新能源电动货车技术未来发展，会有什么样的趋势

　　新能源汽车是国家双碳战略实施的重点转型领域之一，其中包含了很多类型，像新能源电动货车、新能源商务车等，新能源电动货车一直是业界关注和突破的重点，而货车种类繁多，应用场景也大相径庭。因此，有需要从场景化、零排放、智能化、网联化、共享化的角度探讨商用车，洞悉新能源电动货车的技术发展趋势，接下来看看相关内容。

　　作为长途运输、港口运输、市政专用车、城市交通、短途运输和城市物流的重要工具模型，新能源率仍然较低。由于物流效率的要求，用户对新能源货车的综合性能提出了更高的要求，比如续航长、充电快、动力强劲、可靠性高、能耗低，甚至性价比。因此，判断新能源重卡与现场有区别。中短期内，长途运输重卡将在纯电、换电、氢燃料技术路线等多种新能源技术路线并存的情况下发展。但从氢燃料的长期趋势来看，燃料将是新能源重卡的形态。对于港口的交通、市政专用车、城市专用车、短途重卡、城市物流车，纯电依然是技术路线的主导，对续航的需求不那么旺盛。

　　一、就氢燃料电池本身的技术趋势而言，货车的关键技术趋势有3个。

　　(1) >250KW大功率电堆系统

　　随着电堆价格的下降，大功率燃料电池系统可以帮助减少电池使用量，同时满足重型货车的电力需求。例如，奔驰GenH2氢燃料重卡采用两个150KW的燃料电池堆，燃料电池系统出力可达300KW。

　　(2)金属双极板的应用

　　氢燃料重型货车应用目前依靠石墨双极板堆来实现寿命和效率的结合，但石墨双极板的功率密度有上限。未来3-5年，随着重卡对功率和功率密度要求的提高，金属双极板寿命短的问题逐渐被克服，重卡电堆的金属双极板将逐渐增多，体积功率堆栈密度预计将比目前的增加，3-3.5KW/L增加到7-8KW/L。

　　(3) 推进高压液氢储存系统

　　目前，氢燃料电池汽车主要使用III型铝内衬35MPa储氢罐。未来三年，仍以气态储氢罐为主的车用储氢罐将从III型35MPa向IV型70MPa气态储氢罐过渡。

　　二、就纯电动本身的技术趋势而言，新能源电动货车有五个关键技术趋势。

　　(1) 800V车用高压电气平台

　　目前纯电动重卡以400-600V系列（电机额定电压）为主，存在充电速度慢的问题，影响纯电动重卡的推广使用。通过增加车辆两端的电压可以提高充电效率。为了提高整车的充电功率，技术手段有加大充电电流或提高充电电压。然而，大电流快速充电会使产生的热量翻倍，外围设备成为瓶颈。同时，充电线又粗又重，不便于实际组装和轻量化设计。因此，提高电压成为一种比较流行的增加功率的手段，而提高充电电压提供了更多的设计自由度，直接促进了从400V电压平台到800V电压平台的转换。为快速充电供电的一种方法。切换800V高压电动平台可将充电时间缩短一半。比如250A的并流能力，400V只能支持1C充电，而800V可以支持3C充电。 500A并流能力，400V只能支持3C充电，800V可以支持6C充电。 800V高压方式比400V方式使用更少的充电电流，减少电池损耗、线束损耗、充电桩损耗，实现节能充电。

　　但是，如果800V电压平台电车可以使用之前的400V直流快速充电桩，则需要额外增加一个DC/DC转换器。动力电池只有在车辆完成升压并达到800V或更高时才能充电。与车辆原始高压电气架构中的高压系统直接连接的子系统组件，以及可能的新 DC/DC 升压组件。控制器）、电力系统（DC/DC、OBC、PDU）以及车辆中的空调压缩机和加热系统需要改进的组件压力额定值。这些子系统元器件从400V平台升级到800V平台后，所使用的元器件和材料分别是电缆、连接器、继电器、保险丝、电容、电阻、电感和功率半导体，需要升压到 800V 或更高。

　　(2) 集成电驱动桥总成

　　目前，新能源轻型商用车正在逐步开始将集成电驱动桥商业化，但主要是由于直驱对车辆平台的改动较少，研发投入较少，重卡仍以中间直驱模式为主，即不是很有效的传动方式，而且占用更多的底盘空间。未来，新能源汽车底盘将进一步采用电驱动桥的传动方式。一体化设计为电池和储氢系统腾出更多底盘空间，减轻整车重量，提高传动效率。高开发成本和可靠性挑战。综合电桥方面，国内厂家主要采用平行式或同轴式，而国外主要厂家主要采用立式。从技术难点来看，国产平行和同轴电驱动桥未来主要以商品化为主。同时，为了提高电驱动的效率和集成度，进一步提高了电机的功率密度，以满足更好的集成要求，例如集成到车轮和轮毂中。可以改进和小型电机可以实现。

　　(3) 高功率密度发夹扁线电机

　　目前，对整车电驱动系统的主要要求包括高效率、高功率密度、低噪音、高集成度和低成本。与圆线电机相比，高功率密度发夹扁线电机完全满足上述要求。

　　如您所知，永磁同步电机主要由定子零件、转子零件和其他辅助零件组成，定子零件是决定电机性能的关键，定子铁芯、绕组由引线、导线和绝缘组成.所谓扁线电机，即定子绕组采用扁铜线。首先，将绕组塑造成类似于发夹的形状，将它们穿过定子槽，然后将发夹的一端焊接到另一端。通过使用扁线，槽位占用率（线圈[敏感词]槽内后槽内的占用率）可提高20%～30%。一般来说，槽满率越高，线圈中的导线越多，产生的磁场越强，电机功率越大，体积越紧凑，节省的材料就越多。对于同样的体积，扁线电机可以连接更多的定子绕组，所以在相同损耗的情况下，扁线电机可以输出更高的功率和扭矩。整车体现的扁平线电机，提高了加速性能，降低了噪音，大大提升了整车性能。与传统圆线电机相比，扁线电机可降低有效材料成本8%~12%。考虑到车辆性能和功耗的优势，扁线电机可以降低15%左右的成本。

　　但是，扁铜线绕制的制造工艺非常复杂。导线需要首先呈发夹状，然后自动[敏感词]定子铁芯的槽中，然后将末端绞合并焊接。与圆线电机相比，扁线电机不能手工制造。高效的量产需要建立自动化生产线，生产线和设备的投资比较大。

　　(4) 第三代半导体电机控制器

　　第三代半导体电机控制器是确保电力驱动系统高效、高速和高密度的关键部件。与常用的 Si、SiC 材料相比，具有 3 倍带隙场强、10 倍临界击穿场强、2 倍电子饱和漂移率和 3 倍热导率的优势。它具有更高的频率和更高的效率、耐高压、耐高温等。从基于 Si 的设备切换到基于 SiC 的设备可以显着减少控制器的体积和重量，体积功率密度达到 40kW/L 以上，峰值效率超过 99%。相关测试结果分析表明，与Si基元件相比，采用SiC材料的控制器元件将控制器体积缩小1/5，重量减轻35%，功率损耗从20%降低到5%。并且效率超过 99%。整车续航里程提升5%以上，社会经济效益相当明显。

　　(5) 自动化与智能化

　　自动驾驶系统的结构可以分为识别层、决策层和执行层。其中，感官层带动的市场增长主要得益于传感器。随着自动驾驶水平的提高，车辆所需的传感器数量也在增加。此外，商用车所需的更长感应距离和更全的车身环境定位也迫使传感器精度和稳定性提高。自动驾驶水平越高，对决策芯片的计算能力要求也越高。商用车辆由于质量和体积大、反应慢、转弯半径大、重量差异大（取决于其有效载荷），因此难以操纵。因此，在决策层面需要更有针对性的算法。

　　商用车生产材料特性要求低成本、高安全性、高可靠性，而ADAS和先进的自动驾驶技术可以轻松实现商用车的大规模商业化。商用车主动安全系统提供商，结合外部合作和自主研发，加速技术积累，逐步升级关键自动驾驶技术，化解潜在风险。我们走技术路线。因此，要满足L2级辅助驾驶，系统需要分布式控制架构，水平和垂直独立控制，接受外部控制请求，驾驶员冗余，无法终止电控系统。为满足L3级辅助驾驶，系统采用分布式控制架构。横向和纵向独立控制、接受外部控制请求、CANFD、双后备控制电源通信、降级故障功能、功能安全ASILD等功能。为满足L3级辅助驾驶，系统包括分布式控制架构、水平垂直独立控制、可接受的外部控制请求、CANFD、控制电源通信双备份、降级故障功能、功能安全ASILD等功能。为支持L4级自动驾驶，系统需要具备底盘域控制架构、横向和纵向独立控制、纵向半主动控制、感知决策执行、以太网、降低系统故障能力、功能安全ASIL D和OTA能力。为满足L5级全自动驾驶，系统需要域融合控制、水平、垂直和垂直融合控制、感知决策执行、以太网、全损伤、功能安全ASIL D和OTA等特性。

　　未来随着新能源电动货车的大规模普及，成本会不断下降，性能会更好。汽车企业如何强调自己的技术优势，将决定他们能否将新能源汽车行业的浪潮笑到后面。