新能源汽车

　　本书立足于我国“碳达峰”“碳中和”的战略目标，详细梳理了国家出台的关于发展新能源汽车产业的政策，对我国新能源汽车领域的前沿趋势、技术路线与竞争格局进行了深度剖析；以整车控制器（VCU）、电机控制器（MCU）、电池管理系统（BMS）为独立章节，重点阐述新能源汽车核心技术部件的基本结构与运行原理；系统阐述了新能源汽车充换电基础设施建设与运营路径，对电动汽车充换电技术以及充电桩进行了详细分析。本书适合从事汽车研发、设计、制造等工作的工程技术人员阅读，也可供高校汽车相关专业师生参考。

　　虞忠潮，高级工程师，浙江世宝股份有限公司副总裁，毕业于重庆大学汽车设计专业，毕业后长期从事汽车整车及零部件的设计、采购和销售工作。1992～1993年曾赴日本研修汽车设计技术，见证了中国汽车产业辉煌的发展历史，被聘为杭州市科学技术局企业专家库专家、杭州市高层次E类人才、浙江省智能网联汽车产业技术联盟专家、浙江长征技术学院产业教授。 朱兴旺，工程师，浙江世宝股份有限公司研究院技术部长。大学毕业后长期从事汽车零部件的产品设计、工艺设计和新产品推广工作。2015年研发完成国内第一款“C-EPS+循环球机械转向器”小微卡电动转向系统，已经大批量推广应用。2018年主持研发完成全球第一款循环球电动转向器，为新能源商用车的电子化、智能化和轻量化提供了有力的保障，目前已经大批量推广应用并得到顾客认可，先后获得20项发明专利和实用新型专利。 李强，教授，硕士生导师，浙江省汽车工程学会副理事长；浙江科技学院青年骨干教师；浙江省151第三层次人才；2010年嘉兴市新中南汽车零部件有限公司挂职科技特派员，并获“嘉兴市优秀科技特派员”称号；2013年江苏大学—浙江万达汽车方向机有限公司博士后出站；2016年浙江大学—众泰汽车控股集团博士后出站；2016年至2017年，留学基金委公派德国奥斯特法利亚应用科技大学机械工程学院访问交流。 杨爱喜，博士，浙江大学工程师学院研究院、博士生导师，正高级工程师，享受国务院特殊津贴，中国共产党员，九三学社成员。国家标准技术评估专家，中国汽车工程学会智能共享出行委员会委员，安徽省工商联常委，浙江省新能源汽车产业联盟副理事长，浙江省新能源汽车标准化技术委员会副主任。现任浙江省智能网联汽车创新中心总经理，杭州云栖智能汽车创新中心主任。，朱兴旺，工程师，浙江世宝股份有限公司研究院技术部长。大学毕业后长期从事汽车零部件的产品设计、工艺设计和新产品推广工作。2015年研发完成国内第一款“C-EPS+循环球机械转向器”小微卡电动转向系统，已经大批量推广应用。2018年主持研发完成全球第一款循环球电动转向器，为新能源商用车的电子化、智能化和轻量化提供了有力的保障，目前已经大批量推广应用并得到顾客认可，先后获得20项发明专利和实用新型专利。 李强，教授，硕士生导师，浙江省汽车工程学会副理事长；浙江科技学院青年骨干教师；浙江省151第三层次人才；2010年嘉兴市新中南汽车零部件有限公司挂职科技特派员，并获“嘉兴市优秀科技特派员”称号；2013年江苏大学—浙江万达汽车方向机有限公司博士后出站；2016年浙江大学—众泰汽车控股集团博士后出站；2016年至2017年，留学基金委公派德国奥斯特法利亚应用科技大学机械工程学院访问交流。，杨爱喜，博士，浙江大学工程师学院研究员、博士生导师，正高级工程师，享受国务院特殊津贴，中共九三。

第1章.新能源汽车：引领全球汽车工业变革./ 1
1.1.新能源汽车：科技驱动的新工业时代./ 1
1.1.1 智能网联时代的来临 / 1
1.1.2 政策红利下的汽车革命 / 4
1.1.3 新能源汽车 VS传统燃油车 / 6
1.1.4 新能源汽车的三大核心技术 / 8 1.1.5 5G、自动驾驶与新能源汽车 / 12
1.2.“双碳”目标：国家战略下的新能源革命./ 15
1.2.1 “双碳”目标下的新能源汽车 / 15
1.2.2 抢占未来全球战略制高点 / 17
1.2.3 节能与新能源汽车产业的发展 / 20
1.2.4 氢燃料电池车的发展路径 / 21
1.2.5 “里程焦虑”的最优解 / 25
1.3.格局与变量：新能源汽车市场争夺战./ 27
1.3.1 全球新能源汽车市场格局 / 27
1.3.2 马太效应与品牌高端化 / 29
1.3.3 玩家 1：自主品牌 / 31 1.3.4 玩家 2：欧美品牌 / 32 1.3.5 玩家 3：日韩品牌 / 34 1.3.6 玩家 4：新创与合资品牌 / 35
1.4.顶层设计：我国新能源汽车实践路径./ 36
1.4.1 构建多层级技术方案 / 36
1.4.2 强化模块化技术趋势 / 38
1.4.3 搭建全产业链生态布局 / 39
1.4.4 完善充换电基础设施的对策建议 / 41
第2章.技术路线：新能源汽车的实现路径./ 44
2.1.纯电动汽车：开启汽车的电动化时代./ 44
2.1.1 纯电动汽车的基本结构 / 44
2.1.2 不同动力驱动形式的纯电动汽车 / 47
2.1.3 电池单独驱动式纯电动汽车 / 50
2.1.4 超级电容单独驱动式纯电动汽车 / 51
2.1.5 复合电源驱动式纯电动汽车 / 52
2.1.6 双源驱动式纯电动客车 / 53
2.2.混合动力汽车：双轮驱动汽车新变革./ 55
2.2.1 串联式混合动力汽车 / 56
2.2.2 并联式混合动力汽车 / 57
2.2.3 混联式混合动力汽车 / 58
2.2.4 插电式混动 VS增程式混动 / 60
目.录
2.3.燃料电池汽车：赋能汽车低碳化转型./ 62
2.3.1 燃料电池汽车的工作原理 / 62
2.3.2 燃料电池汽车的关键技术 / 64
2.3.3 燃料电池汽车技术的优点 / 67
2.3.4 燃料电池汽车技术的缺点 / 69
第3章.整车控制器：新能源汽车的核心大脑./ 72
3.1.整车控制器：整车控制系统核心部件./ 72
3.1.1 整车控制器的结构原理 / 72
3.1.2 整车控制器的基本功能 / 74
3.1.3 整车控制器硬件电路设计 / 77
3.1.4 AUTOSAR基础软件架构 / 79
3.2.系统架构：新型整车控制器关键技术./ 82
3.2.1 电子电气架构 / 82
3.2.2 车载以太网技术 / 84
3.2.3 CAN FD总线技术 / 85
3.2.4 双核心控制架构 / 87
3.2.5 汽车 OTA技术 / 89
3.3.EBS系统：提升车辆稳定性与舒适性./ 91
3.3.1 汽车制动系统的发展现状与发展成就 / 91
3.3.2 EBS系统的工作原理 / 93
3.3.3 EBS系统功能与技术优势 / 94
3.3.4 EBS在新能源汽车中的应用 / 97
3.3.5 汽车制动系统的发展趋势 / 99
第4章.电机控制器：新能源汽车的驱动系统./ 102
4.1.电机控制器的工作原理与关键技术及发展趋势./ 102
4.1.1 电机控制器的基本原理 / 102
4.1.2 纯电动汽车逆变器装置 / 105
4.1.3 电控系统效率优化技术 / 106
4.1.4 电控系统模块结温保护技术 / 108
4.1.5 电机控制器技术的发展趋势 / 109
4.2.电机流派：驱动电机类型与转速控制./ 111
4.2.1 交流异步电机 / 112
4.2.2 永磁同步电机 / 114
4.2.3 开关磁阻电机 / 116
4.2.4 直流电动机 / 116
4.3.电驱系统：电能和机械能的相互转化./ 118
4.3.1 驱动控制器关键技术 / 118
4.3.2 驱动电机的关键技术 / 122
4.3.3 电驱系统集成化趋势 / 124
第5章.电池管理系统：新能源汽车的“血液” / 128
5.1.市场格局：汽车电池管理系统产业链./ 128
5.1.1 BMS的组成与核心功能 / 128
5.1.2 新能源汽车 BMS产业链 / 130
目.录
5.1.3 我国 BMS产业的竞争格局 / 132
5.1.4 动力电池的技术路线之争 / 134
5.2.技术架构：电池管理系统构成及功能./ 137
5.2.1 集中式与分布式 BMS / 137
5.2.2 电池管理系统的硬件架构 / 139
5.2.3 电池管理系统的软件架构 / 141
5.2.4 传感器技术在 BMS中的应用 / 144
5.3.电池热管理系统：BMS散热技术方案./ 147
5.3.1 空冷式散热系统 / 149
5.3.2 液冷式散热系统 / 149
5.3.3 热管式散热系统 / 151
5.3.4 相变材料散热系统 / 154
5.4.典型案例：电动汽车品牌 BMS系统比较./ 156
5.4.1 案例 1：特斯拉 Model S / 156
5.4.2 案例 2：小鹏汽车 G3 / 159
5.4.3 案例 3：比亚迪秦 Pro EV500 / 161
5.4.4 案例 4：荣威 R ER6 / 164
第6章.充电设施：新能源汽车的“供血管” / 167
6.1.数字基建：我国充换电设施建设路径./ 167
6.1.1 充换电设施建设的现状及挑战 / 167
6.1.2 充电桩与充电站的建设成就 / 170
6.1.3 新能源汽车的充电模式 / 172
6.1.4 完善充换电基础设施的对策 / 174
6.2.技术应用：汽车充电系统的关键技术./ 177
6.2.1 充电系统的结构 / 177
6.2.2 传导充电技术 / 180
6.2.3 无线充电技术 / 181
6.2.4 电池更换技术 / 183
6.3.新能源汽车充电桩的商业模式与路径./ 184
6.3.1 充电桩的类型与特点 / 184
6.3.2 国内外充电桩产业发展现状 / 187
6.3.3 新能源汽车充电桩产业链 / 189
6.3.4 新能源汽车充电桩的商业模式 / 192