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圆桌讨论:路线图2.0目标设定背景下,企业电气化转型布局

盖世直播 2020-12-26 14:54:33

2020年12月3-4日,由盖世汽车主办,上海市嘉定区经济委员会特别支持的“2020中国汽车动力总成电气化国际峰会”在上海汽车城瑞立隆重召开。峰会期间,由广汽研究院院级特聘专家董愚博士主持的圆桌互动环节,邀请到业界5位专家,他们分别是:

    上海汽车变速器有限公司前瞻技术总监陆季波博士

    博格华纳中国总部先期工程总工程师龚熙

    国家新能源汽车技术创新中心混合动力首席专家段志辉

    北汽越野车动力总成部副部长席治夏

    XPT蔚来驱动科技EDS电驱动系统研发总监 毕路 

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董愚:大家掌声欢迎圆桌互动嘉宾!两天来的峰会讲演,在动力总成电气化话题框架下已经做了很多的探讨,有乘用车、商用车、越野车等OEM的,有电驱和零部件控制系统的、,还有细化的像润滑油、半导体等各相关领域。接下来,我想与每位专家探讨一个问题。如果时间允许的话,现场听众可以提问。 

首先请问一下席部长,哪一种混动框架适合中国市场有可能取得成功?这是今年10月份《节能新能源汽车技术路线图2.0》发布后,所有OEM及主要零部件供应商都非常关注的一个问题。

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席治夏:谢谢董博士的问题,我觉得在目前的混合动力市场上,日系混合动力的成本和性能是现在市场最能接受的,我想有这么几个原因。

德系和日系混合动力最大的区别在于,德系还是不愿意放弃发动机中成本较高的零部件。日系的技术特点简单明了,发动机的有效负载降下来,不需要发动机出那么多的功率和扭矩;另外它的普通专用变速箱在混动专用变速箱和发动机上加起来的成本没有传统的高。

对于我们来讲怎么平衡?现在我们的纯电动三电成本在世界范围内已经做得很好了,我觉得可以在这个基础上,将发动机端的高成本零件拿下来一点,纯电续航里程可以稍微多做一些,日系不讲究这个,但是我觉得这个应该是咱们国家取得成功,介于HEV和PHEV之间的第三条道路,这是我整体的想法,谢谢。

董愚:这个话题非常有探讨性,咱们做企业的,成本是关键,席部长讲得非常好,分析了欧日各种不同的混动路线。要想实现低成本,成本增量控制在一定数值之下的话,有相当的难度。所以怎么平衡成本和性能,既达到法规要求,同时又能得到市场认可,是一个非常重要的话题。这次峰会是首届举办,我建议把这个议题作为一个保留话题,在后续的二届、三届年会上继续探讨,一步一步深入。

现在我想请教一下蔚来的总监,蔚来汽车成立短短6年成功开发2套电驱动系统,一套是240kw交流异步电机,一套是160kw永磁同步电机,您能否简单介绍一下蔚来是怎么做到的?身为广汽人很想向你们学习借鉴一个问题是当时没有选择直接从外面外购的原因是什么?

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毕路:蔚来成立的时间非常短,前不久才刚刚过完6岁生日。跟传统车企先定发动机,再由动力总成做整车系统不同,在14年底、15年初,蔚来决定做ES8这款车的时候,蔚来的思考是看整车性能目标,再去定动力总成的指标。当时特斯拉是做到4.5s,我们就定了ES8在加速性方面要比特斯拉做得更好,所以当时定的目标是4.4s。

再往下去做分解的时候发现需要很大功率的系统,放眼全球当时能够做到这么大功率电驱动系统的企业根本找不到,所以只能自己做。这个挑战是非常大的,在这么短的时间内,很多事情可能就不能去走寻常路。所以当时在一开始的时候我们就寻求了德国的一家公司,它给我们提了一个初步方案,基于这个方案我们再通过本地团队把它从概念阶段做到产业化。今天,我们从实际的市场表现来看,整个电驱动系统的质量相对来说是非常稳定的,但是确实经历了非常痛苦的过程,中间也走了很多弯路。

我们在做产品开发过程中,虽然时间要求非常紧,但原则是验证环节一个都不能少。怎样在这么短的时间内保证验证质量?第一是增加样本数,这样相对可以降低时长;第二是用多个实验台架同时进行。当时我们基本上把上海周边所有的台架资源全部包下来了,总体属于拿钱买时间的方式。要确保质量,在这个目标上不能有任何牺牲。同样,另外一款是160kW永磁同步电机,ES8起先考虑做异步,后来发现要平衡加速性和经济性,在效率角度来讲同步电机有它先天的优势,所以我们在17年时开始了这个电机的开发。 

董愚:非常感谢,大家对蔚来很感兴趣,希望你们能够有更多的产品上市。 

下面请问上汽变速器的陆总监,上汽变速器是非常传统的变速器企业,在整个行业里面处于龙地位,后来在新能源产品上你们也是较早的一批企业动力总成电气化的大潮,想了解一下你们怎么应对

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陆季波:在国内我们的动力总成电气化确实做得比较早,14年就开始批产了双电机的DHT,这个实际上跟昨天讨论的双电机DHT有点小区别,昨天指的是不插电的强混EHV,我们6年前投产的是插电的,因为只有两个档位,不是很适合非插电的强混。

其实,我们公司的特点和OEM整车集团下面的变速器公司不太一样,后者可以专注于自己的OEM,然后开发两三种产品就足够了,但是我们有丰田及日产等投资方,还有一些其它的投资,所以我们的产品品种很多,客户群也比较多。

目前在新能源领域,我们基本上是全面部署。混合动力方面,我们有插电的双电机、单电机,不插电的包括大中小扭矩我们都有布局。低扭矩的比如说CBT+P3,中等扭矩是主流产品,基于多方原因,目前还没有正式发布。对于大扭矩大家比较统一,因为一辆车的发动机已经很大了,汽车不是飞机,所以一般来说一个大电机P2就够了。 

纯电动方面,我们公司很早就做三合一,一开始是简单的三合一,相当于只是把变速器电机和电机控制器加进来用螺栓拧在一起,用高压线连接在一起。后来进入到合体三合一,这是一款真正的三合一产品,即把减速箱、电机和电子电气单元做一个合体,这样带来的挑战很多。如果大家看过纯粹的电机公司的话,特别是电子电气单元的车机,它对清洁度的要求很高,那怎么样在一个车间里面把减速箱齿轮装到壳体里面,把功率板、控制板装到同一个壳体里面挑战非常大,这个方面我们有批产产品也是最早的。

我们的产品很齐全,双电机、单电机、一档、两档,我们还缺的大概就是单电机的两档,我们有样机,可以说开发已经成熟,就是看客户有没有这个需求,如果有需求的话我们也可以开发单电机的两档减速器,但是大部分的OEM还是走电机高转速的技术路线。

董愚:非常感谢,介绍得很全面。上汽变速器可以说是国内变速器的一杆旗帜,一个标杆。期待上汽变速器在推动动力总成电气化这个方面继续起到引领作用。

下面问题想请教一下博格华纳的嘉宾龚今年10月份完成了德尔福科技的收购,引起业界轰动,请问博格华纳当时出于怎样的战略思考决定收购德尔福科技的?完成收购之后对于博格华纳电气化转型的布局又有什么意义?解读一下,谢谢。

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龚熙:谢谢董博,驱动系统的电气化是目前非常明显的趋势,对整个行业都有非常巨大的影响。尤其是今年以来无论是终端市场还是资本市场对这一块的关注力度空前,对于我们驱动系统行业的厂商也有很大的影响,所以我们提前布局完成了对德尔福科技的收购。

这个收购首先增强了博格华纳在整个电驱动方面的能力,但是我觉得更重要的是博格华纳的“CHE战略”,C是内燃机、H是混动、E是电动车。现在可能内燃机讲的越来越少了,但客观上来说,内燃机在市场当中仍占据绝对主流的份额,大概95%以上的汽车还是内燃机为动力的,这是一个非常稳定甚至说有增量的市场。这样稳定的市场我认为可以让整个行业无论是车厂也好还是像我们这样的供应商也好,能够有一个稳定的环境去做更多的技术探索,我相信车厂都希望有一个供应商能够稳定地提供下一代的技术。同样地,我认为稳定的环境才能使一个供应商做到技术上的积累,尤其是底层基本零部件层面上的积累需要有一个稳定的环境。通过长时间的稳定的积累,才能真正把这些基础零部件做得更好。    

此外,德尔福科技是历史非常悠久的企业,尤其在内燃机领域有很深的造诣。通过收购德尔福科技,可以说完善了我们在内燃机方面的产品组合,具备了足够的能力去做好下一代混动专用发动机。通过这样的优势互补,无论是技术上还是规模和供应链整合上,博格华纳拥有了比之前更好的为整个市场和客户提供下一代混动专用驱动系统的能力。

当然在电动车方面我们也有很长时间的积累,如扁线电机我们在十几年前已经开始SOP,原德尔福科技在碳化硅功率模块及逆变器上也有很领先的技术。

总体来说我作为一个老博格华纳人,觉得这样的合并对于整个公司的提升是非常巨大的,使我们能够更好的助力整车企业快速、高效、经济的实现下一代驱动系统,谢谢。

董愚:非常感谢!博格华纳可以说是我职业生涯中很敬重的一家企业,合作了多年,给予我的工作单位以很大的支持,所以趁此机会表达感谢,并且期待博格华纳收购了德尔福科技之后,强强联手,在动力总成电气化领域起到引领的作用,谢谢。

还有一个问题是问我的老朋友段志辉首席专家国创中心可以说在动力总成电气化领域在全国是执牛耳者之一路线图2.0发布后,各个OEM都在探讨混合动力构架这方面的问题,所以您今天最后的画龙点睛之笔可以说对于整个大会是非常重要的环节。我想请教一下,您谈了很多的P2和P2.5混动技术路线,是不是暗指您特别推荐P2这个混动构架?另外现在有GMC、P0-P4串并联等等,在多的构架中,您最首推的是什么?也算是给我们这个大会一个总结,动力总成电气化发展走向给出一个指引。    

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段志辉:谢谢,这个问题有点太大了,今天的讨论仅代表个人的观点。刚才我也表示了,我是很支持P2的,实际上我回国十多年一直在做P2混合动力的研发。

企业走什么样的混动技术路线,成本很重要。

P2、P2.5等并联系统是单电机混动系统,其他的是双电机混动系统。比较这单电机混动系统和双电机混动系统的成本,也就相当于比较机械变速箱和一套驱动电机系统的成本。可以预期,如果电机价格降得更快,那么双电机混动系统胜出的概率就更大;如果机械变速箱成本降得的快,那么单电机的P2/P2.5混动系统就可能胜出。在这里,胜出指的是发展得好一些、应用广一些。

关于电机系统,成本下降很快。在几年前,我们说一套电机系统可以从当时的8、9千元降低到5千块钱,多数人不相信;现在差不多了,这几年成本大幅度下降,有人报价2千块钱的电机(不含控制器),不久的将来一套电机系统的成本有可能降到5千元的水平,容量较大的电机系统可能成本稍高一些。

关于机械变速箱,国内现在的情况是这样的,自动变速箱一直是中国汽车行业最大的短板,直到几年前中国企业生产的自动变速箱还微不足道。在那种情况下想搞混合动力变速箱难度很大,这也是为什么从2000年左右我们就开始搞混合动力,直到现在只能用在插电上,非插电的用不了,这与常规自动变速箱的基础十分薄弱是有关系的。

近几年我们看到,情况有了很大的改善。CVT出来了,AT出来了、DCT出来了,都实现批量生产。特别是DCT,有人统计大概到2023年的时候,中国可能有将近1千万套的年产能。这样一来有了DCT,以此做混合动力就有了很好的基础。

做P2混合动力是要有变速箱的。我曾经做过一套量产用的CVT混合动力,有扭矩不足的问题,还有它的传动效率不够高。AT国内基础十分薄弱,一次性投入太大。所以这样对比的话,DCT在国内是一个比较自然的选择。现在一套DCT要七八千块钱;但是大规模生产之后,很快就会降下去。刚才我也提到了,我们可以把双离合器模块省掉,这个地方可以省下来两三千块钱,这样一来的话,机械变速箱可能也就是三四千块钱的成本。P2+DCT混合动力系统有很好的发展前景。

董愚:谢谢,这个话题我觉得非常重要。如何实现低成本、可持续性的混动路线和构架,既符合法规行规要求,且在市场上有一定的认可度,这几个方面全部兼顾的难度很大。技术路线很多,但是真正能够实现这些综合目标的有限。这个话题是本届峰会乃至后续峰会的主导话题,有待混动技术推进后继续深入探讨。

今天由于时间受限,现在还有十分钟,听众有问题的可以趁这个机会发问,请举手。

提问:各位专家好!我是来自上海法雷奥的,今天非常高兴能够听到各位专家对于混合动力前景的一些看法。在混合动力方面,上海法雷奥目前做48V弱混系统,主推P0、P2.5、P3和P4,就像段专家说的,P2.5+DCT的这种构造我们已经实现了量产,也有定点的项目,的确这一套电机也可以做到3千块成本以下。

今天想要请教的问题是关于48VP0架构,这个电机整套系统成本5千块左右,那我们以后能不能有这样的一个方向,用P0电机去代替现在已有的发电机?把它作为不仅仅是降低油耗方向去推,同时也是改善NVH以及改善驾驶舒适性的方向去走?因为现在这种P0架构也是从高端车型往相对低端车型去走,像BBA中的奔驰C级以上都是1.5T+48V的,到2023年宝马和奥迪都会搭载48V的P0架构,国内吉利、长安、长城都实现了48V的P0架构搭载,那我们市场之后这个架构如何去走,我想听听各位专家的意见。

董愚:非常好的问题,这个恰恰也是我本人所思考的问题,看看几位专家谁能解读一下?

席治夏:我先说说自己的看法,P0这个架构国内电机资源以法雷奥这几大家为主的,典型的P0、P2.5都是以欧系或德系技术路线往下走的表现。

我以前在德国工作,现在回国工作,能深刻体会到德系尤其是P0架构往下走的难点在哪里。现在作为主机厂来讲,整车成本增加5千块左右,但售价也增加较多,燃油经济性带来的是8%-10%,再往下走集成性怎么走?德系提出来的是48V的P0拓展到48V的P2再到P2.5,如果这样走下去就和48V体系完全绑定了。国内主机厂表现出明显的趋势就是不愿意绑定,有没有一个48V的技术往后走的,因为你走到P2、P2.5的架构成本增加,就没有办法平衡,没有办法做到像日系PS的架构,HEV的成本增加体量是相当的,大概BOM成本1万~1.5万左右,但是节油率就抵不过它,这是48V路线的根本问题,这是我个人的理解。

所以制约48V P0最大的因素在于怎么往后过渡,整车成本增加5千块的时候,48V的P0、DCDC、电池,德系和欧系的技术路线把供应商都安排好了,国内做的成本也下来了,其他企业去做也没有必要了。但是整车成本增加到1万~1.5万的时候,48V的技术路线如何与HEV架构去竞争,往后政策补贴和政府推动退坡之后,全靠市场的消费者去接纳,这是很实际的问题,这时就是要看成本。讲个大白话,网约车司机开一年到一年半能不能把这个混合动力增加的成本赚回来,老百姓开5年能不能把这个成本赚回来,这是48V急需解决的问题,而且这个问题我觉得还不太好解决。这是我的个人看法,谢谢。

董愚:非常感谢,看来主机厂都是非常关注成本,投入和产出是不是值得,所以说不管是P0还是PX,将成本控制在一定水平之下,都是各个厂家今后考虑的方向。

提问:各位专家下午好!我是蔚来汽车做性能这一块的,我昨天和今天参加会议觉得学习了很多,有两个问题想请教一下各位专家。第一个是现在有水冷、油冷还有混冷,从技术、成本或者其他性能上来看,这三种冷却方式以后哪一种可能会成为主流的冷却方式?第二个问题是目前我们看到的PM电机在160千瓦左右的范围,那我想问一下在以后的发展中我们对于200左右千瓦的电机有怎样的考虑?    

毕路:这些问题公司内部沟通的比较多,可以跟大家一起分享一下。这的确是我们内部或者说今天在这个会上也希望听听业内其他专家对这个方面的看法。首先我们对这一块的思考是,针对油冷系统,现在市场上包括国内的和国际的很多都已经在做油冷系统,做油冷系统的好处是显而易见的,可以让整个系统达到一定性能情况下做小,那必然会带来轻量化和成本降低。但是它也有不足,就是本身这样一套系统要增加成本,打通变速箱和电机的油共回路的情况下,电机很多材料要做成耐油性,要去看系统做被动冷却还是主动冷却,不同的技术路线方式带来的效果也会有差异,所以最终还是看带来的回报和付出代价的平衡问题。

现在我们可以看到日本的企业包括国内的企业大家都有不同路线的选择,有的是做水冷系统,这种情况一般是说额定性能能够达到满足整车的要求,那可能就会连续做水冷系统,这是一条路线。另外一条路线是做纯油冷,比如说新投一条电机产线情况下可以做小电机,这样油冷所增加的成本要小于电机带来的成本降低,则可能会走纯油冷方案。还有一个折中的做法就是油冷和水冷合在一起的方法,可能做小功率的油冷再加水冷系统。不同技术路线都有不同企业在做。

蔚来的产品规划,当前是水冷系统同时会确保油冷系统的技术是准备好的。具体应用我们要看整车的额定性能需求与成本增加最佳的结合点。

陆季波:我们公司的产品水冷和油冷都有,结论是恐怕很长一段时间里面两种形式都会保持下去。比如说减速箱或者变速箱里面用了电换档结构的话,它本来就没有变压系统,它只需要润滑,润滑是不需要油泵和高压。只要这个变速箱本体里面没有变压系统,一般来说是不愿意为了油冷去增加一套油泵AI系统,这个付出的代价肯定会大于油冷。如果说变速箱或者减速箱里面已经有了AI系统,不用花太多额外成本的话我们就是有一个选择题可以做了。就像上汽大众刚刚上线的车是水冷,里面是没有用于冷却的,它是靠非兼容化的,所以它也是水冷。

董愚:因为时间关系,如果有任何问题在圆桌互动结束后可以私下继续交流。感谢各位专家的互动讨论,感谢与会者的积极参与。

本文地址:https://auto.gasgoo.com/news/202012/26I70235723C108.shtml

文章标签: 博格华纳 德尔福
 
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