據(jù)蓋世汽車研究院統(tǒng)計(jì),2023年中國乘用車電氣化市場銷量共計(jì)983.6萬輛,電氣化滲透率達(dá)到37.8%。在新能源購置稅減免政策以及雙碳政策的推動(dòng)下,汽車電氣化轉(zhuǎn)型將加速進(jìn)入全面市場化拓展期,預(yù)計(jì)2024年電氣化規(guī)模將近1200萬,市場滲透率將達(dá)45%。
從電氣化技術(shù)來看,當(dāng)前電池的結(jié)構(gòu)與材料不斷取得新突破,磷酸錳鐵鋰電池、半固態(tài)電池正逐漸走向量產(chǎn),同時(shí)整車高壓平臺(tái)兼顧了400V/800V和全域800V兩種選擇,并向平臺(tái)化、深度集成化、跨域融合、動(dòng)力域模塊演進(jìn)。與此相應(yīng)的高壓連接器、轉(zhuǎn)換器技術(shù)也實(shí)現(xiàn)了關(guān)鍵技術(shù)的落地應(yīng)用。總體而言,平臺(tái)化、深度集成化、動(dòng)力域模塊是電氣化的主要發(fā)展方向。
基于此背景,蓋世汽車2024第四屆汽車電氣化核心技術(shù)論壇立足于動(dòng)力電池?zé)崾Э亍⒐虘B(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)及測試、輪轂電機(jī)、多合一動(dòng)力總成等話題進(jìn)行深入探討與交流,匯集行業(yè)智慧,為行業(yè)發(fā)展提供新思路。
本次大會(huì)特別感謝保隆科技、固德電材、中國汽研、德凱、Protean、珠海英搏爾、存融、中科賽飛等生態(tài)合作伙伴的大力支持。
當(dāng)前,龐大的全球汽車市場發(fā)展空間成為中國打造全球化車企的重要基礎(chǔ)。據(jù)蓋世汽車研究院統(tǒng)計(jì),2023年美國市場的汽車銷量約1500萬輛,歐洲B體育平臺(tái) B體育網(wǎng)站約1400萬輛,中國內(nèi)銷約2110萬輛。但在發(fā)展空間廣闊的背景下,中國汽車全球化發(fā)展面臨著復(fù)雜多變的貿(mào)易壁壘,需要積極應(yīng)對(duì)。
蓋世汽車研究院副總裁王顯斌指出,政策支持、用戶需求釋放及產(chǎn)品技術(shù)成熟帶動(dòng)新能源汽車今年前9個(gè)月市場滲透率超過了42%。此外,當(dāng)前新能源汽車結(jié)構(gòu)出現(xiàn)了一些調(diào)整,一是插混(PHEV+REEV)市占率快速增加,二是新能源汽車開始由“兩頭大”向“中間擠”,A級(jí)車市占率最高,B級(jí)和C級(jí)市場增速快。
王顯斌表示,預(yù)計(jì)B體育平臺(tái) B體育網(wǎng)站2025年、2030年中國乘用車市場規(guī)模將分別超過2700萬輛、2990萬輛,其中新能源市場滲透率將分別接近50%和75%。隨著自主品牌車型競爭力提升和出口增長,其國產(chǎn)市場份額有望在2030年突破73%。
電池?zé)崾Э厥侵鸽姵卦谔囟l件下,?內(nèi)部溫度急劇上升,?導(dǎo)致電池?zé)o法控制地進(jìn)入不可控狀態(tài),?嚴(yán)重時(shí)可能引發(fā)電池自燃甚至爆炸。
固德電材系統(tǒng)(蘇州)股份有限公司技術(shù)市場副總裁牛永明對(duì)動(dòng)力電池?zé)崾Э氐臋C(jī)理進(jìn)行了剖析,并就熱失控防護(hù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)進(jìn)行了介紹。他以方殼為例介紹了“電芯+模組熱失控防護(hù)方案”,并進(jìn)一步提出了電芯間防護(hù)要求,包括厚度、隔熱性能、導(dǎo)熱系數(shù)等。
牛永明提出,整包熱失控防護(hù)策略需綜合考慮電芯、模組及整包級(jí)的各項(xiàng)要求,通過實(shí)現(xiàn)電芯層級(jí)的熱失控隔離,以及模組/整包級(jí)的熱失控阻斷與蔓延延緩措施,來確保安全。此外,還需加強(qiáng)整包與乘員艙之間的有效隔離,以全面提升熱失控防護(hù)能力。
近年來,汽車火災(zāi)安全事故時(shí)有發(fā)生,數(shù)量居高不下,其危害性引發(fā)消費(fèi)者持續(xù)關(guān)注。而固態(tài)電池因具備更高的安全性、更高的能量密度,成為下一代動(dòng)力電池的必然選擇。
中國汽研電池測評(píng)研究高級(jí)工程師、服務(wù)之星蘇曉佳指出,全固態(tài)鋰電池具備能量密度高、安全性相對(duì)好、工作溫度范圍寬等優(yōu)勢。她表示,相較于液態(tài)電池,固態(tài)電池工作溫度更高,且不同電解質(zhì)固態(tài)電池工作溫度有差異,需要針對(duì)壽命、環(huán)境安全性等測試進(jìn)行測試指標(biāo)的調(diào)整。
此外,液態(tài)電池提出的熱失控反應(yīng)機(jī)理對(duì)于固態(tài)電池也不再適用。開發(fā)相關(guān)的B體育網(wǎng)頁版 B體育官網(wǎng)入口原位光學(xué)顯微鏡、冷凍透射電鏡、熱反應(yīng)冷凍技術(shù)等多尺度的方法,解析其安全失效機(jī)理,是提升固態(tài)電池材料-組件本征安全性的必要環(huán)節(jié)。蘇曉佳進(jìn)一步指出,固態(tài)電池標(biāo)準(zhǔn)體系框架包括基礎(chǔ)通用、材料與部件、設(shè)計(jì)與制造、測試和電池退役五部分。
梯次利用是指將電池或其零件用于電池最初設(shè)計(jì)目的以外的目的或應(yīng)用,比如其一開始在汽車行業(yè)應(yīng)用,之后用于儲(chǔ)能行業(yè),該概念與回收利用有所不同。
DEKRA德凱大灣區(qū)新能源檢測認(rèn)證中心認(rèn)證負(fù)責(zé)人楊雄杰表示,之所以要進(jìn)行動(dòng)力電池梯次利用,是基于當(dāng)前的社會(huì)需求。近年來,溫室氣體排放對(duì)環(huán)境造成了極大壓力,各國陸續(xù)提出雙碳目標(biāo),能源轉(zhuǎn)型勢不可擋,可再生能源、儲(chǔ)能被大力發(fā)展。
楊雄杰介紹了梯次利用的基本框架,并分析了德國一個(gè)梯次利用的案例。該項(xiàng)目將二手電池?zé)o縫整合到智慧城市基礎(chǔ)設(shè)施中,增強(qiáng)了OEM和儲(chǔ)能系統(tǒng)運(yùn)營商之間的合作,建立了一個(gè)完善的電池性能監(jiān)控和評(píng)估框架。
當(dāng)前,智能、安全、續(xù)航、電池等成為新能源車消費(fèi)者重點(diǎn)關(guān)注的要素。泛亞汽車技術(shù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)副總工程師劉亮亮表示,應(yīng)當(dāng)始終堅(jiān)持以客戶需求為導(dǎo)向,開發(fā)消費(fèi)者滿意的產(chǎn)品。
劉亮亮對(duì)奧特能平臺(tái)升級(jí)后的表現(xiàn)進(jìn)行了介紹。升級(jí)版的奧特能平臺(tái)性能水平處于行業(yè)第一梯隊(duì),系統(tǒng)總功率近500kW;驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率行業(yè)領(lǐng)先,CLTC工況效率達(dá)92%+;該平臺(tái)還能夠助力整車圖書館級(jí)靜謐表現(xiàn),有智能噪音抑制算法。
此外,針對(duì)插混2.0時(shí)代的客戶體驗(yàn)痛點(diǎn),上汽通用汽車發(fā)布了全新一代PHEV“真龍插混”系統(tǒng)物理架構(gòu),該架構(gòu)采用三重AI智控算法,通過“車云一體、協(xié)同預(yù)測、動(dòng)態(tài)控制”,能夠保障全場景、全工況和全生命周期的全局最優(yōu)。
隨后,論壇進(jìn)入熱點(diǎn)對(duì)話環(huán)節(jié),本次熱點(diǎn)對(duì)話以“核心技術(shù)升級(jí),驅(qū)動(dòng)智電未來”為主題,由存融流體設(shè)備(無錫)有限公司副總經(jīng)理汪馳宇主持,固德電材系統(tǒng)(蘇州)股份有限公司技術(shù)市場副總裁牛永明、中國汽研電池測評(píng)研究高級(jí)工程師、服務(wù)之星蘇曉佳、泛亞汽車技術(shù)中心儲(chǔ)能系統(tǒng)副總工程師劉亮亮、東風(fēng)研發(fā)總院乘用車動(dòng)力中心總工程師余秋石參與討論,共話智能電動(dòng)汽車發(fā)展前景。
Protean上海分公司總經(jīng)理、中國區(qū)研發(fā)總監(jiān)海思穹指出,OEM希望用同種架構(gòu)覆蓋更多車型,但是面臨諸多挑戰(zhàn),如產(chǎn)品同質(zhì)化、因安裝布置原因難以快速切換車型、定制平臺(tái)研發(fā)和生產(chǎn)成本高等。而輪轂電機(jī)可以加速開發(fā)不同車型,提高車輛的駕駛性能和機(jī)動(dòng)性、降低基礎(chǔ)架構(gòu)/平臺(tái)的成本和復(fù)雜性,提高研發(fā)質(zhì)量,并能縮短新車型的開發(fā)周期。
海思穹介紹,Protean是輪轂電機(jī)技術(shù)創(chuàng)新和制造的全球領(lǐng)導(dǎo)者。Protean的旗艦產(chǎn)品ProteanDrive為OEM提供了設(shè)計(jì)和生產(chǎn)未來電動(dòng)汽車的新范例,能夠無縫集成到現(xiàn)有的車輛平臺(tái)中。
海思穹還對(duì)Protean的模塊化電機(jī)子系統(tǒng)設(shè)計(jì)、ProteanDrive輪轂電機(jī)參數(shù)、輪轂電機(jī)設(shè)計(jì)要求、輪轂電機(jī)驗(yàn)證試驗(yàn)等進(jìn)行了介紹。他表示,16年的研發(fā),320+發(fā)明專利,80項(xiàng)試驗(yàn),200+樣車和200+萬公里測試,這些積累讓Protean十分有信心為行業(yè)提供優(yōu)質(zhì)的輪轂電機(jī)產(chǎn)品。
當(dāng)前,新能源汽車?yán)m(xù)航里程持續(xù)攀高,600km及更高里程成為主流,充電時(shí)長收斂于15-30min內(nèi),低電量快充的電池內(nèi)阻大,發(fā)熱量更大,而高溫影響著電池壽命、安全。
保隆科技液冷板設(shè)計(jì)負(fù)責(zé)人鄭玉磊介紹,液/直冷板是新能源汽車電池系統(tǒng)的核心零部件,一般為鋁復(fù)合材料,具有高效的散熱性能和優(yōu)異的耐腐蝕性。電池工作時(shí)產(chǎn)生的多余熱量傳遞給冷板,再傳給冷板內(nèi)的冷卻介質(zhì),將熱量帶走,從而調(diào)整電池工作環(huán)境的溫度。在寒冷環(huán)境下,冷板還可以加熱電池,改善電池性能和壽命。
鄭玉磊進(jìn)一步介紹了冷媒直冷的直冷板原理、直冷優(yōu)勢、直冷難點(diǎn)等,并就直冷板設(shè)計(jì)、直冷試驗(yàn)、發(fā)展方向進(jìn)行了介紹。
當(dāng)前,國外老牌一流車企均采用一流動(dòng)力總成零部件企業(yè)產(chǎn)品;新能源車企如TSL、BYD,采用自己設(shè)計(jì)制造或者OEM供應(yīng)商;國內(nèi)傳統(tǒng)車企自己設(shè)計(jì)或者制造零部件,但是無明顯成本優(yōu)勢;國內(nèi)零部件供應(yīng)商之間競爭激烈,與國外零部件供應(yīng)商競爭也已經(jīng)全面開始。
珠海英搏爾電驅(qū)產(chǎn)品CTO劉宏鑫指出,國內(nèi)供應(yīng)商產(chǎn)品除外觀工藝外,其他指標(biāo)包括效率、功率密度等已經(jīng)領(lǐng)先國外供應(yīng)商;中國國內(nèi)電機(jī)的設(shè)計(jì)能力已經(jīng)領(lǐng)先全球,制造工藝尤其是扁線也已經(jīng)全面鋪開;電控產(chǎn)品硬件、軟件全面國產(chǎn)化已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí),包括功率半導(dǎo)體、控制CPU。
劉宏鑫表示,多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已經(jīng)是行業(yè)公認(rèn)的發(fā)展方向,其次是更高的集成設(shè)計(jì)。另外,驅(qū)動(dòng)總成的發(fā)展趨勢是小型化、輕量化。他強(qiáng)調(diào),不要為了集成而集成,要充分考慮成本與整車的安全性、可靠性,如大腦、心臟與四肢的關(guān)系。
傳統(tǒng)燃油車和新能源汽車的動(dòng)力源有所不同,傳統(tǒng)燃油車主要依靠發(fā)動(dòng)機(jī),涉及發(fā)動(dòng)機(jī)傳動(dòng)系統(tǒng);新能源汽車則主要依賴電芯,涉及電池管理系統(tǒng)、電池動(dòng)力系統(tǒng)、電機(jī)+驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、車載充電系統(tǒng)。
存融流體設(shè)備(無錫)有限公司副總經(jīng)理汪馳宇指出,新能源動(dòng)力電池涂膠工藝中,采用連續(xù)式計(jì)量過程中不需要回填可實(shí)現(xiàn)連續(xù)涂敷;采用伺服計(jì)量控制自適應(yīng)流量調(diào)整配比監(jiān)控;與膠水接觸的部件采用陶瓷材質(zhì)能夠提高使用壽命。
汪馳宇介紹,存融公司有強(qiáng)大的產(chǎn)品家族,包括供料系統(tǒng)、計(jì)量系統(tǒng)、出膠模塊、中轉(zhuǎn)系統(tǒng)和控制系統(tǒng)。其中,通過多方面創(chuàng)新,新一代的CS2000涂膠專用控制系統(tǒng)具備更高的性價(jià)比,可提高客戶生產(chǎn)效率。同時(shí),該控制系統(tǒng)因其領(lǐng)先的產(chǎn)品設(shè)計(jì),縮短了新產(chǎn)品上市時(shí)間,提高客戶關(guān)鍵競爭力,為實(shí)現(xiàn)工廠的可持續(xù)性發(fā)展提供強(qiáng)有力的保障。
在汽車電子行業(yè),功能安全國際標(biāo)準(zhǔn)ISO26262和對(duì)應(yīng)國標(biāo)GB/T34590將功能安全定義為:避免因電子電氣系統(tǒng)故障而導(dǎo)致不合理的風(fēng)險(xiǎn)。即隨機(jī)和系統(tǒng)性失效不會(huì)導(dǎo)致安全系統(tǒng)的錯(cuò)誤功能,從而導(dǎo)致人的傷害死亡,或環(huán)境污染,或設(shè)備財(cái)產(chǎn)損失。
中科賽飛(廣州)半導(dǎo)體有限公司產(chǎn)品負(fù)責(zé)人趙俊輝指出,芯片功能安全的目標(biāo)是確保系統(tǒng)在出現(xiàn)故障時(shí)能夠避免導(dǎo)致不合理的風(fēng)險(xiǎn)。功能安全解決的問題不是不讓芯片失效,而是失效后系統(tǒng)能夠確認(rèn)人的生命安全。
趙俊輝介紹,芯片功能安全設(shè)計(jì)的關(guān)鍵在于芯片的安全概念和系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì),包括安全架構(gòu)的靜態(tài)和動(dòng)態(tài)特性、系統(tǒng)層面的告警機(jī)制、降級(jí)機(jī)制等故障相應(yīng)機(jī)制,還有一大關(guān)鍵是設(shè)計(jì)流程管理。此外,要實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)觀測電路的運(yùn)行狀態(tài),并在特定的時(shí)候人為去掌控整個(gè)電路的狀態(tài)完成測試;芯片可靠性設(shè)計(jì)還可以提高電路的壽命和可靠性,降低故障率。
國內(nèi)乘用車市場銷量截止2024年9月同比增長2.2%,仍以存量市場為主。此外,新能源滲透率持續(xù)攀升,第三季度已超過50%,PHEV增幅相比BEV更加明顯。此外,轎車和SUV車型PHEV增長率更加明顯,MPV車型新能源增長率超過50%。
東風(fēng)研發(fā)總院乘用車動(dòng)力中心總工程師余秋石介紹,馬赫動(dòng)力覆蓋油動(dòng)、混動(dòng)、電動(dòng)三大領(lǐng)域,包含6大產(chǎn)品平臺(tái),三大領(lǐng)域產(chǎn)品分別是馬赫G、馬赫PHREV、馬赫E。余秋石對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行了詳細(xì)介紹。
余秋石指出,馬赫動(dòng)力具有諸多技術(shù)特征。其中,馬赫E iD系列電驅(qū)動(dòng)采用平臺(tái)化設(shè)計(jì),平臺(tái)采用1款電機(jī),2個(gè)減速箱,4個(gè)電機(jī)控制器衍生六款不同產(chǎn)品,滿足車型不同需求。加上800V平臺(tái)升級(jí),該平臺(tái)一共十二款平臺(tái)產(chǎn)品。
至此,2024第四屆汽車電氣化核心技術(shù)論壇圓滿落幕。本次論壇匯聚了行業(yè)精英與頂尖智慧,為汽車電氣化領(lǐng)域的發(fā)展注入了新的動(dòng)力。展望未來,讓我們攜手并進(jìn),持續(xù)推動(dòng)汽車電氣化技術(shù)的創(chuàng)新與應(yīng)用,共同開創(chuàng)汽車行業(yè)更加綠色、智能、可持續(xù)的美好明天。