2022年9月21-22日,由NE時(shí)代主辦,巨力自動(dòng)化總冠名,巨一動(dòng)力、中車(chē)時(shí)代電氣、華域電動(dòng)、上海電驅(qū)動(dòng)戰(zhàn)略合作,華為數(shù)字能源、智新科技生態(tài)合作的“2022(第二屆)全球xEV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)暨產(chǎn)業(yè)大會(huì)”在上海嘉定圓滿(mǎn)召開(kāi)。
大會(huì)上,深圳威邁斯新能源股份有限公司副總裁韓永杰以“多合一電驅(qū)系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)與挑戰(zhàn)”為主題進(jìn)行了分享。
以下為演講實(shí)錄:
大家好,我是韓永杰,過(guò)去一段時(shí)間多合一話(huà)題比較熱,我想借今天這個(gè)機(jī)會(huì)和各位朋友溝通下對(duì)多合一的理解,希望多和行業(yè)朋友做一些交流。
我今天主要從幾個(gè)方面講,第一,新能源汽車(chē)的發(fā)展。第二,電驅(qū)行業(yè)現(xiàn)狀。第三,多合一電驅(qū)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。第四,威邁斯公司介紹。第五,總結(jié)。
第一部分,新能源汽車(chē)的發(fā)展
首先是新能源汽車(chē)發(fā)展帶來(lái)的挑戰(zhàn),新能源汽車(chē)從2008年發(fā)展到今天大概14年時(shí)間,電驅(qū)系統(tǒng)的發(fā)展,我覺(jué)得大概可以劃為三個(gè)階段。
第一階段是2008年至2014年,這一階段最主要是解決有和無(wú)的問(wèn)題,中國(guó)新能源汽車(chē)從2000年起步的時(shí)候,早期是做國(guó)家863之類(lèi)的項(xiàng)目,2008年上汽是國(guó)內(nèi)最早啟動(dòng)新能源混動(dòng)和純電量產(chǎn)項(xiàng)目研發(fā)的,后續(xù)國(guó)內(nèi)其他主機(jī)廠陸續(xù)開(kāi)展量產(chǎn)研發(fā)工作。行業(yè)早期做新能源汽車(chē)有很多挑戰(zhàn),新能源汽車(chē)電機(jī)和電機(jī)控制器、充電機(jī)、DCDC等供應(yīng)鏈問(wèn)題就是其中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),當(dāng)時(shí)大多要依靠外部供應(yīng)商,比如說(shuō)電池用LG,電驅(qū)用博世,電源用臺(tái)達(dá)等等,這個(gè)過(guò)程還是很艱苦的,要付出巨額的開(kāi)發(fā)費(fèi),整個(gè)開(kāi)發(fā)節(jié)奏也不太好掌控,但第一階段行業(yè)積累了很多經(jīng)驗(yàn)。
隨著第一輪新能源汽車(chē)的逐步量產(chǎn),各家主機(jī)廠都掌握了相應(yīng)的新能源汽車(chē)技術(shù)能力,因此第二階段行業(yè)對(duì)自主掌控核心技術(shù)期望很高,能夠靈活地自主開(kāi)發(fā)產(chǎn)品成為大家追求的目標(biāo)。因?yàn)樵诘谝浑A段積累了很多技術(shù)經(jīng)驗(yàn)。第二階段三電技術(shù)自主掌控是一個(gè)主旋律,這個(gè)時(shí)候零部件成本和開(kāi)發(fā)費(fèi)不是最關(guān)注的內(nèi)容,自主研發(fā)能力是關(guān)注的重點(diǎn),因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候新能源汽車(chē)的整體銷(xiāo)量還是比較小的。
第三階段,2021年新能源汽車(chē)銷(xiāo)量做到了300多萬(wàn)臺(tái),這個(gè)時(shí)候供應(yīng)鏈安全和產(chǎn)品成本成為重點(diǎn)關(guān)注的對(duì)象,能不能拿到可靠穩(wěn)定的低成本零件是各家都要面對(duì)的問(wèn)題,這三個(gè)階段是不一樣的。再往后走就是整車(chē)電子電氣架構(gòu),電子電氣架構(gòu)是從需求和技術(shù)兩端推動(dòng)的,新能源汽車(chē)進(jìn)來(lái)以后,比如智能駕駛、智能座艙導(dǎo)致我們對(duì)汽車(chē)芯片的數(shù)量、能力的要求增加比原來(lái)大很多,原來(lái)整車(chē)上最大的就是TCU和ECU這些零件,但是今天自動(dòng)駕駛、智能座艙等等很多東西會(huì)對(duì)電子電氣架構(gòu)提出很多要求。這些東西倒逼我們汽車(chē)芯片在升級(jí),一個(gè)方面是數(shù)量增加還有一個(gè)是芯片能力增加,從而導(dǎo)致當(dāng)前很多架構(gòu)不能滿(mǎn)足整車(chē)要求。另外從技術(shù)端來(lái)看,我們的芯片和軟件技術(shù)在快速發(fā)展,從而支持了新需求的實(shí)現(xiàn)。
我們回過(guò)頭再來(lái)看電子電氣架構(gòu)的發(fā)展,從早期的分離式架構(gòu)到集中式,2020—2025年這段時(shí)間要向域集成的方向發(fā)展是非常明確的。它會(huì)對(duì)零件提出很多挑戰(zhàn),這就是做零件企業(yè)本身要特別關(guān)注的問(wèn)題。總結(jié)來(lái)講,新能源汽車(chē)銷(xiāo)量快速增長(zhǎng)以及電子電氣架構(gòu)的要求,使得我們要在滿(mǎn)足整車(chē)功能和性能要求同時(shí),快速降低成本,這是我們做多合一的前提。
第二部分,電驅(qū)系統(tǒng)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀
做電驅(qū)行業(yè)是競(jìng)爭(zhēng)最激烈的,我們現(xiàn)在講電池、充電、電驅(qū),做電池行業(yè)的企業(yè)是賺錢(qián)的,做電源的企業(yè)現(xiàn)在經(jīng)營(yíng)的還不錯(cuò)。這里邊有幾個(gè)特點(diǎn)。第一,做電池和電源走出來(lái)的企業(yè)是很少的,所以格局很明確。但是電驅(qū)領(lǐng)域,參與者很多,每個(gè)主機(jī)廠都在做,很多零部件廠商也在做,電驅(qū)的問(wèn)題在于它很重要,做精很難,但是進(jìn)入門(mén)檻比較低。
另外電驅(qū)成本很容易算清楚,各家很難做出差異化成本。電驅(qū)沒(méi)有絕對(duì)的壁壘,沒(méi)有說(shuō)一家做的電驅(qū)是另外一家完全做不了的,這就導(dǎo)致我們做電驅(qū)的企業(yè)比較辛苦,做了很多事情,但是到最后一算賬是不賺錢(qián)的,這是整個(gè)電驅(qū)的現(xiàn)狀。
再看一下電驅(qū)行業(yè)的發(fā)展,和技術(shù)進(jìn)步是對(duì)應(yīng)的,第一個(gè)階段我們最主要解決的是有和無(wú)的問(wèn)題,早期博世和大陸電驅(qū)控制器和國(guó)內(nèi)方案有很大差別,那個(gè)時(shí)候我們更多是解決有和無(wú)的問(wèn)題,第二個(gè)階段,隨著技術(shù)發(fā)展成熟,我們做集成,主要兩個(gè)方向,一個(gè)是把OBC和DC/DC集成到一起,另外一個(gè)是把電機(jī)、減速機(jī)和電機(jī)控制器集成在一起,威邁斯是在OBC和DCDC集成領(lǐng)域走在了行業(yè)前列,首創(chuàng)了磁集成的技術(shù)方案,電驅(qū)三合一首先由大眾提出,目前在行業(yè)遍地開(kāi)花。前兩個(gè)階段的發(fā)展,其中第一個(gè)階段為第二個(gè)階段的發(fā)展儲(chǔ)備了技術(shù),奠定了基礎(chǔ),然后才有了第二階段的快速實(shí)現(xiàn)。
現(xiàn)在再來(lái)看第三階段的多合一集成,這是前兩個(gè)階段技術(shù)積累的基礎(chǔ)上必然出現(xiàn)的結(jié)果,芯片技術(shù)、軟件技術(shù)疊加行業(yè)多年的技術(shù)積累,使得多合一成為當(dāng)前大家重點(diǎn)研究的方向。整個(gè)市場(chǎng)規(guī)模、成本要求、電子電氣架構(gòu)的發(fā)展導(dǎo)致今天要重新思考和看待多合一。多合一是接下來(lái)動(dòng)力系統(tǒng)領(lǐng)域不能回避的話(huà)題,新能源汽車(chē)技術(shù)的形態(tài)還沒(méi)有形成最終的狀態(tài),新能源汽車(chē)動(dòng)力系統(tǒng)的技術(shù)發(fā)展方向還值得不斷探討研究。從2021年開(kāi)始比亞迪、長(zhǎng)城、華為這樣的企業(yè)都逐步推出了多合一的技術(shù)方案,在這些頭部企業(yè)的引領(lǐng)下,中國(guó)很多企業(yè)在快速跟進(jìn),到2023年很多車(chē)廠的動(dòng)力系統(tǒng)配置都會(huì)兼顧多合一的架構(gòu),并推出配置多合一的車(chē)型。
接下來(lái)看一下多合一能帶來(lái)什么收益,多合一第一個(gè)優(yōu)勢(shì)就是能降本,1)可以降整車(chē)成本。2)能降零部件成本,3)還能降軟件的成本,軟件是最大的隱性成本,將來(lái)如果很多零件,每一個(gè)零件可能都要做很多的工作,這些東西都是需要很多費(fèi)用的,尤其很多是需要授權(quán)費(fèi)用,授權(quán)費(fèi)用和賣(mài)的產(chǎn)品的數(shù)量、項(xiàng)目數(shù)量有關(guān)系,當(dāng)你變成多合一之后是有很大優(yōu)勢(shì)的。舉一個(gè)例子,如果做多合一,從兩個(gè)三合一變成多合一,整車(chē)節(jié)省400元左右成本。還有整車(chē)裝配的時(shí)間會(huì)減少很多,另外零部件本身和軟件節(jié)省的成本也非??捎^。
第二個(gè)優(yōu)勢(shì)是性能提升,多個(gè)控制器聯(lián)合之后通訊時(shí)間由原來(lái)通過(guò)CAN通訊變成芯片內(nèi)部通訊,可以想象到它可以做很多事情,將來(lái)會(huì)引申出算法上的創(chuàng)新。第三個(gè)優(yōu)勢(shì),多合一只是最終的產(chǎn)品形態(tài)是多合一的,但是多方合作開(kāi)發(fā)的結(jié)果,比如說(shuō)軟件Tire1和第三方軟件供應(yīng)商、主機(jī)廠是可以分工的,將來(lái)我們可以做軟硬件分離或者分布式開(kāi)發(fā),產(chǎn)品是一個(gè),但是開(kāi)發(fā)的人員是多方的。還有我可以從自動(dòng)駕駛、娛樂(lè)這塊看到以太網(wǎng)得到量產(chǎn)應(yīng)用,現(xiàn)在動(dòng)力系統(tǒng)還沒(méi)有考慮以太網(wǎng),覺(jué)得代價(jià)很大。如果我們能夠把這么多功能在電子電氣角度融合,完全可以做以太網(wǎng)通訊。這些功能不是不需要,而是沒(méi)有技術(shù)支撐或者實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度比較大,當(dāng)我們某一天真正實(shí)現(xiàn)了主控芯片的基礎(chǔ)架構(gòu),后續(xù)的東西都會(huì)實(shí)現(xiàn)。
第三部分,多合一電驅(qū)開(kāi)發(fā)的關(guān)鍵技術(shù)。
很多企業(yè)擔(dān)心做多合一風(fēng)險(xiǎn)高,容易失效,但實(shí)際情況是大部分主機(jī)廠已經(jīng)在做了。我們看多合一有哪些相關(guān)的技術(shù),它有成熟的技術(shù)和新的技術(shù),電源三合一和電驅(qū)三合一提供了很多基礎(chǔ)技術(shù),比如我們多合一里面的電機(jī)技術(shù)、定轉(zhuǎn)子技術(shù)不用變,減速箱齒軸不用變,我們變的是電力電子的方案和軟件的方案,還有流體和結(jié)構(gòu),電磁場(chǎng)和傳動(dòng)基本上可以沿用的。多合一的成功與否就是要在電力電子功率拓?fù)洹?a href="http://www.socialnewsupdate.com/soft/data/4-10/" target="_blank">控制電路、電磁兼容以及很多軟件算法、軟件架構(gòu)上做新的技術(shù)方案,這個(gè)和我們電子電氣架構(gòu)以及很多東西是緊密貼合的。
多合一的發(fā)展不是純粹的機(jī)械方案,而是和新能源汽車(chē)、智能汽車(chē)發(fā)展直接相關(guān)的。電力電子的深度集成是多合一降本的關(guān)鍵,要能夠切實(shí)做到器件共用,減少BOM成本。軟件方面,隨著芯片功能和性能不斷增強(qiáng),我們可以統(tǒng)一底層軟件,支持聯(lián)合開(kāi)發(fā),對(duì)外統(tǒng)一高速通信接口。還有一個(gè)是集成,我們?cè)趺礃影压β释負(fù)鋵?shí)現(xiàn)和軟件架構(gòu)做好以后,怎么做成一個(gè)非常緊湊又安全可靠的產(chǎn)品,結(jié)構(gòu)布置、NVH、散熱、EMC等等有很多是互相沖突的,這也是我們做出一個(gè)真正有競(jìng)爭(zhēng)力產(chǎn)品的關(guān)鍵,這里邊涉及到很多方案設(shè)計(jì)、仿真、試驗(yàn)、迭代,這和當(dāng)年開(kāi)發(fā)電驅(qū)三合一是類(lèi)似的過(guò)程,隨著技術(shù)能力提升和整個(gè)車(chē)開(kāi)發(fā)技術(shù)資源的提升這些技術(shù)問(wèn)題都可以快速解決。
多合一開(kāi)發(fā)是建立在現(xiàn)在兩個(gè)三合一開(kāi)發(fā)的基礎(chǔ)上的,因此要能夠支持前后驅(qū)布置,要能夠在原來(lái)三合一后橋的空間,不更改后橋設(shè)計(jì)的前提下實(shí)現(xiàn)多合一布置,這是最基本的要求。另外就是利用原先三合一的技術(shù)資源,比如電機(jī)試驗(yàn)很多是不需要重復(fù)做的,還有工廠產(chǎn)線資源也要最大程度的利用,這樣我們就能實(shí)現(xiàn)敏捷開(kāi)發(fā)。多合一開(kāi)發(fā)有很多技術(shù)挑戰(zhàn),比如共享外殼、NVH、密封、共享器件、電磁兼容,這些都是需要切實(shí)解決的技術(shù)難題。最后需要回答大家一個(gè)問(wèn)題,多合一可靠性和多合一售后問(wèn)題,當(dāng)年發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)展過(guò)程實(shí)際上也面臨類(lèi)似問(wèn)題,大量復(fù)雜的零件放在一起怎樣做到可靠?前提就是設(shè)計(jì)方案要可靠,產(chǎn)品的可靠性是設(shè)計(jì)出來(lái)的。我們?cè)O(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中要考慮可維護(hù)性,找出產(chǎn)品的薄弱點(diǎn),針對(duì)薄弱點(diǎn)進(jìn)行可維護(hù)設(shè)計(jì)。還有我們要做非常全面的耐久驗(yàn)證,設(shè)計(jì)過(guò)程當(dāng)中把這些問(wèn)題解決掉。最后多合一的售后維修要考慮在不同地方布局快速的維修中心,能夠在發(fā)生失效時(shí),快速的提供維修解決方案。
第四部分,介紹一下威邁斯
威邁斯是第三方最大的OBC企業(yè),我們目前有5家研發(fā)中心和6個(gè)工廠,我們致力于成為新能源汽車(chē)動(dòng)力域解決方案的供應(yīng)商,不管是充電還是動(dòng)力系統(tǒng)我們都能提供非常具有競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品方案,我們?cè)谶@個(gè)領(lǐng)域做了很多的布局和嘗試,我相信在未來(lái)幾年大家能夠聽(tīng)到更多威邁斯的聲音。
在驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)這一塊,我們提供電壓等級(jí)和集成方式的電機(jī)控制器,包含單電機(jī)控制器,雙電機(jī)控制,目前市場(chǎng)上最火熱的雙電機(jī)控制器,我們采用雙面水冷模塊解決方案,是當(dāng)前市場(chǎng)上功率密度最高的產(chǎn)品,產(chǎn)品重量在9.5kg以?xún)?nèi)。
在電源領(lǐng)域,威邁斯的市場(chǎng)份額在20%左右,未來(lái)可能更多。基于電驅(qū)和電源多年的積累,威邁斯開(kāi)發(fā)多合一產(chǎn)品具有良好的基礎(chǔ),并順應(yīng)行業(yè)趨勢(shì)。2023年威邁斯開(kāi)發(fā)的多合一產(chǎn)品會(huì)量產(chǎn),希望將來(lái)和行業(yè)客戶(hù)和朋友多多交流電驅(qū)后續(xù)的技術(shù)發(fā)展。
第五部分,總結(jié)一下
1)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展終歸還是要遵循汽車(chē)產(chǎn)業(yè)規(guī)模經(jīng)濟(jì)的客觀規(guī)律,當(dāng)規(guī)模起來(lái)后,產(chǎn)品的成本、平臺(tái)化、制造能力和供應(yīng)鏈安全能力都是重中之重。2)多合一在400V 180kw以下的產(chǎn)品序列里面會(huì)成為下一代驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)解決方案的趨勢(shì)。3)多合一需要OEM、Tire1、Tire2一起合作,因?yàn)樯婕暗胶芏嗾?chē)的交互,也涉及到很多規(guī)?;杀究刂?。4)威邁斯在多合一這塊從2019年開(kāi)始布局,已經(jīng)研發(fā)了兩代產(chǎn)品,我們?cè)诙嗪弦环桨高@一塊有很多技術(shù)積累,目前也已經(jīng)定點(diǎn)多個(gè)項(xiàng)目,希望后續(xù)和大家能進(jìn)行更多的交流。
審核編輯 黃昊宇
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