由中國(guó)科學(xué)技術(shù)協(xié)會(huì)、北京市人民政府、海南省人民政府、科學(xué)技術(shù)部、工業(yè)和信息化部、生態(tài)環(huán)境部、住房和城鄉(xiāng)建設(shè)部、交通運(yùn)輸部、國(guó)家市場(chǎng)監(jiān)督管理總局、國(guó)家能源局聯(lián)合主辦的第四屆世界新能源汽車大會(huì)(WNEVC 2022)于8月26-28日在北京、海南兩地以線上、線下相結(jié)合的方式召開(kāi)。其中,北京會(huì)場(chǎng)位于北京經(jīng)濟(jì)技術(shù)開(kāi)發(fā)區(qū)的亦創(chuàng)國(guó)際會(huì)展中心。
大會(huì)由中國(guó)汽車工程學(xué)會(huì)等單位承辦,將以“碳中和愿景下的全面電動(dòng)化與全球合作”為主題,邀請(qǐng)全球各國(guó)政產(chǎn)學(xué)研界代表展開(kāi)研討。本次大會(huì)將包含20多場(chǎng)會(huì)議、13,000平米技術(shù)展覽及多場(chǎng)同期活動(dòng),200多名政府高層領(lǐng)導(dǎo)、海外機(jī)構(gòu)官員、全球企業(yè)領(lǐng)袖、院士及行業(yè)專家等出席大會(huì)發(fā)表演講。
其中,在8月28日上午舉辦的技術(shù)研討會(huì)“新能源汽車電驅(qū)動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新”上,重慶長(zhǎng)安新能源汽車科技有限公司動(dòng)力開(kāi)發(fā)部副總經(jīng)理杜長(zhǎng)虹發(fā)表精彩演講。
以下內(nèi)容為現(xiàn)場(chǎng)演講實(shí)錄:
各位專家,各位同仁,大家上午好。今天很高興出席本次技術(shù)研討,也非常高興看到我們行業(yè)里面的新老朋友在一起。我是2008年畢業(yè)以后一直在長(zhǎng)安汽車,目前在長(zhǎng)安新能源從事三電開(kāi)發(fā),尤其是電驅(qū)動(dòng)的開(kāi)發(fā)。相對(duì)來(lái)說(shuō),主機(jī)廠對(duì)于電驅(qū)動(dòng)的深入研究比較少,我主要從應(yīng)用以及產(chǎn)業(yè)未來(lái)的合作等方面提出我的想法。
三個(gè)方面,第一個(gè)方面是新能源汽車電驅(qū)動(dòng)發(fā)展的趨勢(shì),第二方面是長(zhǎng)安在電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的自主創(chuàng)新方面的工作,第三方面就是面向未來(lái)的電驅(qū)動(dòng)技術(shù)我提出的發(fā)展建議。
近年來(lái),隨著新能源汽車的蓬勃發(fā)展,新能源電驅(qū)動(dòng)技術(shù)也得到了快速發(fā)展,目前呈現(xiàn)了一些顯著的發(fā)展趨勢(shì),我認(rèn)為主要的趨勢(shì)有以下四個(gè)方面。
第一個(gè)就是融合創(chuàng)新,在ALL in One設(shè)計(jì)理念指引下,特別是主機(jī)廠進(jìn)入到電驅(qū)總成的開(kāi)發(fā)之后,有機(jī)會(huì)將電驅(qū)和其他部件進(jìn)行融合開(kāi)發(fā),比如說(shuō)一個(gè)比較典型的案例就是多合一,多合一實(shí)際上是以電驅(qū)和電源為主體,甚至有的還集成了VCU、BMS、TMS等等,集成在一起來(lái)實(shí)現(xiàn)電驅(qū)體積的下降、成本的下降和性能的提升。其次,一體化懸架技術(shù)的核心是取消了懸置支架,提升了車體的扭轉(zhuǎn)性能,也降低了成本,在電驅(qū)內(nèi)部集成了各種控制器,包括VCU、BMS等,共用主控芯片和電源芯片,可有效降低成本。當(dāng)然前面教授也給我們提醒,一定要注意拆分維修、售后維護(hù)的問(wèn)題。隨著各個(gè)零部件的技術(shù)提升、質(zhì)量進(jìn)一步穩(wěn)定、一致性提升,集成趨勢(shì)也會(huì)更加顯著。
第二個(gè)方面,就是跨領(lǐng)域的功能擴(kuò)展。目前電驅(qū)集成技術(shù)發(fā)展之后不再是局限于單一的驅(qū)動(dòng)功能,電驅(qū)也通過(guò)自己的創(chuàng)新參與到了熱管理、充電等技術(shù)的實(shí)踐中來(lái)。比如說(shuō)今天早上作為工作用車的長(zhǎng)安深藍(lán)03,在這個(gè)車上面我們?nèi)蚴籽b了高頻脈沖加熱技術(shù),就是充分利用了鋰離子電池在低溫下高頻率正負(fù)切換電流,不影響電池安全和壽命特征,為電池快速的均勻自加熱,我們實(shí)驗(yàn)的實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)是電池每分鐘4℃的提升。此外,電池高壓化之后,為什么要解決市場(chǎng)上500伏的直流充電問(wèn)題。我記得去年跟華為彭總研討過(guò),現(xiàn)在市場(chǎng)上有50%左右還是500伏的充電樁,如果整車沒(méi)有升壓充電功能,沒(méi)辦法對(duì)500伏以上的車進(jìn)行充電。所以為了解決這個(gè)問(wèn)題,電機(jī)通過(guò)復(fù)用IGBT,構(gòu)成了升壓電路,實(shí)現(xiàn)了直流升壓的創(chuàng)新技術(shù),這些創(chuàng)新用較低成本就非常好的解決了用戶痛點(diǎn)。比如說(shuō)深藍(lán)03的脈沖加熱,就可以很放心的把深藍(lán)03賣到山海關(guān)以外的城市。
第三個(gè)方面就是新技術(shù)的迭代,這塊已經(jīng)形成共識(shí)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)為了在相同的額定負(fù)載下減少體積,或者說(shuō)有更大的功率,同時(shí)向著高速化方向發(fā)展,目前市場(chǎng)主流的是一萬(wàn)六千轉(zhuǎn)每分鐘,未來(lái)是一萬(wàn)八、兩萬(wàn),甚至發(fā)展到兩萬(wàn)五。在電控方面,目前已經(jīng)有越來(lái)越多的產(chǎn)品搭載了下一代的功率半導(dǎo)體來(lái)提升效率,這已經(jīng)成為行業(yè)共識(shí)。
第四個(gè)方面分享寬電壓的實(shí)踐,這是長(zhǎng)安汽車在過(guò)去幾年一直在進(jìn)行的一個(gè)實(shí)踐。就是為了滿足不同車型的不同里程的需求,這張表里的一個(gè)車型要實(shí)現(xiàn)續(xù)航里程從400公里擴(kuò)展到800公里,那么電量會(huì)從46.9度到93.8度電,過(guò)去的做法是開(kāi)發(fā)很多電芯,讓電壓平臺(tái)能夠保持在300伏400伏這樣一個(gè)平臺(tái)上面,這就導(dǎo)致一個(gè)很大的問(wèn)題是電芯的開(kāi)發(fā)工作量和投入非常大。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),中國(guó)新能源汽車使用過(guò)的電芯就超過(guò)500種,如果每一顆電芯的研發(fā)和產(chǎn)線投入按1億來(lái)計(jì)算,那么凈投入就超過(guò)500億。到目前為止,整個(gè)新能源汽車?yán)塾?jì)的產(chǎn)量、銷量大數(shù)在一千萬(wàn)輛,簡(jiǎn)單分?jǐn)傄幌拢瑸殡娦举I(mǎi)單的每個(gè)車就得5000元左右,這是一個(gè)非常大的投入,最終也是由社會(huì)和用戶來(lái)買(mǎi)單。其實(shí)在碳化硅普遍應(yīng)用之后,我們有機(jī)會(huì)維持電芯的容量不變,或者說(shuō)電芯的規(guī)格不變,在這里面來(lái)做一點(diǎn)配方的變化,使得電量可以改變電芯的串聯(lián)數(shù),以及電池電壓平臺(tái)來(lái)滿足整車需求,采用這種方案就可以使得整個(gè)電芯的投入大大降低,同時(shí)也對(duì)電驅(qū)動(dòng)工作范圍提出更多的要求。
隨著碳化硅的成熟和成本降低,使用1200伏等級(jí)的碳化硅加上硅基IGBT就會(huì)實(shí)現(xiàn)從200多伏到700多伏850伏超寬電壓的覆蓋,這樣用一款或者極少平臺(tái)化的電芯,就可以使整車滿足400公里到1000公里超寬里程的需求。反過(guò)來(lái)講這是一種用電驅(qū)去將就電芯平臺(tái)化的策略。從整個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)的總體成本效應(yīng)來(lái)講,這種方式對(duì)主機(jī)廠更有利于整個(gè)成本的控制,也有利于新能源汽車的發(fā)展。
第二部分,想講長(zhǎng)安在電驅(qū)動(dòng)技術(shù)自主創(chuàng)新方面的一些實(shí)踐。去年8月份長(zhǎng)安的生態(tài)大會(huì)上就發(fā)布了超集電驅(qū)。長(zhǎng)安汽車在2001年就進(jìn)入了新能源領(lǐng)域,當(dāng)時(shí)在21年前是科技部的一個(gè)863的三十幾萬(wàn)元的項(xiàng)目,開(kāi)始做中度混合動(dòng)力,那個(gè)時(shí)候就開(kāi)始進(jìn)入新能源,算是中國(guó)比較早進(jìn)入新能源汽車領(lǐng)域的企業(yè)。應(yīng)該說(shuō)這些年來(lái)也具備了一些技術(shù)開(kāi)發(fā)的經(jīng)驗(yàn),先后經(jīng)歷了技術(shù)研究、產(chǎn)業(yè)化推廣、市場(chǎng)化運(yùn)行三個(gè)階段,完成了從樣車到產(chǎn)品開(kāi)發(fā)整個(gè)正向的開(kāi)發(fā)過(guò)程。在這個(gè)過(guò)程中電驅(qū)也經(jīng)歷了三代開(kāi)發(fā),這跟目前的行業(yè)形式也是差不多的。第一代是分體式,主要是應(yīng)用開(kāi)發(fā),主要產(chǎn)品是由供應(yīng)商主導(dǎo)開(kāi)發(fā)的;到第二代的雙三合一,集成方面自主開(kāi)發(fā),里面的關(guān)鍵部件還是由供應(yīng)商來(lái)做;到第三代,就是多合一,超集電驅(qū)自主集成,關(guān)鍵部件自主開(kāi)發(fā),長(zhǎng)安在整個(gè)產(chǎn)品的迭代升級(jí)過(guò)程中也逐漸掌握了電驅(qū)開(kāi)發(fā)的核心技術(shù)。
下面我介紹一下超集電驅(qū),也是基于ALL in on的設(shè)計(jì)理念,這里面很不容易的是電源和電驅(qū)集成在一起之后還要實(shí)現(xiàn)不同布置形式,來(lái)滿足后續(xù)車型。EPE平臺(tái)是后驅(qū)車型,如果能夠把電驅(qū)和電源多合一系統(tǒng)放在后驅(qū)之后,就能把前驅(qū)空出來(lái),這就非常有意思了。
深藍(lán)03展了三個(gè)車,一個(gè)車就是純電動(dòng),前面是一個(gè)前背箱,如果再放一個(gè)前置的電驅(qū)就是四驅(qū)純電動(dòng),當(dāng)然目前深藍(lán)03沒(méi)有四驅(qū),如果放一個(gè)增程系統(tǒng)就是增程式的車,如果放一個(gè)燃料電池系統(tǒng)就是燃料電池車,所以這次深藍(lán)03發(fā)布的有純電動(dòng)、增程、氫燃料三個(gè)動(dòng)力系統(tǒng)。這樣的開(kāi)發(fā)過(guò)程也非常不容易,我們通過(guò)五年時(shí)間解決了里面的集成和布置問(wèn)題,這也是團(tuán)隊(duì)很大的突破。嘉賓過(guò)來(lái)的時(shí)候也坐了這個(gè)車,這款車的加速是非常暢通的,整個(gè)零百的加速時(shí)間公告是5.9秒,試驗(yàn)數(shù)據(jù)是5.7秒到5.8秒之間,是市場(chǎng)上單電機(jī)車型中跑的最快的。同時(shí)媒體朋友也在試乘試駕,說(shuō)電動(dòng)車連續(xù)的加速減速反復(fù)幾下之后動(dòng)力就衰減了。上次媒體朋友做了12次加速減速,沒(méi)有任何的下降。其實(shí)我們做過(guò)一個(gè)實(shí)測(cè),可以連續(xù)20次加速減速,然后才觸碰到溫度邊界,就是在20次之前它的加速減速都不會(huì)衰減。當(dāng)然電車要做的很快還比較簡(jiǎn)單,但是真正要做到有操控樂(lè)趣,就需要超集電驅(qū)和后驅(qū)基因的這種完美融合。所以把超集電驅(qū)放在深藍(lán)里面作為后驅(qū),是開(kāi)啟了電動(dòng)后驅(qū)的駕控時(shí)代。
下一個(gè)是我們的智能化產(chǎn)線,在這個(gè)過(guò)程中,從逸動(dòng)的EV460開(kāi)始的三合一,到現(xiàn)在深藍(lán)03的多合一,已經(jīng)建成了兩條涵蓋三合一和多合一總成的智能化制造產(chǎn)線,當(dāng)前的產(chǎn)能達(dá)到每年25萬(wàn)臺(tái),來(lái)滿足現(xiàn)在的幾款車型自制的需求。
第三部分就是面向未來(lái)的電驅(qū)動(dòng)發(fā)展的建議,提四點(diǎn)建議。第一個(gè)是像長(zhǎng)安汽車這種傳統(tǒng)的汽車企業(yè),已經(jīng)開(kāi)始涉足到電驅(qū)總成產(chǎn)品的開(kāi)發(fā),這里面有它的必然性。因?yàn)殡S著發(fā)動(dòng)機(jī)逐漸的減少,傳統(tǒng)汽車企業(yè)面臨著非常迫切的轉(zhuǎn)型升級(jí)的需求,傳統(tǒng)的汽車企業(yè)做新能源之后,如果不做電驅(qū)總成,那它的發(fā)動(dòng)機(jī)產(chǎn)能、資源、能力、人力都是很大的問(wèn)題。所以說(shuō)傳統(tǒng)的OEM廠家涉足電驅(qū)總成已經(jīng)成為必然,原來(lái)以總成為主的Tier1就要考慮兩個(gè)方向,第一個(gè)方向就是要找準(zhǔn)發(fā)力點(diǎn),可能產(chǎn)業(yè)鏈和輸出的產(chǎn)品要下沉,比如原來(lái)賣三合一總成甚至多合一總成的,這個(gè)時(shí)候是不是可以考慮賣電機(jī)和逆變器。因?yàn)樵趥鹘y(tǒng)汽車?yán)锩嫒绻麊诬囉袃汕K錢(qián)的銷售額(盈利),是非常大的銷售額了,未來(lái)的新能源市場(chǎng)是很蓬勃發(fā)展的,未來(lái)給Tier1、Tier2整個(gè)的發(fā)展空間也很大。另外一個(gè)方向,主機(jī)廠其實(shí)有一些平臺(tái),本身的量不大,比如說(shuō)四驅(qū)中的異步電機(jī),可能因?yàn)樗尿?qū)的銷量占比并不是那么高,但主機(jī)廠還得自主開(kāi)發(fā)量不是特別大的單品,實(shí)際上每個(gè)主機(jī)廠都有這種需求,都有這個(gè)痛點(diǎn),在市場(chǎng)上沒(méi)有合適的異步電機(jī)可用,所以說(shuō)如果Tier1能把這樣的主機(jī)廠的需求收集起來(lái),形成一些標(biāo)準(zhǔn)化、平臺(tái)化的產(chǎn)品,把量做大,形成規(guī)模優(yōu)勢(shì),同樣是可以有很大的發(fā)展空間,也可以降低產(chǎn)品的成本,這是第一個(gè)建議。
第二個(gè)建議,要加大自主攻關(guān)的力度,來(lái)確保產(chǎn)業(yè)鏈自主可控。從去年以來(lái),我的工作都很痛苦,因?yàn)榇蟾庞幸话霑r(shí)間都在負(fù)責(zé)保供,芯片和各種物料,涉及到一些卡脖子工程。從總成向前倒推,到部件級(jí)、材料級(jí),實(shí)際上這里面還有很多東西沒(méi)有掌握在國(guó)內(nèi)企業(yè)手里,比如說(shuō)碳化硅,比如相應(yīng)的車規(guī)級(jí)芯片還存在設(shè)計(jì)上的缺陷、制造上的缺陷,不敢大規(guī)模使用。其實(shí)長(zhǎng)安新能源是很開(kāi)放的,我們的觀點(diǎn)就是要大膽的試用,但是要小心的驗(yàn)證,所以未來(lái)的合作過(guò)程中對(duì)于大家的國(guó)產(chǎn)化需求我們是堅(jiān)定支持的,想法就是要堅(jiān)定的把電驅(qū)產(chǎn)業(yè)這個(gè)飯碗端在我們中國(guó)人自己的手里面。
第三個(gè)就是我們要建立關(guān)鍵物料到Tier1和主機(jī)廠之間的關(guān)系,特別是近兩年的芯片保供讓我們非常痛苦。通過(guò)這兩年的保供,我們做了一個(gè)事情就是將整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈從芯片到Tier1到主機(jī)廠的整個(gè)規(guī)劃、開(kāi)發(fā)、銷售等等的信心高度的協(xié)同、高度的透明,這樣對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈起到非常穩(wěn)定的作用,避免大家恐慌性的去囤貨,也避免形成了不成套帶來(lái)的呆滯等等這些問(wèn)題。因此我建議要打造高效透明的產(chǎn)業(yè)的生態(tài)圈,充分發(fā)揮OEM作為產(chǎn)業(yè)鏈鏈長(zhǎng)的作用,整合朋友圈資源,建立關(guān)鍵物料Tier1到主機(jī)廠的鐵三角關(guān)系,來(lái)實(shí)現(xiàn)供應(yīng)商供應(yīng)。
第四個(gè)建議,我認(rèn)為要大力提升電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)化制造工藝水平和裝備水平,這一塊是有痛點(diǎn)的。隨著整個(gè)量的提升,我們電驅(qū)的單品從月產(chǎn)不到一萬(wàn),逐漸到兩萬(wàn)三萬(wàn),甚至到五萬(wàn),未來(lái)平臺(tái)化之后到五萬(wàn)了,可能深藍(lán)03比如說(shuō)到明年的下半年就是月產(chǎn)三萬(wàn)以上。面對(duì)這樣的一個(gè)量的時(shí)候,我們不再是過(guò)去的科研,而是現(xiàn)在的大批量生產(chǎn),要在產(chǎn)品的質(zhì)量、性能和可靠性,以及成本的方面都要以大規(guī)模化的要求來(lái)面對(duì)這個(gè)行業(yè)。從現(xiàn)在來(lái)看,一是我們的發(fā)展速度很快,制造能力、質(zhì)量的管控能力跟大規(guī)模傳統(tǒng)車的水平有比較大的差異,需要提高裝備能力和規(guī)模化的制造能力,才會(huì)為用戶提供高可靠性的產(chǎn)品,因此也建議行業(yè)同仁要高度重視,并大力提升電驅(qū)的產(chǎn)業(yè)制造工藝與裝備水平。
最后,作為新能源汽車的從業(yè)者,我們站在汽車行業(yè)百年未有之大變局的風(fēng)口上面,非常幸運(yùn),我們和各位同仁一道,加快電驅(qū)動(dòng)技術(shù)的創(chuàng)新,共建電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)業(yè)的生態(tài),來(lái)助推新能源產(chǎn)業(yè)的健康發(fā)展,助力國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的達(dá)成,不負(fù)這個(gè)時(shí)代賦予我們的使命。
我的發(fā)言就到此,謝謝大家。
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)
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