電子:新能源汽車(chē)的強(qiáng)力推進(jìn)者
基礎(chǔ)元件、材料、EMC暗室設(shè)備
本文引用地址:http://www.biyoush.com/article/111856.htm2010年是中國(guó)新能源汽車(chē)的啟動(dòng)年,預(yù)期真正大規(guī)模發(fā)展在2020年左右。TDK汽車(chē)電子營(yíng)業(yè)總經(jīng)理兼董事梶屋雅隆說(shuō):“從2008年開(kāi)始世界新能源汽車(chē)啟動(dòng),預(yù)估每年將以百分之兩位數(shù)增長(zhǎng)。2020年世界新能源汽車(chē)的份額將達(dá)45%左右。”
燃料電池、HEV(混合電動(dòng)汽車(chē))、P-HEV(插電式混合電動(dòng)汽車(chē),即可用家用外接電源充電) 、EV(電動(dòng)汽車(chē))等在高速發(fā)展,不過(guò)增長(zhǎng)最快、超過(guò)上述新能源汽車(chē)數(shù)量總和的卻是一種利用汽油和柴油發(fā)動(dòng)機(jī)的改良汽車(chē)(有人稱(chēng)輕混合,也有稱(chēng)啟動(dòng)/停車(chē)技術(shù)),這種車(chē)在汽車(chē)等紅綠燈等臨時(shí)停車(chē)時(shí)也將自動(dòng)熄火,在車(chē)啟動(dòng)時(shí)又自動(dòng)打火,這樣可大大節(jié)省汽車(chē)在空轉(zhuǎn)時(shí)的排放。而HEV被列為市場(chǎng)份額的第二位。
中國(guó)新能源汽車(chē)的發(fā)展,要?dú)w結(jié)為中國(guó)政府對(duì)環(huán)保汽車(chē)的大力推動(dòng)。同時(shí),中國(guó)政府也鼓勵(lì)中國(guó)本土企業(yè)自主研發(fā)。縱觀(guān)中國(guó)本土企業(yè)在汽車(chē)電子上的研發(fā),2007年在車(chē)載信息娛樂(lè)方面做得最多,部分企業(yè)能做車(chē)身和馬達(dá)系統(tǒng),2009年中國(guó)本土企業(yè)也開(kāi)始涉足安全方面,并且在車(chē)身和馬達(dá)方面國(guó)產(chǎn)率更高。
為了本土化,國(guó)產(chǎn)新能源汽車(chē)需要在關(guān)鍵系統(tǒng)和ECU方面自行設(shè)計(jì),因此預(yù)期會(huì)大量采購(gòu)高效的DC-DC轉(zhuǎn)換器、電流傳感器,汽車(chē)充電器,以及鐵氧體材料、MLCC(多層陶瓷片式陶瓷)等被動(dòng)元件。
已經(jīng)成功地為本田、豐田的HEV車(chē)供貨的TDK,期待在華也能夠?yàn)橹袊?guó)本土企業(yè)提供優(yōu)質(zhì)解決方案。TDK的產(chǎn)品特點(diǎn),一方面為環(huán)保事業(yè)做貢獻(xiàn)(例如推動(dòng)新能源汽車(chē)發(fā)展),一方面產(chǎn)品追求小型化、精細(xì)化、高性能、材料環(huán)保。
EMC(電磁兼容)電波暗室方面,TDK已經(jīng)有30多年的鐵氧體材料經(jīng)驗(yàn),10余年的EMC電波暗室經(jīng)驗(yàn),在全球已建成上千個(gè);在中國(guó)三年間也建立了65個(gè)。電波暗室的核心技術(shù)是外部全部要貼鐵氧體材料,而鐵氧體技術(shù)正是TDK的長(zhǎng)項(xiàng)。TDK磁產(chǎn)品事業(yè)部技術(shù)服務(wù)中心高級(jí)應(yīng)用工程師—村瀨圭子女士說(shuō),TDK暗室的特點(diǎn)是屏蔽性高。應(yīng)用主要是兩方面:一方面是檢測(cè)認(rèn)證中心采購(gòu);另一方面會(huì)被大中型企業(yè)采購(gòu),用于產(chǎn)品研發(fā)階段的檢測(cè)等。
“新能源汽車(chē)是Vishay定位的未來(lái)極具增長(zhǎng)潛力的4個(gè)重要市場(chǎng)之一(除此之外還有風(fēng)能/太陽(yáng)能、LED照明和超薄移動(dòng)家電)。”Vishay(威世)亞洲區(qū)市場(chǎng)開(kāi)發(fā)技術(shù)應(yīng)用總監(jiān)楊益彰在7月6日于北京舉行的記者會(huì)上宣布。
“2010年是中國(guó)混合動(dòng)力車(chē)和電動(dòng)車(chē)的起飛年。盡管目前銷(xiāo)售量還比較小,但是我們相信良好的設(shè)計(jì)會(huì)引領(lǐng)銷(xiāo)售的。”楊益彰自信地說(shuō)。
Vishay綜合了幾家市場(chǎng)調(diào)研機(jī)構(gòu)的研究結(jié)果后,得出如下平均預(yù)測(cè)數(shù)據(jù):2009~2012年,混合動(dòng)力汽車(chē)的年復(fù)合增長(zhǎng)率為20%;2012年,50%的新能源汽車(chē)將采用啟動(dòng)/停車(chē)技術(shù)。Vishay在啟動(dòng)/停車(chē)方面的應(yīng)用實(shí)例有:電解升壓電容器、Power Metal Strip檢流電阻、MOSFET和TMBS肖特基整流器、電感、高分?jǐn)嚯妷簲嗦菲鞯取?/p>
對(duì)于混合動(dòng)力汽車(chē)的逆變器、電機(jī)控制和動(dòng)力電池組管理,Vishay將提供薄膜電容器模塊、IGBT模塊、分流和放電電阻、MOSFET和固態(tài)繼電器等器件。不同品質(zhì)的基礎(chǔ)元件效果是有差別的,就像一杯水你喝不出味道,如果加熱或者加冰,你就會(huì)很舒服。以電阻來(lái)說(shuō),電阻的核心是材料,簡(jiǎn)單的電阻技術(shù)里面加入不同的材料會(huì)使電阻成為高技術(shù),例如精準(zhǔn)度提高。
在電動(dòng)車(chē)的使用過(guò)程中,電池的充電時(shí)間非常關(guān)鍵,能否快速完成對(duì)電池的充電關(guān)系著消費(fèi)者能否更早地接受這種新能源車(chē)。由于Vishay的逆變器方案具有可定制、開(kāi)關(guān)和熱性能方面的特點(diǎn),采用Vishay逆變器方案的一款比亞迪汽車(chē)能夠?qū)崿F(xiàn)10分鐘充電80%的高效率,這和消費(fèi)者在加油站等待的時(shí)間相當(dāng)。
現(xiàn)在雖然有很多集成電路(IC),但分立器件在新能源汽車(chē)上具有不可替代的優(yōu)勢(shì)。IC受到包括最大電流等供電能力的限制;很難集成電容器和電感器等儲(chǔ)能器件;高精度電流檢測(cè)需要分立式外置分流電阻;IC內(nèi)部的瞬態(tài)保護(hù)功能過(guò)于薄弱;難以承受很高的工作溫度;包括引腳兼容在內(nèi)的電路板設(shè)計(jì)靈活性有限;難以集成用于精確和穩(wěn)定輸入信號(hào)的分散式智能傳感器。
電源保護(hù)器件的創(chuàng)新
泰科(Tyco)電子上海瑞侃電路保護(hù)部應(yīng)用工程師郭濤介紹了電源保護(hù)器件的重要性。在做混合動(dòng)力開(kāi)發(fā)的時(shí)候,國(guó)內(nèi)的汽車(chē)公司面臨的挑戰(zhàn)有許多,其中混合動(dòng)力車(chē)在包括車(chē)輛傳動(dòng)系設(shè)計(jì),車(chē)身電氣環(huán)境等方面較傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)動(dòng)力汽車(chē)相比都有較大不同。由于電流沖擊、電壓波動(dòng)的增加,車(chē)內(nèi)各種功能控制電子單元面臨的電氣環(huán)境更加復(fù)雜,對(duì)保護(hù)器件、保護(hù)技術(shù)要求也會(huì)更加苛刻的。
由于新能源汽車(chē)開(kāi)發(fā)的復(fù)雜性、系統(tǒng)性,未來(lái)主機(jī)廠(chǎng)和零件廠(chǎng)的合作開(kāi)發(fā)是大勢(shì)所趨,尤其是在電氣保護(hù)方面,需要在前期保護(hù)器件廠(chǎng)商就能夠配合參與設(shè)計(jì),根據(jù)實(shí)際應(yīng)用環(huán)境提供合適的保護(hù)產(chǎn)品和方案。國(guó)內(nèi)開(kāi)發(fā)新能源汽車(chē)也具有一定的優(yōu)勢(shì),例如,與傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)相比,我們跟國(guó)外公司在混合動(dòng)力技術(shù)方面的差距并不是很大,起點(diǎn)上比較接近。而且政府對(duì)企業(yè)影響也很重視,容易平臺(tái)化體系建立,包括資源聯(lián)合攻關(guān)。
泰科電子電路保護(hù)部基于PPTC(聚合物正溫度系數(shù))保護(hù)技術(shù)開(kāi)發(fā)的PolySwitch系列過(guò)電流保護(hù)產(chǎn)品已應(yīng)用于包括電池、汽車(chē)、電子、電信等多個(gè)領(lǐng)域。由于汽車(chē)用鋰離子電池體積大,其散熱性變差,安全性大幅下降,如何解決該問(wèn)題十分重要。在鋰電池保護(hù)方面,PolySwitch多數(shù)和電池芯串聯(lián)在一起,可有效進(jìn)行短路、過(guò)充、過(guò)放、過(guò)溫保護(hù)。在溫度監(jiān)控方面,鋰電池組也可采用PolySwitch對(duì)單節(jié)電池溫度進(jìn)行監(jiān)控。
評(píng)論