 427
7.1 燃料电池电动汽车整车性能测试 431
7.1.1 最高车速测试 431
7.1.2 能耗测试 436
7.2 燃料电池汽车整车氢电安全测试 443
7.3 燃料电池发动机测试评价 448
7.3.1 燃料电池发动机及其零部件测试标准和规范 448
7.3.2 燃料电池发动机测试标准和规范 448
7.3.3 燃料电池堆(模块)测试评价方法 452
7.3.4 燃料电池辅助系统测试评价方法 455
7.3.5 燃料电池发动机及其零部件测试评价展望 456
7.4 车载氢系统的测评 456
7.4.1 加氢口的测试评价 458
7.4.2 加氢技术要求及加氢协议 461
7.4.3 高压储氢容器的测试评价 462
7.4.4 储氢容器保护及安装装置的测试评价 470
7.4.5 车载供氢系统管路及监控系统的测试评价 473
7.4.6 车载氢系统安全测试评价展望 475
参考文献 475



(本期编辑:王芳)


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