【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 輛，如游覽車，高爾夫車等車輛得到了應(yīng)用；異步電機(jī)以其低成本和高速弱磁性能，在大巴車等車輛中首先得到了應(yīng)用。但是，綜合考慮到技術(shù)進(jìn)步和發(fā)展趨勢(shì)，投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 9 整體的系統(tǒng)性能，對(duì)電池的沖擊，永磁同步 電機(jī)性能最好、效率最高，是純電動(dòng)汽車，尤其是純電動(dòng)小汽車的首選。 （ 2） 目標(biāo)開發(fā)系統(tǒng)： A、低速電動(dòng)汽車： 低壓大電流系列，基于功率 MOS 管。 48V 峰值 4kW 的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 72V 峰值 6~8kW 的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) B、中速純電動(dòng)汽車 高壓中功率系列，基于 600V IGBT 模塊。 144V 峰值 20kW 的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 288V 峰值 20kW 的電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) （ 3） 項(xiàng)目前期技術(shù)導(dǎo)入合作單位： 浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院、浙江省汽車零部件創(chuàng)新平臺(tái)（國(guó)家級(jí)） 課題組負(fù)責(zé)人：陳陽生教授（博士 生導(dǎo)師，長(zhǎng)江學(xué)者） 委托浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院成立專門的黃山好視達(dá)新能源科技股份有限公司 — “先進(jìn)的純電動(dòng)汽車電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)” 課題組。 本課題組所在的浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院具備進(jìn)行本項(xiàng)研究的良好的工作條件。所在的浙江大學(xué)電力電子應(yīng)用技術(shù)國(guó)家工程研究中心，浙江大學(xué)電力電子技術(shù)國(guó)家專業(yè)實(shí)驗(yàn)室擁有一系列國(guó)際先進(jìn)水平的電子測(cè)試儀和包括電力電子系統(tǒng)仿真軟件包 SABER， 電磁場(chǎng)分析軟件包ANSOFT等軟件。電機(jī)學(xué)科設(shè)有與美國(guó)德洲儀器公司合作的 DSP電氣控制實(shí)驗(yàn)室和利用浙江省重點(diǎn)學(xué)科建設(shè)資金建造的電機(jī)及其系統(tǒng)的開發(fā)，分析 和測(cè)試平臺(tái)。 課題組主要成員長(zhǎng)期從事無刷直流電機(jī)，交流伺服電機(jī)，異步電投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 10 機(jī)，運(yùn)動(dòng)控制和機(jī)電一體化等領(lǐng)域的研究，并在這個(gè)領(lǐng)域完成了眾多的科研項(xiàng)目。陳陽生教授，近十年來，一直在國(guó)外從事各類汽車用電機(jī)的開發(fā)和研究工作，已經(jīng)用在了包括雷諾 Magan， Nissan Micro 的電動(dòng)轉(zhuǎn)向系統(tǒng) EPS，奔馳 Sclass的動(dòng)態(tài)車身控制系統(tǒng) ABC，發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻系統(tǒng)，和起動(dòng)發(fā)電一體機(jī)等；浙大電氣學(xué)院對(duì)電動(dòng)汽車電機(jī)和控制系統(tǒng)的研究一直沒有間斷過，為國(guó)家鐵路動(dòng)車組快速火車核心主電機(jī)提供了關(guān)鍵技術(shù)，同時(shí)已經(jīng)培養(yǎng)了多位的博士生和碩士生。 項(xiàng)目組在各種大功率永磁同步電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)器的開發(fā)和研究方面有著很好的研究基礎(chǔ)，已經(jīng)初步形成了一整套的一流的設(shè)計(jì)技術(shù)和設(shè)計(jì)手段，包括電機(jī)電磁設(shè)計(jì)技術(shù)，高速大功率轉(zhuǎn)子設(shè)計(jì)技術(shù)，驅(qū)動(dòng)器設(shè)計(jì)技術(shù)，也積累了豐富的工程經(jīng)驗(yàn)，奠定了扎實(shí)的工作基礎(chǔ)： 大功率永磁同步：已經(jīng)開發(fā)成功了一系列 20kW 到 60kW 大功率伺服電機(jī)， 其中 60kW的伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)開始批量生產(chǎn)生產(chǎn)線； 高速永磁同步：在高速永磁同步驅(qū)動(dòng)方面，開發(fā)成功了 20kW 每分鐘 2 萬轉(zhuǎn)的高速伺服電機(jī)及伺服驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，國(guó)內(nèi)尚無類似系統(tǒng)，目前在 863燃料電池項(xiàng)目中得到了應(yīng) 用； 高性能永磁同步：項(xiàng)目組一直致力于高性能、高可靠性伺服驅(qū)動(dòng)技術(shù)的研究，已經(jīng)為航空航天二院開發(fā)成功額定 35kW，峰值 100kW的軍用伺服驅(qū)動(dòng)器，將用于武器裝備。本項(xiàng)目組開發(fā)的永磁無刷直流電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，整套系統(tǒng)可以在 85186。C的高溫下長(zhǎng)期工作。 實(shí)例： 投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 11 基于二維和三維有限元的電機(jī)設(shè)計(jì)技術(shù) 22kW空冷永磁同步電機(jī) 60kW 水冷永磁同步電機(jī) 27kW 永磁同步驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 12 288V 60kW峰值 純電動(dòng)汽車用驅(qū)動(dòng)器 2． 1． 2 卷繞式電池的特性 相對(duì)于平板電池而言，卷繞式電池采用只有 1mm 左右的極板高壓卷繞而成，通過特殊的工藝手段使得電池具有了許多特點(diǎn)： （ 1） 卓越的高低溫性能，可在 55℃ ~75℃下工作。 能抗高溫和高寒：由于卷繞式電池采用了螺旋卷繞技術(shù)，其機(jī)板與機(jī)板之間的間隙極小，且其酸是固體酸，并能被玻璃纖維網(wǎng)所吸附，整個(gè)結(jié)構(gòu)是很緊密的。因此在高溫下，其基本不存在冒氣冒泡的現(xiàn)象，在低溫下，其更沒有液態(tài)酸可冰凍，因此也不存在電流輸出減少的問題，根據(jù)美國(guó) SAE 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，卷繞式電池可在 55℃ ~75℃范圍內(nèi)安全快速起動(dòng)和牽引工作，而普通蓄電池的適用溫度范圍一般在 5℃~40℃。由此可見，相對(duì)于我國(guó)的北方寒冷的氣候和南方炎熱的氣候而言，則使用卷繞式電池將會(huì)更安全可靠。 電動(dòng)汽車 由于在戶外使用，蓄電池的使用環(huán)境極 為惡劣，普通電池在低溫下無法有效進(jìn)行充電，而在高溫時(shí)又會(huì)嚴(yán)重失水、膨脹變形、板柵腐蝕加劇，電池使用壽命較短。卷繞系列 動(dòng)力汽車 專用電池采用專有低溫配方，擁有比普通電池高 2~3 倍的電極表面積，極大地降低了內(nèi)阻，使電池在低溫下也可以進(jìn)行正常充電。在高溫下，電池內(nèi)的板柵的腐蝕速度大大提高了，在這種條件下，卷繞式電池所采用的冷投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 13 軋鉛板柵較普通的鉛合金抗腐蝕能力要高的多，因而電池有較長(zhǎng)的使用壽命。另外在高溫下，卷繞式電池由于采用了圓柱形結(jié)構(gòu)和高溫50kpa 的開閥壓力，可以有效避免這兩種情況的發(fā)生，確保電池有很長(zhǎng)的使用壽命 。 （ 2） 充電非常迅速： 40 分鐘內(nèi)可沖入 95%以上的電量。 電動(dòng)汽車需要快速充電， 由于卷繞式電池的內(nèi)阻極低，因此可將充電電流基本上全部接受，且其本身容量較大，故充電時(shí)沒有電流限制，其一般快速充電時(shí)間在 1 小時(shí)左右就能滿載，相比于普通蓄電池的內(nèi)阻較高，將以部分充電電流轉(zhuǎn)化為熱能散出，且其充電時(shí)間一般至少要 6 小時(shí)以上，則卷繞式電池要方便快速得多。卷繞式電池采用高純鉛制作，相比普通蓄電池其副反應(yīng)小得多，因而電池可以使用小電流充電，在陰雨天也可以達(dá)到 90%以上的充電效率。 （ 3） 超長(zhǎng)壽命，設(shè)計(jì) 循環(huán) 壽命可達(dá) 5年以上， 電 動(dòng)汽車 領(lǐng)域設(shè)計(jì)壽命 8 年以上。 由于卷繞式電池的活性鉛面積非常大，故其放電后的成恢復(fù)能力也極強(qiáng)，根據(jù)美國(guó) SAE標(biāo)準(zhǔn)，在 J240測(cè)試中，卷繞式電池的起動(dòng)次數(shù)高達(dá) 15000次以上。 循環(huán)壽命能達(dá)到 1000次， 相比于普通蓄電池一般400次左右的 伸循環(huán) ，則卷繞式電池更顯強(qiáng)勁十足的王者風(fēng)范。 （ 4） 起動(dòng)功率非常大。 由于蓄電池的荷電量是由活性鉛的面積所決定的。卷繞式蓄電池一方面電極采用了純材料，使得單位激活面積大大增加，另一方面由于采用卷繞技術(shù)，從而使得鉛極板的面積大大高于普通平板式蓄電池的鉛面積。因此，卷繞式蓄電池的大 儲(chǔ)電量是顯而易見的。又由于極板與極板之間的間隙非常小，從而降低了內(nèi)阻。因此，在單位時(shí)間內(nèi)投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 14 就能輸出驚人的功率。同樣規(guī)格的卷繞式蓄電池和普通蓄電池作比較，卷繞式蓄電池的輸出功率則要至少比普通蓄電池高出 4 倍。 （ 5） 自放電極小。 由于卷繞式蓄電池的內(nèi)阻極低，故其本身在閑置不用時(shí)的自放電極小。卷繞式牽引蓄電池，可放置二年而不用充電，相比普通蓄電池至多可放置 12 個(gè)月就必須給其充一次電來說，卷繞式蓄電池則省心得多。 （ 6） 100%深放電后再充電能力強(qiáng)。 這是由于卷繞式電池極小的內(nèi)阻和極大的活性鉛面積所決定的。卷繞式電 池在 100%深放電后的全電量回復(fù)循環(huán)能力高達(dá) 350次以上。在 50%深度放電后，其全電量再循環(huán)次數(shù)可達(dá) 1500 次以上：在 25%深度放電后，其全電量再充循環(huán)次數(shù)則更高達(dá) 4000次以上，由此可見，使用卷繞式電池則更為保險(xiǎn)可靠。 （ 7） 能抗劇烈振動(dòng)和晃動(dòng)。 由于卷繞式電池的螺旋卷繞技術(shù)和使用固體酸，故抗震晃的能力十分卓越，根據(jù)美國(guó) SAE 測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)，其能抗 4G（ 33hZ）的震動(dòng) 12 小時(shí)以及 6G的震動(dòng) 4小時(shí)后一點(diǎn)也不受損。其更可倒置也一樣安全在軍事測(cè)試中，當(dāng)子彈射穿蓄電池后，其照樣可快速起動(dòng)車輛，而普通的平板式結(jié)構(gòu)及使用 液態(tài)酸的蓄電池，注定了其不可給成熟較大震晃，其最多能抗 4G（ 33hZ）震動(dòng) 4小時(shí)以及 6震動(dòng) 1小時(shí)后便不能工作了。因此在一些特殊環(huán)境中，使用卷繞式電池將會(huì)更牢靠。 （ 8） 良好的 PSOC 狀態(tài)工作能力。 鑒于太陽能對(duì)蓄電池充電的特殊性，在每次放電后，蓄電池不可能都得到 100%的充電，時(shí)間一長(zhǎng)，電池常常是工作在部分荷電池態(tài)下投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 15 （ PSOC），一部分活性物質(zhì)長(zhǎng)時(shí)間得不到充電，逐漸失去活性，電池很快失效。而在卷繞式太陽能專用電池中由于電池極板只有 ~厚，同時(shí)采用了進(jìn)口專用隔膜，電池的內(nèi)阻僅為普通電池的三分之一 ，在長(zhǎng)期不充電后，不需要采用特殊的充電方式，容量也可以正?；謴?fù)。 （ 9） 完全免維護(hù)。 由于卷繞式蓄電池是完全密封的結(jié)構(gòu)，且其電解產(chǎn)生的氫氣和氧氣不會(huì)逸出，能在蓄電池的內(nèi)部自動(dòng)化合成水，故卷繞式蓄電池永遠(yuǎn)不需要加水，且其電極使用了純材料，沒有渣滓留下來，因此，卷繞式蓄電池在使用中無需任何的維護(hù)及保養(yǎng)，相比于普通蓄電池的定期加水及除垢，使用卷繞式蓄電池則要省心方便得多。 （ 10） 安全性。 由于卷繞式蓄電池為干式完全密封的結(jié)構(gòu)，所產(chǎn)生的氣體在內(nèi)部自動(dòng)化合，不會(huì)產(chǎn)生任何對(duì)身體有害的氣體，即使在半密封的環(huán)境下使用，也 一樣安全。而傳統(tǒng)電池使用時(shí)會(huì)產(chǎn)生含硫化物的氣體，對(duì)人身體有害，嚴(yán)重的會(huì)致癌，更不允許在半密封的環(huán)境下使用，這樣會(huì)有爆炸的危險(xiǎn)。 （ 11） 平穩(wěn)的高輸出電壓，更高的能量密度。 （ 12） 結(jié)構(gòu)堅(jiān)固，具有優(yōu)異的抗震性能。 （ 13） 無游離電解液，可任意方向放置工作。 （ 14） 超強(qiáng)的高倍率放電能力，最大放電倍率為 18C10。 （ 15） 極高的耐小電流深放電能力 卷繞式電池獨(dú)特的結(jié)構(gòu)決定了其能擁有前面介紹的優(yōu)點(diǎn)，從中可以體現(xiàn)其全天候、全方位人作業(yè)的非凡能力，不管你在什么環(huán)境中使用，都可免去你眾多的擔(dān)心及麻煩。是新能源 電動(dòng)車的最佳選擇。 投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 16 2． 1． 3 新電動(dòng)汽車用電池充電器系統(tǒng)的項(xiàng)目 （ 1） 基本介紹 智能全自動(dòng)充電機(jī)，采用高頻開關(guān)電源技術(shù)，并由高性能微型處理器進(jìn)行精密控制，有質(zhì)量輕、尺寸小、壽命長(zhǎng)、性價(jià)比高、適用范圍廣等優(yōu)點(diǎn)。采用先進(jìn)的多段電流充電方法，不僅僅提高了充電的效率，而且還能修復(fù)電池的容量，最大限度的降低蓄電池充電過熱失水現(xiàn)象，以及欠充電極板硫化現(xiàn)象，延長(zhǎng)電池的使用壽命。 （ 2） 技術(shù)指標(biāo) 輸入電壓： AC110V177。 10% 或 AC220V177。 15% 輸出規(guī)格表： 規(guī)格型號(hào) 電池電壓 充電電流 EVC1240 12V 40A EVC4830 48V 30A EVC7220 72V 20A EVC3630 144V 10A 功率因數(shù)： ≥ 滿載效率： ≥ 85% 防水等級(jí)： IP32 抗震等級(jí)： SAEJ1378 環(huán)境溫度： 20℃ 50℃ （ 3） 保護(hù)特性 A、輸出短路保護(hù)：當(dāng)輸出發(fā)生意外短路時(shí)，電壓停止輸出，短路投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 17 解除后自動(dòng)恢復(fù)充電。 B、過熱自動(dòng)保護(hù)：當(dāng) 內(nèi)部溫度超過 95℃時(shí)，停止輸出并報(bào)警，內(nèi)部溫度低于 70℃時(shí)自動(dòng)啟動(dòng)。 C、電池接反保護(hù)：當(dāng)充電機(jī)輸出與電池接反時(shí)，充電機(jī)不啟動(dòng)。 （ 4） 充電指示 交流電源指示：電源指示燈亮。 自 檢 指 示：接入電池，充電機(jī)進(jìn)入檢測(cè)狀態(tài)，指示燈閃爍，然后進(jìn)入充電狀態(tài)。 充 電 指 示：運(yùn)行指示燈點(diǎn)亮。 充 滿 指 示：電池容量指示燈點(diǎn)亮，充電指示燈熄滅。 技術(shù)來源及團(tuán)隊(duì)建設(shè) 本項(xiàng)目核心卷繞式動(dòng)力電池的工藝技術(shù)來源于核心技術(shù)人員長(zhǎng)期從事于先進(jìn)的卷繞式電池開發(fā)應(yīng)用，為軍方作出了卓越的貢獻(xiàn)，在車輛啟動(dòng)領(lǐng)域 和動(dòng)力性能取得明顯優(yōu)勢(shì)，同時(shí)與浙江大學(xué)長(zhǎng)期合作、在卷繞式動(dòng)力電池技術(shù)方面有完全自主的科研開發(fā)成果。 先進(jìn)的永磁同步電機(jī)及其電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（控制器）借助于浙江大學(xué)電氣工程學(xué)院和浙江省汽車零部件創(chuàng)新平臺(tái)（國(guó)家級(jí)）龐大的頂級(jí)專家團(tuán)隊(duì)，并成立專門的黃山好時(shí)達(dá)新能汽車有限公司 — “先進(jìn)的純電動(dòng)汽車電機(jī)及其驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)” 課題組。并將在黃山好時(shí)達(dá)新能汽車有限公司成立浙江省汽車零部件創(chuàng)新平臺(tái)（國(guó)家級(jí)）研究分院及測(cè)試中心。技術(shù)永遠(yuǎn)保持路線水平 投資新能源純電動(dòng)汽車和商用電動(dòng)車 項(xiàng)目可行性報(bào)告 18 低速純電動(dòng)汽車和電動(dòng)商用車引進(jìn)了在知名外資汽車制造企業(yè)從事全過程生產(chǎn)管理的 優(yōu)秀團(tuán)隊(duì)加盟。直接占領(lǐng)汽車制造的制高點(diǎn)。應(yīng)用技術(shù)均為目前世界最尖端技術(shù)。 第 三 章 市場(chǎng) 前景 及必要性 市場(chǎng)前景分析 黨的十六大提出，到 2020 年我國(guó)將實(shí)現(xiàn)全面建設(shè)小康社會(huì)的目標(biāo)。隨著人口增加、工業(yè)化和城鎮(zhèn)化進(jìn)程的加快，特別是重