前言：

這些年來，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)迎來了爆發(fā)性的增長，新能源汽車尤其是電動(dòng)汽車的保有量越來越大，這也給整個(gè)汽車維修及服務(wù)行業(yè)帶來了巨大的挑戰(zhàn)。其中最大的挑戰(zhàn)就是，目前能夠掌握新能源汽車檢修及維保技術(shù)的人才少之又少，參照國家主管部門公布的數(shù)據(jù)，這方面的人才缺口超過百萬人！

對于有志于從事新能源汽車維修服務(wù)的技術(shù)人員來說，這個(gè)挑戰(zhàn)其實(shí)也是難得的機(jī)遇，盡早學(xué)習(xí)新能源汽車的維修知識(shí)，盡快入行，就能抓住這個(gè)市場爆發(fā)的機(jī)會(huì)，分享到這個(gè)新興行業(yè)的巨大紅利。

從這一期開始，我們在這個(gè)“新能源汽車維修大講堂”，就帶領(lǐng)大家由淺入深，用最生動(dòng)最形象的文字，系統(tǒng)性地講述新能源汽車維修的基礎(chǔ)知識(shí)，幫大家打好扎實(shí)的理論基礎(chǔ)。當(dāng)然，我們也會(huì)分享一些經(jīng)典的維修案例，讓大家盡量能貼近實(shí)戰(zhàn)，不用動(dòng)手也能增加經(jīng)驗(yàn)值。

無論你是之前從事燃油車維修的技術(shù)人員，還是沒有任何維修基礎(chǔ)的小白，在我們這個(gè)講堂，都能收獲很多干貨。

閑話少說，我們就直入主題吧。

第一節(jié)課 電驅(qū)動(dòng)的三大件——“三電”

這節(jié)課是最重要的入門課，我們帶著大家一起學(xué)習(xí)新能源汽車最基礎(chǔ)的知識(shí)，沒錯(cuò)，就是它的動(dòng)力系統(tǒng)。

相比傳統(tǒng)燃油車，新能源汽車動(dòng)力系統(tǒng)的最大不同，就是增加了“電驅(qū)動(dòng)”，并且隨之增加了高壓系統(tǒng)。所以，我們就從“電驅(qū)動(dòng)”開始吧。

上面這張圖，左邊是燃油車的動(dòng)力系統(tǒng)，它的動(dòng)力怎么來的呢？很簡單，就是來自于燃油，不管是汽油還是柴油，從加油站加注到郵箱里面，再注入到發(fā)動(dòng)機(jī)內(nèi)部，燃油燃燒之后產(chǎn)生動(dòng)力，就能讓發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)起來，帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，車就跑起來了。

右邊就是新能源汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，通過充電站，將電充到電池里面，電池有了電，就可以驅(qū)動(dòng)電機(jī)讓它轉(zhuǎn)動(dòng)，電機(jī)再帶動(dòng)車輪旋轉(zhuǎn)，車也能跑起來。

所以呢，新能源汽車的“電驅(qū)動(dòng)”系統(tǒng)，和傳統(tǒng)燃油車的“油驅(qū)動(dòng)”系統(tǒng)，都是能對得上的。電機(jī)，就相當(dāng)于燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)，是用來驅(qū)動(dòng)的。電池，就相當(dāng)于燃油車的油箱，是用來儲(chǔ)能的。而充電站，就相當(dāng)于加油站，是用來補(bǔ)能的。

大家小時(shí)候應(yīng)該都玩過電動(dòng)玩具車吧？這個(gè)玩具車結(jié)構(gòu)非常簡單，把電池、電機(jī)、傳動(dòng)軸、傳動(dòng)齒輪都裝在塑料底盤上，只要打開電源開關(guān)，把電池的電給到電機(jī)，讓電機(jī)一轉(zhuǎn)，車就可以跑起來了！還有一些玩具車呢是帶遙控器的，還能遙控操作車子前進(jìn)、后退、轉(zhuǎn)彎。另外，如果你愿意多花點(diǎn)錢，買那種可充電的5號(hào)電池，配上充電器，這樣就能玩很久都不用換電池了。

其實(shí)，這類電動(dòng)玩具車，就是一臺(tái)最最簡化版的電動(dòng)汽車。都說什么新能源，電驅(qū)動(dòng)，這在玩具車上早就有了，一點(diǎn)都不新鮮。咱們現(xiàn)在的新能源汽車，它的電動(dòng)系統(tǒng)的基本原理，其實(shí)就和電動(dòng)玩具車是完全一樣的。

既然電動(dòng)玩具車早就有了，其實(shí)電驅(qū)動(dòng)的車輛也早就有了（比如公園那種觀光車、高爾夫球車），那為什么新能源汽車，這些年才有了突飛猛進(jìn)的發(fā)展呢？

因?yàn)椋簿褪窃谶@短短十多年，電驅(qū)動(dòng)技術(shù)（也就是行業(yè)常說的“三電”技術(shù)）有了大幅提升，并日趨完善，這才新能源汽車真正具備了可以上路行駛的性能。

什么是“三電”？

所謂“三電”，就是與電驅(qū)動(dòng)直接相關(guān)的三大最核心的電氣部件：電池、電機(jī)、電控。再說專業(yè)一點(diǎn)，就是動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器。

先來說一下電池，過去咱們玩具電動(dòng)車上用的這種可充電的小電池，大多是鎳氫電池，它的能量密度低，能充進(jìn)去的電量有限，可循環(huán)充放電的次數(shù)也很少，用久了就充不進(jìn)去電了。如果把這種電池用到汽車上，跑不了多遠(yuǎn)，車就沒電了，多充幾次電，電池又衰減甚至報(bào)廢了，這肯定是不行的。

比亞迪刀片電池包

新能源汽車之所以能夠發(fā)展起來，全靠有了鋰電池，正是因?yàn)檫@10多年來，鋰電池技術(shù)越來越先進(jìn)，制造成本也越來越低，它的能量密度又足夠高，可循環(huán)充放電的次數(shù)足夠多，這樣才真正能夠滿足車輛的行駛需求。用鋰電池來做車用“動(dòng)力電池”，很好地解決了儲(chǔ)能的問題，新能源汽車才有今天的輝煌。

再來看一下電機(jī)，電機(jī)的技術(shù)其實(shí)也有很大進(jìn)步。玩具電動(dòng)小車這種直流小電動(dòng)機(jī)，肯定也是帶不動(dòng)汽車的，現(xiàn)在新能源汽車上的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，基本都是大功率的交流電動(dòng)機(jī)，它的功率夠大，車速才能提得起來，否則也上不了路。

電機(jī)

還有就是電控，也就是電機(jī)控制器，如果是那種悶頭就跑、不需要變速的玩具小車，它是沒有這個(gè)東西的。但是，新能源汽車的電機(jī)，就必須配個(gè)電機(jī)控制器，就像是傳統(tǒng)燃油車的發(fā)動(dòng)機(jī)，必須要配有電控系統(tǒng)和變速箱一樣，這樣才能實(shí)現(xiàn)對驅(qū)動(dòng)力的控制。

電機(jī)控制器

總之，大家記住了，新能源汽車上面最核心最重要的東西，就是這個(gè)“三電”，也就是電池、電機(jī)、電控。咱們國家的新能源汽車為什么這么厲害？為什么可以在這個(gè)領(lǐng)域上“彎道超車”？就是因?yàn)槲覀冊凇叭姟奔夹g(shù)上遙遙領(lǐng)先。

我們現(xiàn)在學(xué)習(xí)新能源汽車的維修，首先要學(xué)的也是這個(gè)“三電”，將來要修的地方，很多也是“三電”以及和“三電”相關(guān)的線路和部件。

接下來，我們就稍微展開一下，讓大家更好地去了解“三電”。

電池，三電之母

剛才也說了，新能源汽車最大的技術(shù)突破，就是電池。可以這么說，電池是“三電之母”，是新能源汽車當(dāng)中最重要、最核心也是最昂貴的部件。

那這個(gè)動(dòng)力電池具體是什么樣子的呢？大家來仔細(xì)看著這兩張圖，顯示的都是動(dòng)力電池包拆開之后的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

特斯拉電池包

這個(gè)是特斯拉的動(dòng)力電池，可以看出來，這個(gè)電池包是由一個(gè)一個(gè)的“圓形小電池”組合而成。而比亞迪的動(dòng)力電池，它的電池包是由一片一片的“長條形電池”組合而成，沒錯(cuò)，這個(gè)就是所謂的“刀片電池”。

所以，將新能源汽車的動(dòng)力電池打散，無論它是什么類型的鋰電池，比如三元鋰電池、磷酸鐵鋰電池，其實(shí)都會(huì)分解為各類的“小電池”，也可以叫做“單體電芯”。將這些“小電池”堆積組合到一起，就成為一個(gè)完整的電池包。

有的同學(xué)可能會(huì)問，那為什么不用一個(gè)整塊的大電池呢？那多省事啊。

一個(gè)整體的大電池？這樣肯定不好。

你想呀，咱們蓋房子，不都是一塊一塊磚砌起來的嗎？組合裝配的方式，無論在建筑領(lǐng)域，還是工業(yè)領(lǐng)域，都是最好的。

第一，便于生產(chǎn)制造。小電池的制造工藝非常成熟，便于規(guī)模化生產(chǎn)。單個(gè)的大電池可就難做了，這就好比是，你要把整頭牛下鍋炒個(gè)菜，那咋弄呀？

第二，容量配置非常靈活。通過“小電芯”組合成“大電池包”，這個(gè)電池包需要做多大容量，就可以用多少的“小電芯”來進(jìn)行組合。也就像咱蓋房子一樣，想蓋多高，就蓋多高，這多好呀。

第二，提升充放電性能。如果是整個(gè)的大電池，那它充放電的時(shí)候，所有電流都會(huì)集中在1套電極上，電流會(huì)非常大，這怎么受到了？如果將大電流分散到各個(gè)小電芯當(dāng)中，那流經(jīng)單個(gè)電芯的電流就小多了。
第三，提升安全性能。電池在充放電過程中會(huì)產(chǎn)生熱量，電芯越小越容易散熱，因?yàn)檎w的表面積變大了。另外，還可以通過熱導(dǎo)材料和液冷技術(shù)，對每個(gè)電芯進(jìn)行有效的熱管理，這樣就能大大降低熱失控的風(fēng)險(xiǎn)。

第四，便于故障隔離與防護(hù)。當(dāng)部分電芯出現(xiàn)故障時(shí)，通過模組化的設(shè)計(jì)，可以將故障限制在一個(gè)較小的范圍內(nèi)，避免影響整個(gè)電池包的運(yùn)行。同時(shí)，模組之間可以設(shè)置防火、隔熱等防護(hù)措施，進(jìn)一步提高電池的安全性。

第五，便于維護(hù)更換。同樣的道理，如果電池包中的某個(gè)電芯出現(xiàn)問題，基于模組化的設(shè)計(jì)，只需更換對應(yīng)的模組，甚至可以更換單個(gè)的電芯，而不需要更換整個(gè)電池包，這樣就能大大降低維修成本和難度。

提醒大家，最后這一點(diǎn)，對于我們維修人員來說非常重要。新能源汽車的動(dòng)力電池，很多都是可以拆開維修的，但是前提你要通過學(xué)習(xí)，真正掌握動(dòng)力電池的維修技術(shù)。

電機(jī)，驅(qū)動(dòng)引擎

剛才也講到了，新能源汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，都是交流電動(dòng)機(jī)，因?yàn)榻涣麟妱?dòng)機(jī)用于車輛驅(qū)動(dòng)，更有優(yōu)勢。而且它使用的是，三相交流電，也就是所謂的“三相交流電機(jī)”。

怎么知道它是“三相交流電機(jī)”，你看一下連接電機(jī)的紅色或者橙色的驅(qū)動(dòng)線，數(shù)一下有幾根線，是不是3根？這3根線，其實(shí)就是“三相交流電”的3根“相線”。

說到交流電機(jī)，在這里插播一個(gè)小知識(shí)：“是誰發(fā)明了交流電動(dòng)機(jī)？”

馬斯克

1888年，一位名叫尼古拉斯特斯拉的美籍科學(xué)家，最先發(fā)明了交流電動(dòng)機(jī)，并且因此讓交流電得到廣泛應(yīng)用。所以，馬斯克為了致敬這個(gè)“交流電機(jī)之父”，公司就取名叫特斯拉。特斯拉現(xiàn)在這么厲害，可能有很大原因，就是這個(gè)名字取得好！

法拉第

此外，還有一個(gè)人堪稱“交流電之父”，他就是邁克爾法拉第。早在1831年，他就發(fā)明了交流電，并為整個(gè)電學(xué)的發(fā)展奠定了理論基礎(chǔ)。賈躍亭在美國收購的那家法拉第汽車公司，也是為了致敬這個(gè)“交流電之父”，只是法拉第汽車一直沒做起來，有點(diǎn)對不住這位老先生。

電控，動(dòng)力管家

說完了“三電”當(dāng)中最核心的電機(jī)、電池，我們再來看看最后一個(gè)，那就是電控，也就是電機(jī)控制器（英文叫MCU）。

為什么需要有電機(jī)控制器？其實(shí)也很簡單。首先，它負(fù)責(zé)整流，也就是將動(dòng)力電池輸出的高壓直流電，轉(zhuǎn)換為三相交流電，才能輸入到電機(jī)里面，讓它轉(zhuǎn)動(dòng)，并產(chǎn)生驅(qū)動(dòng)力。另外，在車輛滑行或者減速的時(shí)候，它還能將電機(jī)發(fā)出的交流電，反向轉(zhuǎn)換為直流電，充回到動(dòng)力電池里面，這就是所謂的“饋能”，或者說動(dòng)能回收。

電機(jī)控制器

大家看一下上面這個(gè)圖，這個(gè)方盒子就是電機(jī)控制器，它一頭是2根線，連到動(dòng)力電池，另一頭是3根線，連到驅(qū)動(dòng)電機(jī)。

然后，電機(jī)控制器還能控制電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速，也就是說，電機(jī)發(fā)多大力？轉(zhuǎn)多快？都是這家伙說了算。因此，車輛最終的的動(dòng)力和車速，也都是通過電機(jī)控制器來控制的。

另外，電機(jī)控制器還能控制電機(jī)的旋轉(zhuǎn)方向，既可以讓它正轉(zhuǎn)，也可以讓它反轉(zhuǎn)。為啥要反轉(zhuǎn)？倒車呀！傳統(tǒng)燃油車上有變速箱，需要倒車，就得把變速箱掛到倒擋，新能源汽車呢，已經(jīng)不再需要這種機(jī)械式的倒擋機(jī)構(gòu)，用電機(jī)控制器就可以實(shí)現(xiàn)了。

說到這里，我們新能源電車的“三電”就簡單介紹完了。學(xué)了“三電”，知道了它們的基本工作原理，你就算是正式入門了。將來，我們有機(jī)會(huì)再深入學(xué)習(xí)“三電”，尤其是“三電”的檢修。能夠修好“三電”，那你才算是這個(gè)行業(yè)的頂級(jí)高手！

慢慢來，不著急。這節(jié)課學(xué)完了“三電”，了解了電驅(qū)動(dòng)的基本原理，下節(jié)課我們再擴(kuò)展到新能源汽車的整個(gè)高壓系統(tǒng)，由淺入深，漸入佳境。

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