中国储能网欢迎您!
当前位置: 首页 >2025改版停用栏目>储能资本>基金股权 返回

从硬件到软件,集成化给新能源汽车带来多大优势?

作者:赵琼 来源:中国汽车报 发布时间:2019-06-23 浏览:

与传统汽车相比,易于实现集成化成为新能源汽车的一大优势。目前,新能源汽车电机、控制器、减速器等关键零部件正在向高度集成化方向发展。它可以实现用更小的体积去实现更强大的动力总成。另外,由于智能化和网联化的发展,集成化的趋势更是从汽车的硬件扩展到软件。从国内外市场看,无论是整车企业,还是零部件供应商,都不约而同走上了集成化发展之路。

动力系统青睐“三合一”

电动汽车发展初期,不少车型的电驱系统集成比较简单,但是尺寸、重量以及功率密度都不理想。在这样的背景之下,高度集成一体化的电驱动系统便有了“用武之地”。新能源汽车电驱动系统集成化发展已经有一段时间,从分体式驱动单元、到简单的物理集成、现在已经走向多合一智能化集成和标准化平台方向。电驱动技术的集成化发展有不同的方案,其中有“二合一”,即电机+减速器的方案、有“三合一”,即电机+减速器+电机控制器的方案、有“多合一”,即包含电机、减速器、电机控制器、充电机、支流变换器、高压分线盒和部分整车控制器的方案。从目前市场上的应用情况来看,“三合一”电驱动总成方案已经成为主流。

在“三合一”的电驱动系统下,电机、控制器和减速器可以共用部分壳体,减少传动部件。东南汽车研究院副院长王孝全在接受《中国汽车报》记者采访时说:“毫无争议,发展集成化驱动系统已经成为整车和零部件供应商的共识。”这样做的好处显而易见:减轻系统重量、缩小系统尺寸,有效提升电驱动系统的功率密度;零部件的数量减少后,系统整体耐用度大大提高,系统NVH值也能够得到有效控制,降低制造成本,也更有利于企业进行组装生产。

比亚迪打造的“e平台”涵盖电机、电控、变速器高速集成的“三合一”电驱动总成,此外还有DC-DC、充电器和配电箱“三合一”的高压系统。市场上比亚迪元EV360这款纯电动小型SUV便是“e平台”下的首款车型。根据官方发布的数据,“e平台”驱动总成综合效率达到88%,重量下降35%,功率密度提升40%,电机成本下降40%。此外,长安第二代电驱动总成也是“三合一”方案,该电驱动总成成本下降30%,重量降低15%,体积降低接近20%。值得注意的是,今年4月长安汽车和比亚迪汽车在重庆正式签署了联合开发电驱系统的合作框架协议,进行电驱“三合一”产品的设计、匹配、试验、生产等。合作的成果最快将于明年达到量产批准状态。

集成化促进降本增效

新能源汽车集成化能带来高效化、轻便化和低成本化等优势。零部件的集成化设计,一方面可以简化整车厂的装配,提高产品合格率;另一方面可以大规模削减供应商数量,达到规范和精简产业链等目的。

目前,国内电驱动企业在积极布局“三合一”或“多合一”系统,比如精进电机、大洋机电、方正电机等,这些零部件供应商能为车企提供一系列解决方案。以精进电动的电机方案为例,其“三合一”系统中电机功率有230kW、160kW和90kW几种方案,可以灵活用于大、中、小型乘用车和轻型商业车。大洋电机的“三合一”电驱动系统具备EMC能力强、NVH表现优良等诸多优势。精进电动在今年发布了基于OD220平台电机的“三合一”JJE-EDM3000F系统,该系统将于2019年年底在精进电机上海嘉定基地、山东菏泽基地同步投产,预计短时间内年供货量达将达到20万套以上。

相对于国内厂商,国外厂商在电驱动系统集成化方面走得更超前。与国内企业单纯的“三合一”电驱动方案有所不同的是,博世、博格华纳、采埃孚等国际零部件巨头则推行将电机、电控、减速器及功率电子模块等部件,与传统车桥相结合,形成一个高度集成化的电驱动桥产品,使得整个电驱动总成系统成本更低、体积更小、效率更高。据了解,传统车桥是一种机械产品,但由于集成了电机和电控部分,电驱动桥的难度系数直线上升,涉及的技术范围更广,技术要求更高。比如博世的eAxle电驱动系统实现的高度集成化,使得该驱动系统的体积较传统电动汽车动力总成系统减少了20%;博格华纳打造的eGearDrive电驱动桥+电机,已经应用在特斯拉、北汽新能源、长城C30EV等车型上。

其实从长远来看,未来电机、减速器、电机控制器、高压分线盒、DC/DC、DC/AC、充电机等零部件都会成为大的动力总成。目前国内大多数电机及电控企业正在由单一产品供应商向“电机+电控+减速器”的动力总成提供商转型,但大多数还在研发、测试阶段。“这种集成化发展趋势对零部件大集团来说更具有优势。无论是电控、电机、减速机的‘三合一’,还是别的形式的集成化,都使得原来的零部件供应商不再单一地为整车厂供货。如果多个零部件由一个大集团统一生产,能够统一规划,非常方便形成集成化。另外在平台层面上,可以用尽量少的平台来降成本。”新能源汽车独立研究员曹广平告诉记者。

集成化方向随技术发展不断演进

随着技术成熟度的不断提高,新能源汽车的电驱集成方式也在发生改变。王孝全告诉记者,代表未来发展方向的电驱集成化是轮毂电机,但目前轮毂电机的应用成熟度还没有那么高。据了解,轮毂电机可以把电机、制动器甚至主动悬架集成到轮毂很小的区域内,可以节省相当大的空间。但轮毂电机要想全面应用,还需要进一步的技术支持,因为轮毂电机系统集驱动、制动、承载等多种功能于一体,目前还面临着优化设计难度大等难点。

可以看出,新能源汽车集成化趋势带来的好处显而易见。对于消费者来说,整车体积更小、重量更轻、可靠性更高。对于企业来说,能够加快整个行业的发展,使得车企可以集中精力放在整体智能控制上。值得注意的是,新能源汽车的集成化发展趋势,一方面正在由物理集成向功能集成转变,另一方面也正在由硬件集成向软件集成发展。智能化和网联化的发展,以及自动驾驶技术的逐渐成熟,使得新能源汽车的集成化方向还包括其所搭载的智能装备。

比如智能座舱能够将中控、后视镜及仪表盘等硬件数字化、液晶化之后并入抬头显示器HUD、后座显示器等HMI多屏,利用在底层嵌入的操作系统、车联网服务、内容软件、ADAS系统等应用来实现人机交互。据了解,到2025年,自动驾驶功能的市场将达到320亿美元的体量,下一代座舱的人机交互也将与自动驾驶关联。在L3级自动驾驶中,增强现实、3D仪表等将得到广泛应用,传感器、超声波雷达、激光雷达和处理器的运算能力将得到快速发展。电子控制单元集成趋势越来越明显,并且已经成为未来自动驾驶技术商业化的基础。伟世通推出的下一代座舱电子解决方案,座舱域控制器就能够满足安全、网联、娱乐等多种需求。

其次,单一的机电一体系统已经满足不了汽车电子技术发展的需要,系统与系统之间的集成也被逐渐提上议程。基于网络化的基础,集成控制系统是指通过总线进行网络通讯实现传感器和系统的信息共享,通过控制器实现各个子系统的协调和优化,从而保证车辆行驶的安全性与稳定性。

分享到:

关键字:新能源汽车

中国储能网版权说明:

1、凡注明来源为“中国储能网:xxx(署名)”,除与中国储能网签署内容授权协议的网站外,未经本网授权,任何单位及个人不得转载、摘编或以其它方式使用上述作品。

2、凡本网注明“来源:xxx(非中国储能网)”的作品,均转载与其他媒体,目的在于传播更多信息,但并不代表中国储能网赞同其观点、立场或证实其描述。其他媒体如需转载,请与稿件来源方联系,如产生任何版权问题与本网无关。

3、如因作品内容、版权以及引用的图片(或配图)内容仅供参考,如有涉及版权问题,可联系我们直接删除处理。请在30日内进行。

4、有关作品版权事宜请联系:13661266197、 邮箱:ly83518@126.com