中(zhōng)國新能源汽車(chē)産業始于 21 世紀初。2001 年，新能源汽車(chē)研究項目被列入國家十五期見的 863 重大(dà)科技課題，并規劃了以汽油車(chē)爲起點，像氫動力車(chē)目标前進的戰略。
十一(yī)五以來，我(wǒ)國 出了節能和新能源汽車(chē)戰略，政府高度關注新能源汽車(chē)研發和産業化。在能源和環保的壓力下(xià)，新能源汽車(chē)無疑成爲未來汽車(chē)的發展方向。
十二五期間，我(wǒ)國新能源汽車(chē)将正式邁入産業化發展階段：2011-2015 年開(kāi)始進入産業化階段，在全社會推廣新能源城市客車(chē)、混合動力車(chē)、小(xiǎo)型電(diàn)動車(chē)。
十三五期間即 2016-2020 年，我(wǒ)國将進一(yī)步新能源汽車(chē)、多能源混合動力車(chē)、插電(diàn)式電(diàn)動轎車(chē)、氫燃料電(diàn)池轎車(chē)将逐步進入普通家庭。
目前，國内外(wài)新能源汽車(chē)應用不斷發展，研發不斷深入。驅動電(diàn)機、動力電(diàn)池系統、IGBT 及控制器等電(diàn)驅動關鍵零部件及其系統一(yī)直是新能源汽車(chē)研究的熱點、重點和難點，與外(wài)國先進水平相比，我(wǒ)國新能源汽車(chē)研究在這些方面仍存在不小(xiǎo)差距。新能源汽車(chē)的設計和虛拟仿真設計非常具有挑戰，需要不斷實踐。
新能源汽車(chē)系統比較複雜(zá)，設計環節涉及多個領域，包括電(diàn)磁設計、控制系統、電(diàn)力電(diàn)子、機械、流體(tǐ)、溫度、嵌入式等不同領域，如圖1所示；涉及多個設計部門，設計總成部門、電(diàn)機本體(tǐ)部門、控制系統部門、電(diàn)池設計部門、機械設計部門等。多學科領域的交叉設計增加了整個新能源汽車(chē)的設計難度。不同部門關注點不同，需求的層次也不一(yī)緻。總之，如何綜合考慮各個關鍵點的性能，如何綜合設計複雜(zá)的新能源汽車(chē)系統，如何協調設計，如何解決多物(wù)理域的設計問題，這些都是複雜(zá)的工(gōng)作。
相對傳統汽車(chē)而言，新能源汽車(chē)的設計指标更加嚴格。目前新能源汽車(chē)的動力電(diàn)池系統嚴重限制了行駛裏程，而爲了克服這個困難，再設計新能源汽車(chē)時要盡可能減輕各個部件的重量，減小(xiǎo)體(tǐ)積， 高效率。
爲了新能源汽車(chē)使用的方便性、可靠性和舒适性，需要精确設計無線電(diàn)傳輸系統、電(diàn)池組的建模和熱管理系統、電(diàn)機和電(diàn)機控制系統。同時，新能源汽車(chē)上的電(diàn)子器件大(dà)大(dà)增加，再設計的時候，還要充分(fēn)考慮汽車(chē)上各個電(diàn)子器件相互幹擾問題，即 EMI/EMC 問題，以及考慮電(diàn)子器件的散熱和振動問題。
與其他先進的系統設計流程類似，新能源汽車(chē)的設計流程也是從概念設計、系統設計、子系統設計、部件設計等環節一(yī)步步進行。在驗證階段，需要從部件、子系統、系統的順序進行集成和驗證。爲了節省研發時間和節省設計成本，新能源汽車(chē)的這個設計和驗證流程不會采用全部真實的物(wù)理樣機設計和測試，而會采用一(yī)部分(fēn)和全部采用虛拟層面的設計和驗證，也就是所謂的虛拟設計和虛拟測試。
在虛拟設計和虛拟測試的時候，不同部門對模型層次的要求也不一(yī)樣。總體(tǐ)設計層面會更多采用行爲級模型，部件設計層次會采用更爲精确的物(wù)理級模型。而從物(wù)理級模型到系統仿真用的行爲級模型，需要仿真平台具有比較良好的模型降階和協同仿真技術。
在新能源汽車(chē)的部件設計中(zhōng)，往往不僅需要考慮部件某一(yī)個單一(yī)物(wù)理域的性能，而是要綜合考慮多個物(wù)理域性能，例如電(diàn)磁、結構、通風和散熱的性能，所以在設計的時候需要一(yī)個平台能夠滿足這個設計要求。
新能源汽車(chē)是由幾千個零部件組成的複雜(zá)産品，在仿真設計和研發過程中(zhōng)涉及到流體(tǐ)、結構、溫度、電(diàn)磁和控制等多個領域的複雜(zá)多物(wù)理場問題。目前 ANSYS仿真技術在新能源汽車(chē)設計中(zhōng)的主要應用領域廣泛。
針對新能源汽車(chē)的設計指标嚴格、系統設計的複雜(zá)性特點，其複雜(zá)的系統和産品需要解決方案覆蓋所有物(wù)理場和學科領域，ANSYS 針對性的提出了包括系統設計和多物(wù)理域設計的整體(tǐ)全數字化虛拟設計解決方案。
ANSYS 系統集成平台緻力于機電(diàn)系統中(zhōng)的系統和子系統的性能預測與分(fēn)析，它不僅實現了從部件到系統的多層次全數字化設計，也使得系統和部件從初始方案到最終方案都始終緊密聯系在一(yī)起，設計流程更加合理。ANSYS 集成化多物(wù)理域仿真平台可以綜合考慮整體(tǐ)系統及其中(zhōng)的各個部件電(diàn)氣、電(diàn)磁、熱、結構、流體(tǐ)等熱性。
在機電(diàn)系統性能分(fēn)析中(zhōng)，EMI/EMC 設計是一(yī)類比較特殊的問題。系統集成平台中(zhōng)的 EMI/EMC 子系統通過對電(diàn)路分(fēn)析工(gōng)具，電(diàn)磁場分(fēn)析工(gōng)具進行互聯和數據鏈接共享，同時從頻(pín)域和時域角度考量，實現諸如 PCB 的傳導和輻射幹擾控制與電(diàn)磁兼容設計、機箱機櫃屏蔽效能設計、結合印制闆、線纜線束、非線性數字部件、模拟部件、射頻(pín)器件在内的系統與電(diàn)路仿真等典型 EMI/EMC 分(fēn)析。
基礎物(wù)理系統仿真是現代機電(diàn)系統設計的基本工(gōng)具，也是全數字化機電(diàn)系統多物(wù)理研發平台的基石。基礎物(wù)理仿真系統用于解決新能源汽車(chē)研發中(zhōng)涉及的各類關鍵問題，包括結構分(fēn)析問題、通風散熱問題、電(diàn)磁分(fēn)析問題、振動和噪聲問題、電(diàn)機控制問題以及 EMI/EMC 問題。從魯棒性設計的角度來看，基礎物(wù)理仿真系統還包括多目标優化、靈敏度和可靠性分(fēn)析。以及統計分(fēn)析，通過與前述基礎物(wù)理仿真系統的集成，進行穩定性設計。
ANSYS 多物(wù)理域仿真解決方案包括：電(diàn)磁分(fēn)析、結構分(fēn)析、振動分(fēn)析、疲勞分(fēn)析、噪聲分(fēn)析、流體(tǐ)分(fēn)析、熱分(fēn)析、多目标優化分(fēn)析等。
多物(wù)理域協同優化平台是機電(diàn)系統底層零部件精确設計和優化的基本平台。幾點協同的設計是一(yī)個複雜(zá)的多物(wù)理場問題，不同的物(wù)理與相互制約，相互影響基礎物(wù)理複雜(zá)協同滿足了單個物(wù)理于的精确分(fēn)析功能，多物(wù)理域協同優化平台則是将這些不同物(wù)理域分(fēn)析系統和工(gōng)具集成在一(yī)起，實現了不同物(wù)理場工(gōng)具之間的數據共享、功能互聯、并形成操作類似的統一(yī)設計環境。這些不同物(wù)理域分(fēn)析系統和工(gōng)具可以在平台内部同時對單個部件進行真正的多物(wù)理系統分(fēn)析，将多物(wù)理相互制約因素納入虛拟樣機研發的考慮範疇，使得虛拟樣機更加逼真。
