车用SiC-MOSFET的应用与技术发展综述

摘要:针对硅基绝缘栅双极型晶体管(IGBT)难以进一步满足电动汽车高功率密度、低导通损耗、高散热能力等需求的不足,综述了车用碳化硅金属氧化物半导体场效应晶体管(SiC-MOSFET)的最新研究进展。通过总结SiCMOSFET在电动汽车牵引逆变器、DC/DC电源变换器和车载充电机(OBC)应用场景下的特点,分析了目前车用SiCMOSFET在成本、可靠性及散热方面的技术挑战,并探讨了其在微型化、先进封装、多芯片集成和成本方面的发展趋势。

汽车电子电气架构的发展及趋势

摘要:随着汽车功能的日益增加,传统的电子电气(EE) 架构面临很大的挑战,从而迫使整车的电子电气架构不断地演进,从传统的分布式向集中式转变,从面向信号的软件架构向面向服务的软件架构转变,从控制局域网络(CAN)、局域互联网络(LIN) 总线向车载以太网通信架构转变。介绍了汽车电子电气架构的现状以及面临的挑战,概述了汽车电子电气架构的演进路线及具体方案技术,结合电子电气架构的演进趋势,对电子电气架构未来的发展方向提出展望。

复合材料板簧研究进展

摘要:“双碳”背景下,汽车轻量化和节能减排是汽车行业发展的必然趋势。复合材料板簧由于具备的轻质高强等显著优势广泛应用于汽车上。本文介绍了复合材料板簧在国内外的研究和应用现状,阐述了复合材料板簧的主要优势和结构形式,着重分析了复合材料板簧材料选择以及模压工艺、拉挤工艺、缠绕工艺、RTM 等成型工艺方法,最后对复合材料成型工艺及未来发展进行展望。

基于金属相变材料储热的严寒地区电动客车热管理系统研究

摘要:针对严寒地区大型纯电动客车冬季运行面临的续航里程严重衰减、热车时间过长等问题,本文突破传统低温热管理技术的局限,提出了基于金属相变材料储热的整车热管理解决方案。设计了面向极寒工况的铝硅合金相变储热装置,并基于整车系统仿真,分析了储热装置容量配置对车辆低温性能的影响。结果表明,所设计的储热装置具备超过235 W·h/kg的质量能量密度和429 W·h/L的体积能量密度,储能成本仅为锂离子电池系统的5%~20%。在-40 ℃环境下,增设110 kW·h的储热单元可使续航里程提升115. 5%,而仅配置8 kW·h的储热装置就能将热车时间缩短65%。本文为严寒地区纯电动客车的大规模推广提供了兼具技术可行性与经济合理性的热管理新范式,对推动高纬度地区公共交通全面电动化具有重要意义。

新能源车用永磁同步电机散热分析及散热结构优化

摘要:以一台额定功率 70 kW的车用水冷永磁同步电机作为研究对象,分析了电机的损耗来源,并基于流体力学与传热理论建立了电机的热模型。在处理仿真模型时对绕组及气隙域进行了等效处理,考虑了铁芯导热系数的各向异性,并使用STAR-CCM+软件仿真获取得到电机在额定工况下的温度分布。通过在轴向水道内壁增加凸起特征对冷却水道结构进行优化,对优化后水道模型进行了仿真分析,仿真结果显示优化后的水道模型具有更好的散热效果。最后,在电机测试台架上对优化水道后的电机进行了温升测试,将测试数据与仿真数据进行对比,对比结果显示绕组温度两者几乎一致,永磁体温度偏差2.95%,这表明了仿真结果的准确性。

汽车底盘设计方法研究进展与发展建议

摘要:汽车底盘经历了机械化、电气化、电子化发展阶段,正向智能化的方向发展。驱动形式的变化使底盘构型发生了显著的改变,进而引发对底盘设计方法与基础理论革新的需求。文章系统梳理了汽车底盘构型及设计方法的发展历程,回顾了从传统燃油车底盘构型、集中式电驱构型到分布式电驱构型的技术演变。从模块化分布式电驱底盘的设计方法、人工智能(Artificial Intelligence, AI)赋能的底盘设计与优化方法、场景驱动的汽车底盘设计及底盘系统数字化虚拟验证方法4 个层面论述了汽车底盘设计方法的前沿动态。针对当前底盘设计方法面临的挑战,从多学科深度融合的底盘设计、AI赋能底盘设计与性能分析、基于数字孪生的角模块开发平台搭建3 个方面提出了发展建议。

车用燃料电池系统绝缘性能分析与优化

摘要:为了提升燃料电池系统的绝缘性,针对零部件的结构特性、材料特性以及安装方式进行了优化设计。首先,对绝缘路径进行电路和水路的失效分析;然后,改善电堆内部绝缘设计及电堆仓结构,优化了电子元件保护策略,同时,更换了水泵、水暖型加热器等高压供电冷却回路的零部件材料,调整了散热器、中冷器以及传感器等零部件的加工工艺和安装方式。最后,通过绝缘电阻测试,新型车用燃料电池系统的静态绝缘电阻超过5MΩ(500 V测试电压下),运行状态下的绝缘电阻超过3MΩ(在线监测状态下)。

飞行汽车发展现状、挑战及对策

摘要:飞行汽车作为未来城市立体交通体系的重要组成部分,正处于技术验证与初步商用的临界阶段。文章系统梳理了飞行汽车的概念定义、发展背景及发展必要性,从政策、产品、企业、应用4 个度剖析了产业发展现状、研判了未来趋势,深入探讨了产品定义和技术水平、商业模式和推广应用、管理体系和测试体系等核心问题,并针对性提出明确战略路径、加强技术攻关、探索商业模式、推动试点应用、完善制度保障、健全检测认证标准等发展建议。研究认为,飞行汽车产业需通过多方协同创新,加速技术成熟与生态构建,进而实现规模化商业应用。

柔性光电材料的特性及在汽车上的应用展望

摘要: 从柔性光电材料功能出发,介绍了其在汽车上的轻量化和空间布局优势,综述了柔性光电材料的不同分类和结构特征,介绍了柔性印刷电路板、有机发光二极管、智能变色材料在汽车传感器、车载照明、车载显示屏等领域的应用及进展。最后,分别对各种类柔性光电材料在汽车上应用的未来发展趋势进行了展望。

汽车用铁素体-珠光体型非调质钢研究现状

摘 要:基于汽车零部件发展趋势,零部件用钢的生产不断朝着低能耗、轻量化方向发展。非调质钢具有节能减排、制造成本低、生产周期短等优点,用于汽车零部件的生产符合碳达峰、碳中和的战略发展方向,且随着对非调质钢强韧性研究的深入,其力学性能已接近甚至达到调质钢水平。因此,非调质钢代替调质钢成为高品质汽车零件用钢发展的重要趋向。铁素体-珠光体型非调质钢是中国引入非调质钢以来应用最为广泛、使用量最大的非调质钢,在汽车零部件上的应用更为成熟,提高其综合力学性能可进一步扩大其应用范围。综述了汽车零部件用铁素体-珠光体型非调质钢的发展趋势,从晶粒细化、析出强化、晶内铁素体韧化等方面深入探讨了其强韧化机理。提出轧材的成分设计优化和组织调控可为非调质钢最终组织性能的保证奠定基础,而控制非调质钢深加工过程中二次加热温度、变形量和冷却制度等参数,可以进一步改善其组织性能,为开发更高强韧性的铁素体-珠光体型非调质钢提供理论依据,进而推动非调质钢的研究及生产。最后针对非调质钢在研究和生产中面临的相关问题进行总结,围绕未来铁素体-珠光体型非调质钢零部件综合性能提高的迫切需求,通过“产学研用”的合作方式,加强材料的基础特性研究,以实现全流程精确调控铁素体-珠光体型非调质钢的组织性能。