汽车节能减排新技术，汽车电子节能技术

空气污染问题引起社会广泛关注，汽车尾气已成为空气污染的重要来源。近年来，我国汽车保有量快速增长。 2016年，全国汽车保有量达到2.95亿辆，比2015年增长8.1%，其中新能源汽车保有量达到101.4万辆。按照汽车尾气标准分类，前期国I标准占1.0%，国I标准占5.4%，国II标准占6.4%，国III标准占24.3%，国IV标准占24.3%。达到国五及以上标准的占52.4%、10.5%。预计未来5年新车保有量将超过1亿辆。

据环保部发布的《中国机动车环境管理年报(2017)》显示，日本已连续八年成为全球最大的汽车生产和销售国，汽车尾气是造成细颗粒物和光化学烟雾污染的重要原因。紧迫的。突出污染防治。年报显示，2016年全国汽车污染物排放量估算值为4472.5万吨，比2015年下降1.3%。其中，一氧化碳3419.3万吨、碳氢化合物422万吨、氮氧化物577.8万吨、颗粒物53.4万吨。

据环保部监测，随着汽车保有量的快速增加，我国部分城市的空气已开始呈现煤烟与汽车尾气复合污染的特征。根据我国完成的第一轮城市空气颗粒物来源分析，燃煤排放仍然是大部分城市PM2.5浓度的主要来源，但在部分城市是主要来源。城市。数据显示，在北京、上海等大城市以及东部人口稠密地区，移动源对PM2.5浓度的贡献高达20%至40%。在极其恶劣的条件下，贡献率可超过50%。

为了限制汽车尾气污染，欧洲、美国、日本等国家不断通过技术标准和法规提高乘用车燃油效率要求。日本工业和信息化部发布的第四阶段燃油效率限制标准要求乘用车制造商将其平均燃油效率从2015年的6.9L/100km降低到2020年的5.0L/100km，并将进一步下降。 2025年将降至4.0L/100km以下。

9月28日，业界关注已久的《乘用车企业平均燃料消耗量与新能源汽车积分并行管理办法》（以下简称2倍积分法）正式发布，并将于2018年4月1日起实施。某些法规和处罚方案实施后，车企将面临更加紧迫的减排压力。这应该是丰田准备在中国市场推出纯电动汽车的动力。

无论是传统燃油汽车还是新能源汽车，电动化技术在节能减排中发挥着越来越重要的作用，一些在传统燃油汽车上行之有效的节能技术也可以转移到新能源汽车上。功率器件和其他电子元件的性能变得越来越重要。博世（2018慕尼黑上海电子展，E4馆4400）是在计划油耗降低方面最有技术经验的厂商之一，近年来重点推出启停系统和气缸。停用技术、智能油门踏板等解决方案显着降低了车辆油耗。

根据博世提供的数据，发动机平均不需要运行30%的驱动力。如果车辆正在行驶（例如，沿着缓坡行驶），则可以关闭发动机并滑行。有效降低油耗。博世新型启停系统的滑行功能可降低10%的油耗，而且该系统仅使用现有传感器，只需很少的附加组件即可安装在任何车型上。配备滑行功能，每公里可减少二氧化碳排放10克。停缸技术和智能油门踏板各可降低油耗5-7%。

通过将由发动机直接驱动的系统改为由电动机（马达）驱动的系统，燃料消耗也可以显着降低。例如，将方向盘液压助力装置改为电动助力转向装置，或将油泵、水泵由发动机驱动改为电机驱动，都有助于降低油耗。据东芝统计（2018慕尼黑上海电子展，E4馆4200），一辆汽车使用的电机数量从30个到150个不等。因此，降低汽车电机驱动电路的功耗对于节能具有重大影响。并减少排放。东芝表示，其专有的“矢量引擎”技术显着提高了电机驱动效率，从而实现极高的节能效果。

东芝水泵电机驱动解决方案

随着电气化的深入，提高功率器件的效率变得越来越重要，也是众多厂商投资的重点。据三菱电机（三菱电机，2018年汽车技术日赞助商）首席技术官Gourav Majumdar博士介绍，三菱电机已经开发出汽车电源模块，迄今为止已在全球生产了约1100万台。据称，三菱电机的半导体应用于约10款新能源汽车。电源模块。

三菱电机的功率器件广泛应用于多种新能源汽车。

三菱电机的汽车电源模块拥有丰富的产品阵容，分为J1A和J1B。 J1A为低功率产品，小于700A，而J1B功率等级更高，电流可达1000A。两款产品堆叠在一起，覆盖了300A至1000A的电流等级和650V至1200V的电压范围，其中J1A和J1B产品采用针式散热器，可直接插入机身水槽进行水冷。 J1B大功率产品系列是1000A/650V和600A/1200V的6合1产品，让您用一个模块构建主驱动系统。该系列产品采用第七代IGBT芯片，功率密度高，杂散电感小，无铅设计同时满足环保要求。

三菱电机功率装置布置图

除MOSFET、IGBT等传统功率器件外，宽禁带半导体器件（如碳化硅）因其低开关损耗、耐高温、高开关频率等特点在新能源汽车中取得了最佳性能，是理想的选择。选择。基于碳化硅(SiC) 的解决方案使系统比传统解决方案更高效、更轻、更紧凑。

三菱电机于2013年推出第一代碳化硅功率模块，2015年进入第二代产品，并首次开始运营4英寸晶圆生产线。由于碳化硅需求快速增长，三菱电机正在投资建设6英寸晶圆生产线，并计划在2018年推出第三代碳化硅功率器件。 2017年9月，三菱电机发布了1200V高效SiC MOSFET，其功耗比传统SiC MOSFET低20%。

高电压是新能源汽车的新趋势，800V系统日益普及。高压系统设计可实现超快速充电，大功率传输线束和控制模块也非常紧凑。不过，高压系统的引入也增加了对电路安全的要求，而在电路保护方面，Littelfuse、Brightking（2018慕尼黑上海电子展，E5馆5518）等厂商提供了很多解决方案。均耀电子拥有抛负载保护、静电保护等多个系列不同规格、不同封装的EMS保护产品，主要用于汽车内各种电子控制模块的电源线瞬态干扰电压保护及通讯接口。

随着日本两点管理制度的出台以及其他国家正在逐步制定的燃油汽车退出时间表，汽车行业将加快节能减排技术的发展。在车载功率器件方面，中国厂商差距还较大，国内器件厂商抓住纯电动汽车发展带来的新机遇，逐步进入汽车市场，从而增加供给。预计安全将得到加强。中国汽车工业。