“中車電驅(qū)的競爭優(yōu)勢,是鮮明且獨特的?!爸熊嚂r代電氣汽車事業(yè)部總經(jīng)理何亞屏向NE時代介紹,中車時代電氣進階的密碼,一是中車的品牌,二是六十多年來積累的技術(shù)底蘊,三是全產(chǎn)業(yè)鏈優(yōu)勢。
(資料圖片)
這三大密碼既相輔相成,又特色鮮明,構(gòu)成了中車時代電氣電驅(qū)產(chǎn)業(yè)的特質(zhì)。
從2017年至今,中車時代電氣新能源電驅(qū)系統(tǒng)經(jīng)歷了四次迭代。中車電驅(qū)E4.0平臺首款產(chǎn)品C-Power 280近期在上海車展首發(fā),詮釋了中車時代電氣對電驅(qū)產(chǎn)業(yè)的最新理解。
何亞屏介紹,中車電驅(qū)E4.0平臺攻克了自主核心器件及其應用技術(shù)難題,具備高壓、高性能、高效、高安全及高功率密度等五大顯著優(yōu)勢。作為中車電驅(qū)E4.0平臺的首款產(chǎn)品,該款基于中車自主SiC芯片開發(fā)的高壓油冷動力總成產(chǎn)品C-Power 280,各項性能行業(yè)領先,可兼容中大型車輛的前后驅(qū)構(gòu)型,市場覆蓋范圍廣,能為客戶產(chǎn)品的平臺化有效賦能。
何亞屏認為,隨著新能源乘用車市場電驅(qū)產(chǎn)品越來越同質(zhì)化,未來的競爭將主要圍繞成本、效率和功率密度開展,E4.0平臺的推出,體現(xiàn)了中車電驅(qū)對市場需求的理解。未來,中車電驅(qū)將聚焦電動汽車整車發(fā)展需求,圍繞“用戶”一“客戶”一“產(chǎn)品”立體化需求,持續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新,為新能源汽車提供系統(tǒng)解決方案。
首先是平臺化。E4.0以及小功率電驅(qū)都將平臺化,放大規(guī)模效益。這也是成本控制的重要方式。
在具體技術(shù)方向方面,整車電驅(qū)會在高壓電驅(qū)架構(gòu)、深度集成技術(shù)、超高速電機技術(shù)等重點方向發(fā)展。
高壓電氣架構(gòu)作為解決里程焦慮的終極解決方案,能夠大幅提升電動車的應用體驗目前是行業(yè)發(fā)展的重點方向之一,也是目前中車時代電氣圍繞“用戶”端需求的創(chuàng)新發(fā)展的重點方向;深度集成技術(shù)目前已經(jīng)成為眾多整車“客戶”的選擇,能夠釋放整車的安裝空間,減少整車布線難度,降低成本。中車時代電氣也開發(fā)了集成大小三電和集成TCU的多合一產(chǎn)品,即將在下半年批量交付;超高速電機技術(shù)能帶來更高的功率密度和更優(yōu)的整車性能,是目前在“產(chǎn)品”端的重點發(fā)展方向。
新一代產(chǎn)品C-Power 280即是中車電驅(qū)深思熟慮后的產(chǎn)物,作為E4.0平臺產(chǎn)品中的扛鼎之作,采用了800V高壓電氣架構(gòu),應用了高效SiC電控技術(shù)、高效扁線和三合一深度集成技術(shù),峰值功率280kW,峰值轉(zhuǎn)速2萬rpm,功率密度3.3kW/kg,重量85kg,CLTC效率92%,功能安全ASIL D,各項指標均行業(yè)領先。
由此可見,E4.0在電傳動、SiC芯片、傳感器、機械傳動等方面都實現(xiàn)了新的突破。中車電驅(qū)沿著“量產(chǎn)一代、在研一代、預研一代“的技術(shù)研發(fā)路線,通過技術(shù)引領和設計降本,有效滿足其客戶的市場布局節(jié)奏。
為什么中車電驅(qū)能夠在各項技術(shù)指標上實現(xiàn)領先?
何亞屏指出:“C-Power 280,是基于中車電力電子和機械的深度集成及自主碳化硅的深度定制,實現(xiàn)了結(jié)構(gòu)和功能的互補、復用。我們通過靶向精準熱管理技術(shù),深度挖掘了材料的極限能力,進一步提升材料的應用邊界。在線轉(zhuǎn)子溫度估算及芯片的節(jié)溫估算等多重算法的軟件保障,結(jié)合最新PHM智能健康監(jiān)控系統(tǒng),確保ASIL D級安全?!?/font>
概括下來,中車電驅(qū)的專屬的四大核心技術(shù)包含:1、電力電子與機械深度集成技術(shù);2、自主核心器件(SiC)及其應用技術(shù);3、多功能多模式融合先進算法;4、基于材料極限和均衡熱管理的輕量化技術(shù)。
這四大核心技術(shù)的底層支持無不是中車株洲所六十余年的牽引電傳動和網(wǎng)絡控制關鍵核心技術(shù)底蘊和二十余年新能源汽車電驅(qū)技術(shù)積累。
中車時代電氣是中國中車旗下的核心子公司,自主掌握具有列車“心臟”和“大腦”之稱的牽引電傳動和網(wǎng)絡控制關鍵核心技術(shù)。2002年,新能源汽車電驅(qū)項目組便組建成立,從高鐵突進新能源汽車賽道,并開始承接央企聯(lián)盟電驅(qū)系統(tǒng)研究課題。2014年,中車時代電氣汽車事業(yè)部正式成立。
經(jīng)過多年的發(fā)展,中車時代電氣始終堅持中車株洲所的 “同心多元化”發(fā)展戰(zhàn)略,在中國工程院丁榮軍院士的帶領下,聯(lián)動數(shù)千人的研發(fā)團隊,將軌道交通牽引電傳動技術(shù)應用于新能源汽車領域,最終開發(fā)了以乘用車電驅(qū)系統(tǒng)為核心的系列產(chǎn)品,成功實現(xiàn)技術(shù)平移。
整個公司內(nèi)部的軌道交通業(yè)務、半導體業(yè)務等都可為中車電驅(qū)輸入技術(shù),共享材料采購。中車品牌更是質(zhì)量和技術(shù)的代名詞。
此外,“中車資本在汽車產(chǎn)業(yè)鏈上下游投了多家企業(yè),覆蓋材料、電子、機械等等影響電驅(qū)性能和成本的關鍵技術(shù)和產(chǎn)品。“
綜合企業(yè)內(nèi)外部資源,中車時代電氣正在做一件大事,一件能夠摸透核心器件應用邊界和用戶需求的大事。
“從整體角度上看,整個總成是屬于電力電子與機械深度集成的產(chǎn)品,系統(tǒng)的匹配性是一個技術(shù)難點。比如根據(jù)整車需求進行傳動、轉(zhuǎn)速、電壓、控制等多維度最佳匹配,才能完成一套最優(yōu)效率、最匹配的總成?!昂蝸喥两忉尫Q。
自主核心器件(包含SiC)及其應用技術(shù),中車時代電氣依托其49年大功率半導體器件開發(fā)技術(shù)及15年IGBT、SiC功率器件的多產(chǎn)業(yè)、長時間系統(tǒng)應用經(jīng)驗,鑄就深厚的技術(shù)底蘊。
中車時代電氣通過器件的現(xiàn)場應用數(shù)據(jù)積累與試驗測試相結(jié)合,提煉了一套完整有效的器件應用邊界測試方法和應用評估方法,保障功率器件的性能極致發(fā)揮,從而實現(xiàn)電驅(qū)產(chǎn)品在安全應用與成本的有效平衡。
在材料應用方面,中車時代依托其材料根技術(shù),圍繞材料應用邊界、新材料開發(fā)應用等多個維度在電驅(qū)上與材料合作伙伴開展聯(lián)合創(chuàng)新,比如少重稀土永磁體、高壓絕緣材料、均衡硅鋼等方面進行了非常充分的探索與應用研究,為產(chǎn)品輕量化提供了充分的技術(shù)支撐。
在客戶需求方面,聚焦新能源汽車整車與終端客戶需求,圍繞高壓化、高安全性與高可用性等多方進行技術(shù)布局,為客戶提供價值解決方案。如在高壓化方面,如何有效解決軸承電腐蝕與高壓絕緣是其系統(tǒng)中非常有挑戰(zhàn)的課題。中車時代電氣從材料技術(shù)和軟件優(yōu)化雙重入手,攻克了軸承電腐蝕和高壓絕緣等關鍵技術(shù)。探索材料的邊界,應用新型絕緣材料并充分評估其長期可靠性,實現(xiàn)輕量化的絕緣技術(shù);軟件上,應用成熟PHM智能健康監(jiān)控系統(tǒng),對部件狀態(tài)進行在線深度檢測及異常識別,做到早發(fā)現(xiàn)、早預警、早處理,保障整車在故障狀態(tài)下或者極限工況時的車輛安全和人身安全。
“中車的控制算法可以追溯到軌道交通的應用上,是一整套的多模式多功能融合算法。雖然算法是看不見的,但創(chuàng)造的價值卻是巨大的。該套算法包含功能安全、電磁兼容在內(nèi)的功能與信息安全,無位置控制算法、轉(zhuǎn)子溫度估算與芯片結(jié)溫估算等多重算法保障,絕緣異常監(jiān)控、電容異常監(jiān)控與軸承電腐蝕診斷等PHM智能健康監(jiān)控,均在保證車輛的安全。比如無位置控制算法的應用,能夠?qū)崿F(xiàn)旋變故障工況下切換成跛行模式,不用拖車也能開回去,提升產(chǎn)品的可用性?!?/font>
“同時摸透需求和材料邊界,中車時代電氣就可以創(chuàng)造出更多深度定制化的產(chǎn)品,為整車帶來更多可能?!昂蝸喥料嘈旁诟魑换锇榈闹С窒?,中車電驅(qū)會有更多更優(yōu)異的產(chǎn)品問世。
“技術(shù)開發(fā)只是萬里長征的第一步,測試和生產(chǎn)資源的有效保障才是我們產(chǎn)品落地的關鍵。“
中車時代電氣以株洲、無錫2大基地為核心,建設多個異地配套工廠,實現(xiàn)就近產(chǎn)品供應。
株洲基地配套華中,輻射全國。目前株洲基地擁有SMT、電機電控生產(chǎn)線,年產(chǎn)能可達40萬套。
無錫基地配套長三角,目前擁有電驅(qū)總成、減速箱自動化生產(chǎn)線,年產(chǎn)能可達20萬套。
長春基地配套東北。去年8月中車時代電氣與中國一汽強強聯(lián)合,雙方將成立合資公司從事新能源汽車電驅(qū)動系統(tǒng)的開發(fā)、制造、銷售和售后服務。
柳州基地配套珠三角,輻射整個西南地區(qū),并且是中車面向東盟市場的橋頭堡。今年3月,中車時代電氣在廣西柳州市的柳東新區(qū)中德工業(yè)園中正式成立中車乘用車電驅(qū)柳州產(chǎn)業(yè)基地。進駐柳州后,該公司可以更快速響應、服務主機廠,物流成本大大降低,也能更好地與主機廠開展項目研發(fā)合作。
通過全國布局,中車時代電氣打造了國內(nèi)領先的實驗平臺,2025年將形成200+X萬套的產(chǎn)業(yè)能力,強化規(guī)模效應,讓C-Power 280及未來的產(chǎn)品真正地為客戶創(chuàng)造價值。
來源:NE時代新能源
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