新能源汽车结构分析_新能源汽车产品结构

1.电动汽车市场结构分析

2.新能源汽车的车身结构安全要求表现在哪些方面？

3.新能源汽车关键零部件有哪些

本文首发于知乎

就在外界还争论李斌算不算2019年最惨的人，蔚来第一款上市的ES8已经有车主跑了10万公里了。

10万公里意味着什么？这甚至已经是一些电动车电池质保过期的节点。包括电池的安全、耐久，都有可能在这个时间点出现问题。作为一名新能源汽车高压安全工程师，比起那些商业八卦，我更关心蔚来ES8在10万公里之后，三电方面是否会暴露一些安全问题。

前段时间拆车坊做了一期蔚来ES8?10万公里的拆车，我在网上看了全程直播，对于拆车坊的专业性我持保留意见，不过通过一些现场记录，我认为还是有不少信息值得探讨。

（蔚来汽车1-11月交付数据?来源：蔚来汽车官方）

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电动汽车高压安全设计需求

我们都知道，电动汽车动力系统结构与传统汽车差异显著。主要区别在于电动汽车由高压电池系统、高压电驱动系统提供动力输出，大部分用电器，比如空调压缩机、空调加热器、动力分配单元、慢充充电器等等都是高压零部件。

这里说的高压普遍都在300Vdc~500Vdc之间（小知识1：安全电压小于60Vdc），而且这些用电器的工作电流高达几百安培（小知识2：人体所能承受的电流小于0.023A）。正因为这些高电压和高电流的存在，如高压安全防护设计不到位或使用不当，在长时间的使用过程中可能存在高压系统受损、绝缘性降低、高路短路、电池起火等隐患，对人身财产造成极大的危害。

由此可见，电动汽车在安全设计方面不止要满足传统汽车所需的要求，还应当重点关注高压电安全的防护设计，确保高压电安全风险处于可控状态。那么蔚来在这方面做的到底怎么样？一辆开了10万公里的ES8可能会告诉我们答案。

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蔚来ES8高压安全设计状态解析

一款产品的功能性决定了这款产品能不能用、以及用起来爽不爽，这就好比一块剃须刀片和一个全自动剃须刀的区别；而一款产品的安全耐久性可不可靠，将直接决定这款产品有没有未来的问题，就像一个玻璃瓶扔地上，要么碎一地、要么完好无损。

安全和耐久是什么？这是个很抽象的名词，我用一个粗浅的比喻，它就像是女朋友的心思，起初都是很难捉摸的，但是日久见人心，随着时间的推移，我们总能分得出好坏。因此，我认为其实拆解一辆开了10万公里的电动车，其实是很具有参考意义的，我们能通过它长期使用后积累的状态，来判断其好坏。当然，其背后所承载的设计理念，更值得我们关注和思考。

Ⅰ蔚来ES8的高压安全设计状态——结构布局合理

上车启动嘎吱响，丈母娘两眼泪彷徨。好的整车和高压系统结构布局合理性极大的影响了高压系统的安全可靠性。如果整车高压系统结构布局不合理或者车身结构强度不足，在车辆长时间的使用过程中可能导致车身结构扭曲变形，高压零部件固定安装点受力移位，进而导致高压零部件密封安全性降低，在下雨或者车辆涉水时进水引发高压回路短路、发热起火等安全风险。

后来我拿到了ES8的现场拆解图，主要看高压电池包的高压对接口、高压功率分配单元和其他高压零部件，这几个关键部位并没有任何进水、腐蚀或者摩擦变形的迹象。

高压电池包接插件口无异常刮蹭、变形情况

高压功率分配单元结构无任何变形，密封面干净整洁，无任何水迹或霉变现象

蔚来ES8的结构可靠性主要来自完全正向开发的先天优势。正向开发的好处在于不受限整车固有结构，可以优先保护重要零部件（比如三电系统），从蔚来ES8的整车结构布局图中可以发现，高压电池和电驱动系统均布置在碰撞和挤压安全核心区域，受力防撞结构相对规整，受力传递路径可靠。

Ⅱ蔚来ES8的高压安全设计状态——设计冗余

人生很多时候都在追求对的时间遇上对的人，追求这种“刚刚好”的状态，但是做产品开发设计是不能仅满足于“刚刚好”，特别是电动汽车的高压系统耐久安全设计。

电动汽车相较于传统燃油汽车，拥有复杂的高压零部件、高压线束、高压接插件等大功率高压用电器。这些大功率高压用电器在使用过程中由于长时间通过几十甚至几百安培的大电流，根据热量累计公式Q=不难发现，随着通过大电流的用电器电阻R的增大，高压用电器的发热量也会增大，在超过一定安全阈值的情况下，可能导致高压用电器烧蚀和起火。

基于此风险，?就要求在高压用电器的设计和选型时，必须考虑实际的使用需求和冗余保护。比如线束线径设计是否足够大、线束内阻是否足够小、高压连接接头和触点是否足够牢靠、高压连接螺栓扭矩是否足够等等。

电池主高压线束状态完好

高压铜排螺栓连接点状态完好

如不满足以上要求，从实车表现来说，将存在因虚接打火导致高压连接点烧蚀变色甚至发黑、高压线束外皮发热变形发黑或碳化等现象。

从蔚来ES8的拆解结果来看，即便是开了10万公里，所有高压线束的外观状态完好，高压接插件的接口位置光洁、高压铜排的螺栓连接点完好，未发现任何烧蚀或者变黑的痕迹。基于此可以判断，蔚来ES8在高压系统耐久安全方面还是做了很多冗余设计的。

（小知识3：冗余设计，指产品设计过程中在满足实际需求的情况下留出余量，比如实际最大使用电流为100A，但是选用能耐150A的线束。合理的冗余设计可极大的提高产品的可靠性，唯一的缺点就是成本更高。）

Ⅲ蔚来ES8的高压安全设计状态——线束固定可?

电动汽车高压用电器遍布车身各处，与之连接的高、低压线束贯穿车身，形成了类似于人体血管网络的复杂结构。高、低压线束的走向不同、粗细不同、工作状态也不同。任何一根线束出现问题都有可能像血管出现问题一样导致心脏受损，从而引发身体不适，严重的甚至可能会危及生命。

另外，根据消防统计数据，2017年机动车火灾约为27136起，其中约占35%的事故是由于电气火灾导致，26%的事故是由于自燃导致，而电气火灾和自燃与线束固定可靠性有很大的关系。若高、低压线束固定不可靠，在使用过程中可能发生磨损、干涉等，存在短路、漏电、发热起火等安全隐患。

由此可见，在电动汽车的高压系统耐久安全设计中，线束固定可靠性极为关键。电动汽车在研发阶段会做一些测试，模拟各种高速、颠簸、沙石等振动路况，从而验证高、低压线束的固定可靠性。但是，当车辆转交到用户的手里，是否能经受住种种“非人”的折磨，比如这辆ES8一年半开个100000公里，日均200多公里的考验，确实是个值得关注的问题。

拆解之后可以看到，蔚来ES8对于高、低压线束的保护还是很全面的。高、低压线束平均每100mm就有一个可靠的固定点或固定卡扣，这样做的目的是有效避免在车辆使用过程中出现线束震荡或者撞击导致受损的情况。

蔚来ES8的高压线束均采用多层绝缘防护设计，在某些易磨损位置采用了波纹管、毛毡布等防割、防磨损结构设计，低压线束在固定点位置采用加强绝缘防割材料缠绕包覆，很大程度上降低固定点的磨损风险。从拆解的结果来看，日均200公里的行驶工况，ES8的高低压线束状态还算完好，未出现破皮、干涉的情况，线束固定的可靠性值得肯定。

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蔚来ES8高压安全设计状态总结

老王一直强调，安全是条不可逾越的红线，是所有新能源产品开发的最高原则。新能源汽车安全开发是一项复杂的系统性工程，只有充分的考虑到系统特性，并针对产品使用场景进行全面的失效模式分析，保证产品全生命周期安全性得到充分的验证。不管是高压安全、碰撞安全、起火安全还是涉水安全风险，都只是新能源汽车安全开发设计中的部分内容，还有很多未罗列的风险需要各个企业和从业者进一步考虑。

我们通过一次对10公里蔚来ES8的拆解展示，可以让大家从对蔚来ES8的早期认识过渡到了中期的理解，或许还是会有质疑的声音，但我认为需要更客观公正去看待它背后的努力。从蔚来ES8高压安全设计状态几大条目解析来看，蔚来在针对其产品高压安全可靠性的设计及背后的设计理念上面还是非常值得肯定的。当下不能代表未来，但是当下却能看到未来。

路漫漫其修远兮，吾将上下而求索。祝福蔚来。

本文来源于汽车之家车家号作者，不代表汽车之家的观点立场。

电动汽车市场结构分析

新能源汽车市场结构“变天了”

5月11日，中国汽车工业协会公布4月份的相关数据。经历3月“降价潮”后，4月汽车市场呈现回暖趋势。

值得关注的是，1-4月，新能源乘用车，随着新能源汽车车型品种的丰富等因素影响，A00级车同比明显下降，其他各级别销量同比均呈不同程度增长，其中D级车由于同期低基数影响涨幅最大。销量仍主要集中在A级，累计销量84.9万辆，同比增长69.1%。

新能源汽车在经历几年高速发展后，市场结构加速从“哑铃型”向“纺锤型”转变，中端市场的容量不断扩大。

据中国汽车工业协会统计分析，1-4月，传统能源乘用车中，8-10万、30万以上车型同比呈现正增长，其中50万以上涨幅最大。销量主要集中在10-15万价格区间，累计销量165.8万辆，同比下降5.8%。

1-4月，新能源乘用车中，10-25万，30-50万价格区间的车型同比呈现正增长，其中35-40万价格区间涨幅最大。8万以下、25-30万、50万以上车型同比下降。销量主要集中在15-20万价格区间，累计销量64.3万辆，同比增长80.5%。

在此之前，新能源汽车市场在之前一直呈现“两头大、中间小”的哑铃型格局，高端向上、低端向下的趋势十分明显。一方面，造车新势力推出像理想ONE、蔚来EC6、极氪001等产品，主要瞄准30万元的高端市场；另一方面，不少的国产品牌汽车推出像五菱宏光MINIEV、长安LUMIN糯玉米、奇瑞QQ冰淇淋等产品，希望强势攻占10万元以下的低端市场。

相反，价位在10万-20万元左右的新能源汽车产品，留给消费者的选择并不多。并且10-20万元区间的经济型车市长期由传统燃油车占据主导，而随着新能源汽车市场的不断拓展，这种市场格局正在被改变。

有资料显示，从2020年底至今，10-20万元区间的新能源汽车产品大幅度增加对燃油车的主销车型区间挤压加剧，传统燃油车的市场份额快速缩减。业内人士指出，这意味着当前新能源市场正在由一个“尝鲜阶段”的产品快速进入到大众化的“普及阶段”。

“哑铃”两端的市场逐渐缩小，首先是因为低端市场和高端市场需求的饱和决定了其市场销量空间的缩小。对于低端市场来说，很多消费者对于新能源的定位就是一个代步工具，微型车因为其购车成本和使用成本低廉而被用户青睐。当低端市场的需求逐渐饱和就意味着该细分市场势必会下滑。并且3月国内车市掀起的价格战似乎也波及到微型车市场。曾经在电车市场一炮而红的“神车”宏光MINI EV在今年第一季度的表现已经“跌下神坛”。根据乘联会数据显示，宏光MINI EV在3月份卖出了23159辆新车，同比暴跌了44.8%；而2023年1-3月份，它的累计销量不到7万辆，同比下滑了26.3%。

而对于新能源高端市场来说，率先选择“尝鲜”的前线冒险者们已经被造车新势力们大量收割。但这一部分消费群体是有限的，随着消费观念逐步趋于理性，更多的消费者对于新能源汽车产品的选择会更加的保守而理性。当真正有能力消费豪华汽车的消费者的理性占据上风时候，造车新势力的产品的短板就会浮现，那就是其品质力和品牌价值与传统豪华品牌BBA相比还是存在着较大的差距。当大批量的理性用户进入市场的时候，原先“尝鲜”用户的比例一定会衰减，对应的产品销量也会下降。

其次，两端市场份额逐渐缩小的另一个重要原因在于产品本身。微型车虽“价廉”但并不“物美”。大部分厂商为了控制微型车的生产成本，并没有选择将新能源汽车的电气化和智能化的先进技术融入到微型车的品质之上，因此微型车的智能化往往呈现出粗浅的水平，这也必然会影响消费者的感知。很多的微型车一味追求所谓的“性价比”，既没有便捷的快充，又没有智能的人机交互，更不要提高阶的智能辅助驾驶了。

有专家认为，微型车不一定代表低品质，厂商一定要在产品层面进一步挖掘用户的需求，而不再是简单地做低质量的产品，领先的智能科技配置才是现代化微型电车应有的基本属性。现在，有的企业已经认识到了这一点，吉利熊猫mini就创新地提出了“纯电小车也要有大品质”，拥有比同级产品更丰富的科技配置，可实现手机APP远程控制、手机车机无线互联、手机蓝牙钥匙，手机APP远程控制还可实现远程寻车、车况查询、剩余行驶里程查询、远程开闭门锁、远程开关空调和远程解锁后备箱等。

高端市场则与之相反，多数新能源汽车在产品设计以及智能化功能方面有着极高的相似度，技术的堆砌也常常被诟病为同质化严重。随着10-20万新能源汽车产品力逐渐上升，高端市场的竞争优势逐渐缩小。

新能源市场结构加速转变，正是说明了新能源加速渗透逐步蚕食燃油车市场份额。同济大学汽车学院教授、汽车安全技术研究所所长朱西产曾在接受汽车预言家专访时表示，未来汽车市场是BEV、PHEV和HEV三分天下的新格局。也有行业专家对未来汽车发展的趋势进行大胆地预测，未来传统燃油车可能真的会走向市场的边缘。正所谓“生于忧患，死于安乐”，对于行业震荡，车企是应该好好思考下一步规划了。

新能源汽车的车身结构安全要求表现在哪些方面？

在“合规双积分管理政策”和“解决限行限牌带来的出行障碍”的政策驱动下，电动汽车成为了很多人的选择。但电动汽车怎么选合适？小区附近有没有充电桩，购买电动汽车是否真的能带来便捷困扰很多消费者。

去年以来，国内纯电动汽车市场结构发生两个重要变化，一是微型车重新爆发，二是高端产品开始放量，而紧凑级车型却少有人问津。

截止5月，卖得最好的车型中，微型车占7款，中型车5款（包括轿车和SUV），紧凑级车型4款。如果仅看销量Top 10的话，紧凑型车只有一款上榜。显然，在燃油车市场最受欢迎的紧凑型车型在电动车领域并不占优势。

目前来看，紧凑级车型在电动汽车市场上的尴尬有三处，一是热门车型少，二是平均单车销量低，三是还未真正打开私人消费市场。

众所周知，早期的新能源车型都是靠补贴走起来的，然而不少曾经拿了大笔补助的车企已经日渐式微甚至消失了，销量凤毛菱角甚至倒闭。

一直到2018年，国内纯电动汽车市场上最多的都是微型车，占比一度超过70%。2018年6月12日开始的补贴政策鼓励高续航、高能量密度车型，紧凑级车型在2019年过了迄今为止最好的一年。然而2020年，特斯拉和新势力来了，他们带着中型、中大型电动车入场，快速积压了紧凑级车型的市场份额。

紧凑级车型的使用场景跟微型车不同，不能仅仅局限于短程代步。然而消费者对续航里程的要求，对其成本形成了关键制约，也使其成为成本最为敏感的电动车。目前紧凑型电动车要做到四五百公里的普通续航里程，价格就势必超过15万。而同样车型的燃油车，价格却越来越便宜。

在目前动力电池能量密度可及范围内，要实现高续航只能多装电池，但是紧凑级车型的底盘大小限制了其装电量，也就限制了其续航里程的提高空间。这也是为什么中型、中大型车能实现更高的续航，市场份额更大。

眼下电动汽车想要对标传统燃油车还有很长的路要走，最直接的电池降本、充电便利、智能安全、废旧电池处理这些问题依然是电动汽车形成大市场的掣肘，最重要的是，想要完全铺开市场，电动汽车领域必须要经过一场电池革命。更优质的电池才能满足消费者的需求。

新能源汽车关键零部件有哪些

车身，尤其是乘用车车身，已经成为影响整车性能的最大系统之一。人们对车辆安全性能的要求越来越高。

和传统能源汽车一样，新能源汽车的安全立足点在于车身。车身的安全性能评价主要基于车身碰撞试验。目前，全球对汽车碰撞测试的认可度比较高。在欧洲，比较受欢迎的NCAP，五星是最高标准。坚固的中间车身和带有能量吸收结构的前后车身是安全车身的基本要求。

坚硬的中段车身是司机和乘客的所处的位置。中间车身应该采用坚固的框架，防止碰撞时变形，为驾驶员和乘客提供生存空间。前后车身也需要高强度，保证车身在低速碰撞中不变形；在高速碰撞中，特殊材料和结构设计的前后车身使前后车身在碰撞中发生弯曲、变形或挤压，吸收碰撞车辆高速运动的动能。减少冲击对中段车身的影响，从而保证人员安全。

汽车碰撞有几种情况：正面碰撞、侧面碰撞、后面碰撞、侧翻、碰撞等。各种碰撞形式的发生率和死亡率是不同的。一般来说，正面碰撞占67%，死亡占31%，侧面碰撞占28%，死亡占34%。主动安全研究的重点是根据各种碰撞形式模拟各种事故中车辆对人员的伤害，从而设计车身结构，提高事故中驾乘人员的生存概率。所以正面碰撞的比例比较高，但死亡率比较低，安全性也可以延伸到车辆和财产的安全。在事故中，人的生命是第一位的，但汽车也是一个有价值的财物。在保证人员安全的前提下，还必须考虑车辆本身的安全，减少损失。

在事故中，主要的的安全评价由高到低如下：1、人员和车辆都安全生存；2、车毁人亡；3、车辆安全但死亡；4、车毁人亡。

在汽车的生产中务必要保证车身结构设计的合理性，提高安全性，促进新能源汽车技术的改进。

新能源的浪潮带动了很多行业的发展，其中汽车行业相当引人注目。科技界很多大牌基本都看中了这个市场，开始投资新能源汽车的研发。很多消费者对新能源汽车的结构了解不多，只知道新能源汽车的动力。新能源汽车有几个大系统，包括几个小方面。新能源汽车的关键部件有哪些？汽车边肖将前来与朋友分享新能源的几个重要部分。

新能源汽车零部件共享:电源转换器

功率转换器是一种可以将一些电流转换成其他类型电流的电子设备。既有DC电源转换也有交流电源转换。在电表的帮助下，电源转换器只能用&ldquo供电。钨丝。电器的发热电阻限制了瓦数的漏洞，以及制造出来的产品。

电表仅适用于&ldquo钨丝。一些加热电阻电器限制了瓦数，而其他电器，如电脑和台灯，则没有。钨丝。这种发热电阻电器没有瓦数限制。&ldquo电源转换器&rdquo借助电表设计中的这个漏洞，我把自己伪装成一个形象&ldquo计算机&rdquo没有这种事情。钨丝。加热电阻电器。

新能源汽车零部件共享:汽车动力转向系统

动力转向系统是一种借助发动机动力帮助驾驶员转向的装置。它将发动机的能量转化为液压能、电能或气压能，再将液压能、电能或气压能转化为机械能，作用在方向盘上，帮助驾驶员很好地转向，故应称为助力转向系统。首先，关键是减少驾驶员施加到方向盘上的转向力，并将其施加到汽车上。自20世纪30年代以来，动力转向系统被应用于汽车。当时的关键是安装在重型车辆上，使用的动力源包括气压和液压。到目前为止，气动助力转向已经被淘汰，液压助力转向是应用最广泛的一种。此外，还有刚刚开始推广应用的电动助力转向。

用来改变或保持汽车行驶或倒车方向的一系列装置称为转向系统。汽车转向系统的功能是根据驾驶员的意愿调整汽车的行驶方向。汽车转向系统对汽车的行驶安全至关重要，因此汽车转向系统的部件基本上被称为安全部件。基本上，转向系统和制动系统是汽车安全中必须注意的两个系统。

新能源汽车零部件共享:电子调节器

电子调节器是至关重要的电子产品部件，广泛应用于电子生产中，在每个人的日常生活中发挥着至关重要的作用。电子调节器(Electronicregulator，简称ECU)是以信号(数据)采集、计算与处理、分析与判断、决策对策为输入，再以发送调节指令、指令执行器工作为输出的微型计算机管理中心。有时，它还需要向传感器提供稳定的电源或参考电压。它的所有功能都是由各种硬件和软件的总和来完成的，其核心是以单片机为主体的微机系统。

调节器是计算机的指挥中心，负责确定执行程序的顺序，并在执行指令时给出机器各部分所需的操作调整命令。它由程序计数器、指令寄存器、指令解码器、时序发生器和运算调节器组成。它用于发出命令&ldquo决策机构&rdquo也就是协调和指导整个计算机系统的运行。调节器分为组合逻辑调节器和微程序调节器，它们各有优缺点。组合逻辑调节器设计麻烦，结构复杂。一旦设计完成，就不能进一步修改或扩展，但速度很快。微程序调节器设计简单，结构简单，修改或扩展基本方便。要修改一条机器指令的功能，只需重新编写相应的微程序，如果需要增加一条机器指令，只需在调节存储器中增加一个微程序即可。然而，这是通过执行微程序实现的。

以上是汽车编辑分享给朋友的新能源汽车最重要的部分。汽车编辑器只选择最重要的部分与朋友分享，但并不是所有的部分基本上都与朋友分享。因为汽车细分的话可以包含很多种，不同的划分规格导致的零件也是不一样的，所以汽车编辑会和朋友们分享几个非常重要的零件，朋友们在用车的时候需要了解一下。

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