汽车电子控制技术助力新能源汽车产业化

本刊记者/宋慧欣

“自动化控制技术在新能源汽车中发挥着极其重要的作用，随着汽车的智能化程度越来越高，汽车电子控制技术应用在汽车的各个领域，包括动力牵引系统控制，车辆行驶姿态控制，车身控制和信息传送。”

——吉利控股集团上海华普汽车有限公司电子传动部系统控制研究室主任 于海生

早在2009年，财政部和科技部共同出台了《节能与新能源汽车示范推广财政补助资金管理暂行办法》，对乘用车和轻型商用车、混合动力汽车进行最高每辆6万元的补贴政策。并且针对新能源动力汽车的产业化又推出了“十城千辆”计划，将在连续3年内，每年发展10个大中城市，每个城市在公交、出租、公务、市政、邮政等领域推行1000辆新能源汽车进行商业化示范运行。

进入“十二五”，新能源汽车也跨入产业化阶段，并将成为中国汽车产业“十二五”规划中的重中之重。作为国家节能减排的重要组成部分，新能源汽车更是被列为加快培育和发展的七大战略性新兴产业之一，将继续在资金和政策层面给予重点支持。无疑，“十二五”期间，新能源汽车的发展将成为中国汽车产业的最强音。

对于新能源汽车产业来说，无论是产品本身还是生产制造过程，自动化产品和技术同样必不可缺。本刊记者特邀了吉利控股集团上海华普汽车有限公司电子传动部系统控制研究室主任于海生博士就自动化技术在新能源汽车领域的应用以及新能源汽车发展的现状与未来进行专业解读。

《自动化博览》：能否请您简要介绍一下当前我国新能源汽车的发展概况？经过多年发展，我国的新能源汽车研究在哪些核心技术方面取得了突破？

于海生：积极发展电动汽车以及节能与新能源汽车以应对能源与环境挑战已成为国际共识，我国的电动车和节能与新能源汽车技术发展迅速，正迎头赶上。从目前情况来看，我国已经建立起了混合动力汽车动力系统技术平台和产学研合作研发体系，取得了一系列突破性成果，为整车开发奠定了坚实的基础。掌握了电动汽车整车开发关键技术，形成了各类电动汽车的开发能力。但由于技术门槛高，我国在深度混合动力系统的动力总成和轿车产品的产业化应用方面还没有明显突破。

我国政府已经在863计划中专门开列了包括混合动力汽车在内的电动汽车重大专项。目前，我国在新能源汽车的自主创新过程中，坚持了政府支持，以核心技术、关键部件和系统集成为重点的原则，确立了以混合电动汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车为“三纵”，以整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池为“三横”的研发布局，通过产学研紧密合作，我国新能源汽车的自主创新取得了重大进展。

《自动化博览》：在新能源汽车中自动化控制技术在其中发挥着怎样的作用？主要应用于哪些方面？

于海生：近年来，随着电子技术、计算机技术和信息技术的应用，汽车电子控制技术得到了迅猛的发展，尤其在控制精度、控制范围、智能化和网络化等多方面有了较大突破。汽车电子控制技术已成为衡量现代汽车发展水平的重要标志。 自动化控制技术在新能源汽车中发挥着极其重要的作用，随着汽车的智能化程度越来越高，汽车电子控制技术应用在汽车的各个领域，包括动力牵引系统控制，车辆行驶姿态控制，车身控制和信息传送。

新能源汽车中汽车电子控制技术主要体现在动力牵引系统控制，车辆行驶姿态控制，车身控制和信息传送上，分类上与传统车有相同之处，但是在具体的实现方式方法上有所不同，因为新能源汽车同时具有强电和弱电系统，弱电系统的电压等级也有从12V向42V发展的趋势。新能源汽车中的动力牵引系统控制主要指：整车控制系统、电机驱动系统、动力蓄电池/燃料电池控制系统；车辆行驶姿态控制主要体现在强混合动力电动汽车、纯电动汽车和燃料电池电动汽车中的专有的制动能量回收系统；车身控制和信息传送方面由于新能源汽车具有强电控制，具体的应用方面也是不一样的。

《自动化博览》：混合动力、纯电动、燃料电池汽车三种不同类型的新能源汽车对于自动化控制技术的需求是否有所不同？

于海生：汽车电子控制系统基本由传感器、电子控制器（ECU）、驱动器和控制程序软件等部分组成，与车上的机械、液压系统配合使用，并利用电缆或无线电波互相传输讯息，即所谓的机电液一体化控制。从这个角度理解，混合动力、纯电动、燃料电池汽车三种不同类型的新能源汽车对于自动化控制技术的需求相同，都需要有很好的这一领域的工业基础，但是涉及具体的元器件的选型、具体器件的测试标准、具体的电压等级、具体的控制算法以及三种不同类型整车车载网络的复杂程度是不同的。

《自动化博览》：根据我国新兴产业的发展规划，在新能源汽车领域，今后我国将会着力突破动力电池、驱动电机和电子控制领域关键核心技术，在电子控制领域具体有哪些核心技术亟待突破？

于海生：电子控制领域亟待突破的核心技术包括：控制器软硬件设计技术、软件架构技术；整车控制策略、扭矩动态协调控制技术、能量优化管理技术、整车故障识别与处理技术、失效控制和容错控制技术、在线系统匹配标定和监控技术；整车安全控制、充电（或包括换电）控制管理技术；整车控制器软硬件集成、生产与测试等技术；构建电子控制软硬件平台，完成试验与验证，形成软硬件开发规范、实现电磁兼容、可靠性、网络通讯等关键技术指标。

《自动化博览》：新能源汽车制造生产有何特点？其生产制造过程对于自动化控制产品及技术是否有特殊需求？

于海生：新能源汽车相对传统汽车一方面增加了很多新部件，如新的动力传动系统、电机及其控制系统、电池及其管理系统、整车多能源管理系统等等其它零部件，要进行专用的模、夹、检具的设计，进行工装、工艺方面设计制造及实施；另一方面新能源汽车都有强电系统，整车安全控制十分重要，要进行强电安全的检测，所以要增加一些下线检测的设备等等。

《自动化博览》：在2010年新能源汽车和市场的发展得到国家高度重视,一系列推动产业和市场发展的政策相继出台,“十二五”规划中新能源汽车的发展规划也即将出台，对于新能源汽车的产业化发展您有何见解？

于海生：一是加强自主研发的能力，掌握电池、电机、电控以及整车关键共性技术，形成较好的产业化开发平台；

二是加强人才培养，国内非常缺乏新能源汽车产业化开发的人才，通过自主研发、提升待遇、留住人才，提升企业的竞争力，形成长效机制；

三是国家政策在直接鼓励发展纯电动汽车的同时，也应加强对产业化可能性较高的混合动力电动汽车的支持，一步一步实现新能源汽车的产业化。

《自动化博览》：我国当前新能源汽车发展距离产业化还有很长的路要走，在技术方面阻碍新能源汽车应用普及的瓶颈有哪些？

于海生：新能源汽车产业化发展方面，电池、电机及其控制系统等是目前阻碍新能源汽车应用普及的瓶颈问题，主要问题： 一是电池成本较高，能量密度较低，带来电动车的价格高、整车重、充电后续驶里程短等问题；二是电池充电时间长，尚未建立起便利的充电网络，三是电机及其控制系统的关键部件如旋转变压器、大功率开关器件等等依赖于国外进口；要从技术研发，降低成本售价，普及充电设备设施，加强产品的测试和示范运行等几个方面来解决这些问题。