車輛關(guān)系到人們的人身財(cái)產(chǎn)安全，因此新能源汽車對電子元器件的基本要求是可靠性、安全性。上海鷹峰電子科技股份有限公司專注電力電子無源器件的研發(fā)、生產(chǎn)、銷售與服務(wù)，近年來鷹峰電子開發(fā)的電力電子無源器件在新能源汽車領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，逐步積累起豐富的新能源汽車市場開發(fā)經(jīng)驗(yàn)。近期，本刊采訪到該公司技術(shù)副總經(jīng)理石巖峰，請他來談?wù)勂髽I(yè)在這一方面的發(fā)展歷程。

車用電子元器件需求放量

從2015年起，新能源汽車行業(yè)迎來了爆發(fā)期。政策方面，在新能源汽車補(bǔ)貼、充電樁補(bǔ)貼利好的帶動(dòng)下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)得到了快速發(fā)展，也加速了跨行業(yè)資源的整合。同時(shí)各地根據(jù)政府頒布的新能源汽車政策陸續(xù)出臺(tái)了一系列適時(shí)的鼓勵(lì)政策，加快了新能源汽車的快速推廣。在市場方面，新能源汽車因其良好的環(huán)保效果，對受霧霾天氣影響日益嚴(yán)重的區(qū)域居民來說，購買新能源汽車是保護(hù)自己生活環(huán)境的有力支持，加上國家對新能源新車的補(bǔ)貼，因此出現(xiàn)了今天新能源汽車市場火爆的行情。

伴隨著新能源汽車市場的發(fā)展，需要大量的基于電動(dòng)汽車需求的電子器件。對于大多數(shù)國內(nèi)元器件廠商來說，與電動(dòng)汽車行業(yè)的接觸都較少，對汽車行業(yè)的體系要求不清楚、標(biāo)準(zhǔn)也不明確。實(shí)際上，新能源汽車對電子元器件產(chǎn)品的應(yīng)用要求一定是以穩(wěn)定、安全為首要條件。與此同時(shí)，汽車行業(yè)對電子器件的要求不僅要保證足夠的安全性，而且基于行業(yè)競爭的壓力，器件廠商還需要提供高性價(jià)比的產(chǎn)品來適應(yīng)市場的需求。另一方面，新能源汽車一般需要定制化的產(chǎn)品，這就要求電子器件廠商要有足夠的研發(fā)設(shè)計(jì)能力來適應(yīng)新能源汽車新的設(shè)計(jì)要求。因此，元器件廠商如果僅僅依靠簡單的來料加工，往往難以滿足新能源汽車市場的發(fā)展形勢。

新材料、新工藝、新設(shè)計(jì)
目前新能源汽車電子元器件主要是由具有研發(fā)實(shí)力的器件廠商來供應(yīng)，核心器件以外資企業(yè)為主，同時(shí)近年來國內(nèi)器件廠商的市場份額也在逐步提高。國內(nèi)器件廠商在服務(wù)、交期，特別是客制化的聯(lián)合設(shè)計(jì)方面更能適應(yīng)市場的需求。例如，上海鷹峰電子在新能源汽車行業(yè)的開拓中主要為客戶提供一站式器件解決方案，其中包括汽車驅(qū)動(dòng)廠商需要的各種器件，如薄膜電容器、疊層母線、電抗器、濾波器、驅(qū)動(dòng)器散熱器等多款無緣器件產(chǎn)品，并可為客戶提供整體解決方案。

對于新能源汽車中應(yīng)用到的電子元器件，特別是電力電子無源器件，主要集中在驅(qū)動(dòng)器中。而驅(qū)動(dòng)器的發(fā)展趨勢依舊是高效率、高功率密度、高可靠性和高性價(jià)比。就驅(qū)動(dòng)器的體積而言，無源器件(除了功率單元之外；電容、電感、母線和散熱器等等)占有效空間的70%以上；而在成本上而言，無源器件占到三分之一左右。針對使用的場景，與之配合的功率器件越來越高頻化，并且運(yùn)行環(huán)境如溫度、震動(dòng)和電磁兼容要求越來越高，因而，未來的電子元器件的發(fā)展趨勢必須是采用新的材料、新的工藝，和新的性能設(shè)計(jì)理念，以及更加柔性化，來適合高速發(fā)展的新能源汽車市場。此外，為了滿足汽車行業(yè)的大規(guī)模和高可靠性要求，電子元器件的研發(fā)管理體系也必須予以進(jìn)一步加強(qiáng)。

從具體的產(chǎn)品開發(fā)來看，薄膜電容器在新能源汽車上主要起到直流母線支撐作用，產(chǎn)品在設(shè)計(jì)開發(fā)時(shí)，通過對薄膜的設(shè)計(jì)及仿真確保產(chǎn)品的各項(xiàng)電氣指標(biāo)，如靜態(tài)電容量、ESR和ESL等等，尤其是關(guān)于溫升的控制，同時(shí)薄膜電容器采用了安全膜結(jié)構(gòu)，大大提升產(chǎn)品的安全性。另外，疊層母線著重產(chǎn)品低ESL設(shè)計(jì)和可靠性，以保障產(chǎn)品使用時(shí)的安全性，所以在產(chǎn)品設(shè)計(jì)時(shí)要做好仿真測試驗(yàn)證，以及針對震動(dòng)、沖擊等方面的測試。

隨著新能源汽車高功率密度和輕量化的要求，需要不斷開發(fā)出新型磁芯材料和繞制工藝以適應(yīng)不同的開關(guān)頻率和安裝要求。水冷散熱器則主要是參考客戶驅(qū)動(dòng)器功率與尺寸來設(shè)計(jì)水冷板的尺寸，以保證有足夠的耐壓性，同時(shí)還要考慮到產(chǎn)品的耐腐蝕性以確保產(chǎn)品穩(wěn)定性及工作壽命。

最近，鷹峰電子在亞洲PCIM電力電子展會(huì)上展出了用于電動(dòng)汽車電控系統(tǒng)薄膜電容母線的集成方案，它集電容器、疊層母線為一體，減少了20%的高頻寄生電感，降低了薄膜電容尖峰電壓，并且減少了客戶組裝的工作量，降低了采購成本。

目前，新能源汽車市場受國家政策的影響較大，各地新能源汽車銷售火爆很大原因在于地方政策的支持，包括新能源汽車牌照，還有相應(yīng)的國家補(bǔ)貼、地方政府補(bǔ)貼等等。但是從長遠(yuǎn)來看，石油能源的逐漸枯竭，電能成本較石油成本有較大的優(yōu)勢，未來新能源汽車市場補(bǔ)貼退坡加速將促使車企嚴(yán)格控制成本，而鷹峰電子在新能源汽車市場推廣的策略中一直是以整體解決方案為客戶帶來高性價(jià)比的產(chǎn)品，利用多產(chǎn)品線優(yōu)勢為客戶提供綜合解決方案，這也正好順應(yīng)了市場發(fā)展的需要。

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動(dòng)力電池：提升能量密度、降低單位成本

2016年上半年，國內(nèi)鋰行業(yè)取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展，成為整個(gè)有色金屬行業(yè)的一匹黑馬。上半年鋰價(jià)先揚(yáng)后抑，電池級(jí)碳酸鋰市場貨源緊張，利好支撐強(qiáng)勁，這主要得益于國家對新能源汽車產(chǎn)業(yè)的大力扶持，中國已成為世界上最大的電動(dòng)汽車市場。

鑒于電池是電動(dòng)汽車核心的零部件之一，在純電動(dòng)汽車的制造成本方面，電池的占比也最高，普遍在30%以上，有的甚至40%或50%以上。根據(jù)往年新能源汽車車型電池容量及推廣應(yīng)用量占比，可計(jì)算出新能源汽車平均所需電池容量為49kWh，按照對新能汽車需求量的估算，可以預(yù)計(jì)到2016年和2020年新能源汽車在電力電池部分的需求將達(dá)到29.4GWh和超過190GWh,由此可預(yù)計(jì)該市場規(guī)模有望達(dá)到近600億元人民幣和近3000億元人民幣。

電動(dòng)汽車開發(fā)目前主要存在兩類情況，一是在解決純電續(xù)航里程的情況下降低車輛的售價(jià)，二是在車輛價(jià)格已經(jīng)比較低的情況下提升純電續(xù)航里程，其中最重要的工作就是要降低電池的單位成本。為此，一些廠商依靠規(guī)模來降低成本；或是革新電池技術(shù)，依靠技術(shù)來降低成本。另一方面，提升電池組能量密度主要有兩個(gè)辦法：一是在不降低安全系數(shù)的情況下，使用輕質(zhì)部材對電池組框架進(jìn)行輕量化處理，二是提升電芯的能量密度。

充電樁：盡快跟上新能源汽車高速發(fā)展的步伐

據(jù)國家能源局最新統(tǒng)計(jì)，今年上半年，全國已建成公共充電樁8.1萬個(gè)，相比2015年底增長65%；私人充電樁建設(shè)超過2.5萬個(gè)，相比2015年年底增長12%。但總體而言，目前充電基礎(chǔ)設(shè)施發(fā)展仍是制約中國新能源汽車發(fā)展的一大瓶頸。充電樁建設(shè)在國內(nèi)外均處于起步階段,建設(shè)難度較大，基礎(chǔ)設(shè)施與電動(dòng)汽車發(fā)展不協(xié)調(diào)，現(xiàn)有商業(yè)模式仍不具備大范圍推廣應(yīng)用條件，設(shè)備接口、通信協(xié)議等技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)亟需完善。