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新能源汽车核心构造概览

新能源汽车的构造复杂而精密，主要包含动力电池系统、电驱动系统、整车控制器、充电系统、底盘系统、辅助系统以及车身等多个部分。在这些组件中，电池系统、电机系统以及电控系统被誉为“大三电”核心部件，它们共同负责提供新能源汽车的动力来源并控制其行驶状态。整车控制器，作为汽车的大脑和系统控制中心，负责处理所有输入信息，并对电机控制系统的运行状态进行监控。此外，它还会与电源系统BMS协同工作，实现发电反馈和动力电池系统的反向充电等功能。而底盘系统则承担着车辆行驶、转向以及制动的重要功能，确保车辆能够安全、稳定地行驶。
图-1 新能源汽车构造详细图解
在新能源汽车的精密构造中，各个部件相互协同，共同确保了车辆的稳定与高效运行。从动力电池系统提供能量，到电驱动系统转化并驱动车辆，每一个环节都不可或缺。整车控制器作为核心枢纽，实时监控并调节车辆状态，与电源系统BMS紧密配合，实现智能充电与能量回收。而底盘系统则负责支撑与操控，确保行驶过程中的安全性与稳定性。深入了解这些构造细节，将有助于我们更全面地理解新能源汽车的卓越性能与未来潜力。
新能源汽车的核心功能系统之一是动力电池系统。在新能源电动汽车中，动力电池的成本约占整车成本的半壁江山，因此其性能对整车的性价比具有决定性影响。动力电池系统是一个集成的动力能量系统，它通过CAN总线与整车控制系统、充电机、电机控制器等部件进行实时通讯，协同工作以确保车辆的正常行驶。
图-1展示了宁德时代神行超充PLUS的外观与特性。
图-2展示了比亚迪刀片电池的独特设计。
图-3展示了特斯拉4680电池的设计特点。
图-4展示了动力电池系统的关键功能部件。
图-5 动力电池系统组成部分

（2）电机系统

驱动电机系统作为电动汽车的三大核心系统之一，承担着车辆行驶的主要驱动任务。其性能特点对车辆的动力性、经济性以及驾乘体验产生直接影响，是评判电动汽车性能的重要指标。
图-6 新能源汽车电机

驱动电机作为新能源汽车的心脏，不仅肩负着推动车辆前行的重任，更在刹车或滑行时发挥发电功能，实现能量回收。面对新能源汽车结构紧凑、速度与续航里程要求高等挑战，驱动电机设计必须满足一系列严苛标准，如宽调速范围、高密度轻量化、高效率、能量回收能力，以及卓越的可靠性和安全性。同时，成本持续降低也是不可或缺的考量因素。电机类型多种多样，根据其工作原理和结构特点进行分类，其中最常见的分类方式是依据驱动电流类型来划分，各类电机的主要特点如下表所示。
图-7 驱动电机的类型

驱动电机按照其工作原理和结构特点，可以被划分为多种类型。其中，最常见的分类方式是依据驱动电流的类型来区分。以下是各类驱动电机的主要特点概览：

永磁同步电机：这类电机以其高效率、高转矩密度和良好的可控性著称，是新能源汽车中的常用选择。

直流电机：虽然直流电机在新能源汽车中的应用逐渐减少，但其简单且成本低廉的特性，仍使其在某些场合下具有一定的应用价值。

交流异步电机：这类电机结构相对简单，可靠性高，且适合大规模生产，因此在某些车型中也有所应用。

开关磁阻电机：其显著特点是成本低廉、结构简单且维修方便，因此在某些需要高性价比的车型中得到了应用。

在选择适合的驱动电机时，需要综合考虑其性能特点、成本以及适用场合等因素。
图-8 电驱系统工作原理

（3）底盘系统

新能源汽车采用电力驱动替代了传统的燃油发动机，这一转变带来了底盘技术的革新。底盘系统对新能源汽车的驾驶舒适性至关重要，同时，它还涵盖了制动、转向等关键功能，对整车的驾驶性能产生深远影响。目前，主流的新能源汽车底盘技术是线控底盘，其核心技术包括线控制动、线控转向以及线控悬架。
图-9 线控底盘的功能结构解析

线控底盘作为新能源汽车底盘技术的核心，其功能结构涵盖了线控制动、线控转向以及线控悬架等多个方面。这些技术共同构成了线控底盘的完整功能体系，为新能源汽车的驾驶舒适性和性能提升提供了有力支撑。
图-10 线控制动技术的演进历程
随着汽车智能化和电动化趋势的加速，汽车驾驶舱正经历着前所未有的变革，逐渐演变为一个集成了众多高科技元素的智能座舱。这一系统不仅具备与用户进行实时交互的能力，更成为了一个功能强大的数字智能平台。其核心技术可分为软件与硬件两大领域。

在软件层面，智能座舱集成了诸如操作系统、基础软件、虚拟化技术、人工智能算法（如用户画像、情景感知和多模态交互等）、应用开发框架（以Android为主）、仪表软件开发（以QNX为主）、TBOX软件开发（基于Linux）、云服务技术（涵盖大数据处理和信息安全等）以及协议栈等关键技术。

而硬件方面，则主要包括各类显示设备（如屏幕和HUD）、交互设备、摄像头、射频组件、通信单元/网关、座舱域控制器以及高性能芯片等。这些软硬件技术的融合与创新，共同推动了智能座舱的快速发展，为用户带来了更加便捷、舒适且安全的驾驶体验。
图-11 智能座舱功能单元

（5）自动驾驶

自动驾驶系统通过车载传感器网络感知周围道路环境，获取道路、车辆位置及障碍物信息，进而智能控制车辆的转向和速度，实现安全、可靠的自动驾驶，并引导车辆顺利抵达目的地。简而言之，自动驾驶系统是一种能够处理全部或部分驾驶行为的汽车控制系统。

自动驾驶技术主要包含三个核心环节：感知、分析和应用。首先，感知环节负责通过传感器（如激光雷达、摄像头和毫米波雷达等）收集汽车在行驶过程中所获取的各类数据。
图-12 感知系统示意图
紧接着感知环节的是分析板块，其任务是处理传感器采集的复杂数据，并据此制定合适的控制策略。这一环节如同人类大脑的工作机制，对自动驾驶系统而言至关重要。在这一领域，美国英伟达和中国阿里云计算等科技巨头已经积累了深厚的技术实力。
紧接着分析环节的是执行板块，它负责根据前两个环节的收集与分析结果，指挥汽车采取具体行动，如减速、转向、提醒车主，以及与机车进行互动等。这一板块的工作机制对于自动驾驶系统的顺畅运行至关重要。
图-14 自动驾驶L1-L5分类

（6）轻量化车身

相较于传统燃油车，纯电动车在舍弃发动机及其部分附属设备后，增添了“三电系统”，据行业统计数据显示，其整体质量较传统车型增加了约15%~40%。这一显著的质量提升对车辆的电耗、续航距离、动力性能、制动能力、被动安全性以及车辆的耐用性和持久性均带来了诸多不利影响。而轻量化技术则被视为有效缓解这些不利因素的关键措施。

（7）整车控制器

整车控制器是电动汽车的核心部件之一，它负责采集驾驶信号并解读操纵者的意图。通过实时监测车辆行驶状态、动力电池及驱动电机的工作情况，整车控制器能够智能地分配动力，确保车辆始终处于最佳运行状态。此外，它还通过CAN总线网络对电动汽车的动力链进行全方位的管理、协调和监控，从而实现驱动控制、能量优化、制动回馈以及网络管理等多项功能。
图-16 整车控制器功能单元详解
整车控制器作为电动汽车的“大脑”，其功能单元众多且复杂。这些功能单元协同工作，确保车辆能够安全、高效地运行。通过实时监测车辆状态、解读驾驶信号，以及智能分配动力，整车控制器实现了对电动汽车的全方位管理。同时，它还通过CAN总线网络与其他控制系统进行数据交换，实现对车辆动力链的实时监控与优化。这些功能共同构成了整车控制器在电动汽车中的核心地位。