李文慧

科技中誕生的每一次神跡，都是改變這個世界的推動力，在新能源汽車界更是如此。

2019年的新能源汽車界，成本、續(xù)航里程、電池能量密度、安全等領(lǐng)域的眾多技術(shù)難點依舊亟待解決，然而同時，通過科研工作者的不懈努力，一些科技瓶頸也正在突破。

在2019年的歲尾，讓我們盤點一下今年新能源汽車界的那些了不得的“黑科技”。

CTP電池包

在德國法蘭克福國際車展上，寧德時代推出了全新的CTP（Cell To Pack）高集成動力電池開發(fā)平臺，即將電芯直接集成到電池包。

當(dāng)前，國內(nèi)外電池企業(yè)和車企的電池包基本上都采用從單體——模組——電池包的成組方式，通過多層級的成組方式保障電池安全，但會犧牲電池包的空間利率和能量密度。

寧德時代推出的CTP電池包，由于省去了電池模組組裝環(huán)節(jié)，較傳統(tǒng)電池包而言，體積利用率提高了15%-20%，零部件數(shù)量減少40%，生產(chǎn)效率提升了50%，投入應(yīng)用后將大幅降低動力電池的制造成本。在能量密度上，傳統(tǒng)的電池包能量密度平均為140-150Wh/kg，而CTP電池包能量密度可達到200Wh/kg以上。

除寧德時代外，比亞迪也在開發(fā)這種無模組的電池包。今年6月，比亞迪在其中期業(yè)績交流會上透露，公司將于2020年5-6月推出全新一代磷酸鐵鋰電池，體積能量密度增加50%，壽命長達8年120萬公里，成本下降30%。搭載新電池，新車續(xù)航可達500-600km。據(jù)了解，比亞迪所說的新一代磷酸鐵鋰電池就是采用去模組的方式，從而提升體積比能量和降低成本，提升能量密度。

高比能快充鋰離子電池技術(shù)

該技術(shù)將石墨負極材料用于快充電池，運用孔道優(yōu)化和“快離子環(huán)”技術(shù)，在石墨表面打造一圈高速通道，大大提高鋰離子在石墨負極的嵌入速度，可實現(xiàn)10～12min充電80%SOC，結(jié)合正負極極片的晶體取向和容量過量系數(shù)等參數(shù)調(diào)配，配套機械件、熱管理和快充BMS設(shè)計，使化學(xué)體系和電池設(shè)計參數(shù)達到最優(yōu)匹配，在實現(xiàn)快充的同時保持高能量和長壽命等特點。

據(jù)悉，該技術(shù)突破了石墨體系不能快速充電的技術(shù)瓶頸，在保持高能量密度、高安全性、長壽命等優(yōu)點基礎(chǔ)上，可在15分鐘內(nèi)完成100%充電，確保電動汽車300公里的續(xù)航里程。

固態(tài)鋰電池

固態(tài)鋰電池具有高能量密度、高安全性和長循環(huán)壽命的突出優(yōu)點。固態(tài)鋰電池的固態(tài)電解質(zhì)能與正極形成穩(wěn)定的界面，同時能夠阻擋鋰枝晶的穿刺，使得運用高電壓的正極材料和高能量密度的鋰金屬負極成為可能。在提高安全性的同時提升鋰電池的能量密度，極大地提升了新能源汽車的經(jīng)濟性和環(huán)保性。

高比功率車用燃料電池電堆

燃料電池電堆是燃料電池系統(tǒng)的核心部件，其比功率決定了車載發(fā)動機的動力性能和成本。高比功率的燃料電池電堆能在有限空間內(nèi)實現(xiàn)高功率裝載，提升汽車動力性能;同時在同樣功率輸出情況下，可以降低材料等硬件使用量，使電堆成本得到下降，從而加速燃料電池車商業(yè)化時代的到來。

電動汽車無線充電技術(shù)

電動汽車無線充電技術(shù)是一種利用電磁感應(yīng)原理，通過非接觸的方式為電動汽車進行充電的技術(shù)。該項技術(shù)的應(yīng)用通常是在地面端與車載端各安裝兩個耦合線圈，利用兩線圈之間的磁場耦合實現(xiàn)能量從發(fā)射端到接收端的傳輸。電動汽車的無線充電避免了車載充電機與地面端電源的直接電氣連接，具有易操作性、高安全性、強環(huán)境適應(yīng)性的特點。

分布式電驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)

分布式電驅(qū)動系統(tǒng)通常采用多個輪轂/輪邊驅(qū)動系統(tǒng)代替?zhèn)鹘y(tǒng)電動汽車的一個集中驅(qū)動系統(tǒng)，具有傳動鏈短、動力傳遞高效、結(jié)構(gòu)緊湊、底盤布置方便的優(yōu)點，為車輛模塊化、系列化開發(fā)和車內(nèi)空間設(shè)計營造了極大的發(fā)展空間，通過力矩分配和復(fù)合制動等電控技術(shù)，可顯著提高車輛主動安全性，改善汽車行駛性能和能源效率。

高功率密度碳化硅車用電機驅(qū)動控制器技術(shù)

碳化硅器件具有高溫、高效和高頻特性，應(yīng)用到電機控制器上可提高其功率密度和效率，同時降低成本。技術(shù)關(guān)鍵是解決高溫SiC芯片載流子輸運機理、SiC模塊封裝系統(tǒng)多應(yīng)力耦合機制、電磁干擾產(chǎn)生與傳播機理三大科學(xué)問題，此外需要突破SiC芯片電流輸運增強、SiC平面型雙面冷卻封裝、控制器集成方法等關(guān)鍵技術(shù)。

三維編織碳纖維復(fù)合材料汽車輕量化技術(shù)

三維編織CFRP零部件成型是一種可從纖維直接制造纖維預(yù)制件的編織方法。與傳統(tǒng)二維編織布鋪層形成層合纖維預(yù)制件的方法相比，三維編織技術(shù)減少了裁切、鋪放、預(yù)成型等工序，大幅降低了工藝環(huán)節(jié)及相應(yīng)的工藝成本。該技術(shù)應(yīng)用將在汽車結(jié)構(gòu)設(shè)計、車身部件加工和整車制造等方面產(chǎn)生重大影響。