國家新能源汽車創新項目專家組組長王炳剛(來源:全球新能源汽車供應鏈創新大會)
在整體電驅動下,電驅動系統無疑將成為未來汽車產業鏈中的重中之重。對此,王炳剛強調:“要吸取內燃機行業的教訓,加大電驅動系統的自主研發力度,重視關鍵材料、核心零部件/元器件、MCU、軟件架構的研發,形成自主可控的產業鏈。”
集成深度融合電驅動系統正成為壹種趨勢。
作為新能源汽車尤其是電動汽車的核心技術,電驅動系統的性能、效率、尺寸、重量和可靠性直接關系到車輛的性能和整體效率。在2020年汽車傳動與驅動技術國際研討會上,中外專家壹致認為,電驅動系統正朝著輕量化、平臺化、智能化方向快速發展,壹體化設計是迎合這壹發展趨勢的有效途徑。
有專家指出,未來電驅動集成將像樂高玩具壹樣,實現單個汽車零部件的標準化設計和生產,從而實現模塊化。該模塊可以搭載在主機廠的不同車型上,可以提高零部件的重復利用率,縮短整車開發叠代的周期,有助於建立統壹的質量標準,有助於降低開發、制造和采購的成本。
基於此,電驅動系統的集成壹直是近年來各大車企和零部件供應商發展的重點。早在2017,特斯拉的車型?y和模特?3的動力系統已經從電控、電機、減速器、OBC、DCDC等演變而來。到3+3平臺。目前已經形成了“電控+電機+減速器”三位壹體模塊和“OBC+DCDC+PDU”三位壹體模塊。具有平臺集成設計的模型?y和模特?3.零件重復利用率高達76%。
目前,基於傳統機械層面的“三合壹”技術已經逐漸成熟,而電力電子層面的“三合壹”已經成為業界研究的熱點領域,尤其是功率器件與功率器件的深度融合。
此外,針對電動汽車的輕量化設計要求,“壹體式”壹體化方案也是現階段電驅動系統最有效的減重方案。據了解,“壹體式”壹體化方案不僅可以享受殼體耦合和冷卻系統,還可以享受電路和功率開關器件,使電驅動系統體積和重量降低約30%,功率密度達到1.9kw/kg。
同時,較小的驅動系統可以很容易地橫向部署到更多的車型上,也可以為最終用戶贏得最大的座位空間。這種高度壹體化的設計也為汽車成為住所和辦公室之外的移動“第三空間”奠定了基礎。
業界首個超融合電源域解決方案即將問世。
需要指出的是,電驅動系統不僅是替代傳統燃油汽車發動機的動力體現,也是電動汽車智能化的基石。特別是隨著智能網聯電動汽車的發展,電力系統的智能化和OTA已經成為行業新的競爭領域。
據悉,特斯拉在完成輔助駕駛和駕駛艙的智能化和OTA後,開始對動力系統進行智能化和OTA。當前模型?3.推出了售價為1.41.0000的軟件升級包,可以將百公裏速度從4.6s加速到4.1s,這意味著特斯拉在動力系統上構建了新的護城河。
在業界看來,引領下壹代電力系統模塊化平臺發展的關鍵,不僅需要物理集成的模塊化平臺,更需要功能深度集成的模塊化平臺。這樣才能為電力系統的智能化和OTA打下硬件基礎。所以下壹代電力系統的模塊化平臺應該是硬件、軟件、雲深度融合的模塊化平臺。
從具體實現層面,首先要對硬件部分進行深度整合,盡量減少線束、管路、支架、緊固件的應用,實現動力系統體積和成本的優化;在此基礎上,軟件進行集中控制和功能集成,通過標準軟件架構實現軟硬件解耦和軟件分層解耦,從而實現軟件前向兼容軟硬件的最小升級包,真正實現快速、動態、安全的OTA;最後,通過硬件傳感器嵌入、車輛數據初步篩選、雲端同步實現車雲數據協同。
華為壹位高層領導曾指出:“未來的智能網聯汽車需要360度感知,傳遞大量信息,並根據收集到的信息做出猜測和決策。我們建議將通信和計算結合起來,使汽車成為分布式以太網+三域控制器架構(CCA),從而實現軟件定義汽車,為消費者不斷改善體驗。”
作為電力電子行業的老玩家,華為在軟件定義汽車的主基調下,在電驅動系統深度集成領域再次領先。據悉,在即將到來的2020年北京車展上,華為將推出業界首款高度集成的壹體化電驅動系統,該系統具有高集成度、高可靠性和模塊化的特點,可幫助加快車輛研發2個月,降低成本數千萬。
從日前曝光的倒計時海報來看,華為此次的超融合電源域解決方案包括BCU、PDU、DCDC、MCU、OBC、電機、減速器七個部分,實現了從傳統機械層面的“三位壹體”到電力電子層面的“多位壹體”的深度融合。關於超融合電源域解決方案的更多信息將於9月25日由華為官方進壹步公布,Gaspar將持續關註。
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