2024年11月7日,2024第四届汽车电气化核心技术论坛在深圳圆满落幕,论坛线上线下同步进行。
据盖世汽车研究院统计,2023年中国乘用车电气化市场销量共计983.6万辆,电气化渗透率达到37.8%。在新能源购置税减免政策以及双碳政策的推动下,汽车电气化转型将加速进入全面市场化拓展期,预计2024年电气化规模将近1200万,市场渗透率将达45%。
从电气化技术来看,当前电池的结构与材料不断取得新突破,磷酸锰铁锂电池、半固态电池正逐渐走向量产,同时整车高压平台兼顾了400V/800V和全域800V两种选择,并向平台化、深度集成化、跨域融合、动力域模块演进。与此相应的高压连接器、转换器技术也实现了关键技术的落地应用。总体而言,平台化、深度集成化、动力域模块是电气化的主要发展方向。
基于此背景,盖世汽车2024第四届汽车电气化核心技术论坛立足于动力电池热失控、固态电池标准及测试、轮毂电机、多合一动力总成等话题进行深入探讨与交流,汇集行业智慧,为行业发展提供新思路。
本次大会特别感谢保隆科技、固德电材、中国汽研、德凯、Protean、珠海英搏尔、存融、中科赛飞等生态合作伙伴的大力支持。
中国新能源汽车市场展望
当前,庞大的全球汽车市场发展空间成为中国打造全球化车企的重要基础。据盖世汽车研究院统计,2023年美国市场的汽车销量约1500万辆,欧洲约1400万辆,中国内销约2110万辆。但在发展空间广阔的背景下,中国汽车全球化发展面临着复杂多变的贸易壁垒,需要积极应对。
盖世汽车研究院副总裁王显斌指出,政策支持、用户需求释放及产品技术成熟带动新能源汽车今年前9个月市场渗透率超过了42%。此外,当前新能源汽车结构出现了一些调整,一是插混(PHEV+REEV)市占率快速增加,二是新能源汽车开始由“两头大”向“中间挤”,A级车市占率最高,B级和C级市场增速快。
王显斌表示,预计2025年、2030年中国乘用车市场规模将分别超过2700万辆、2990万辆,其中新能源市场渗透率将分别接近50%和75%。随着自主品牌车型竞争力提升和出口增长,其国产市场份额有望在2030年突破73%。
王显斌 | 盖世汽车研究院副总裁
动力电池热失控防护技术及方案
电池热失控是指电池在特定条件下,内部温度急剧上升,导致电池无法控制地进入不可控状态,严重时可能引发电池自燃甚至爆炸。
固德电材系统(苏州)股份有限公司技术市场副总裁牛永明对动力电池热失控的机理进行了剖析,并就热失控防护系统设计进行了介绍。他以方壳为例介绍了“电芯+模组热失控防护方案”,并进一步提出了电芯间防护要求,包括厚度、隔热性能、导热系数等。
牛永明提出,整包热失控防护策略需综合考虑电芯、模组及整包级的各项要求,通过实现电芯层级的热失控隔离,以及模组/整包级的热失控阻断与蔓延延缓措施,来确保安全。此外,还需加强整包与乘员舱之间的有效隔离,以全面提升热失控防护能力。
牛永明 | 固德电材系统(苏州)股份有限公司技术市场副总裁
固态电池标准及测试评价技术研究
近年来,汽车火灾安全事故时有发生,数量居高不下,其危害性引发消费者持续关注。而固态电池因具备更高的安全性、更高的能量密度,成为下一代动力电池的必然选择。
中国汽研电池测评研究高级工程师、服务之星苏晓佳指出,全固态锂电池具备能量密度高、安全性相对好、工作温度范围宽等优势。她表示,相较于液态电池,固态电池工作温度更高,且不同电解质固态电池工作温度有差异,需要针对寿命、环境安全性等测试进行测试指标的调整。
此外,液态电池提出的热失控反应机理对于固态电池也不再适用。开发相关的原位光学显微镜、冷冻透射电镜、热反应冷冻技术等多尺度的方法,解析其安全失效机理,是提升固态电池材料-组件本征安全性的必要环节。苏晓佳进一步指出,固态电池标准体系框架包括基础通用、材料与部件、设计与制造、测试和电池退役五部分。
苏晓佳 | 中国汽研电池测评研究高级工程师、服务之星
动力电池梯次利用的实践和洞见
梯次利用是指将电池或其零件用于电池最初设计目的以外的目的或应用,比如其一开始在汽车行业应用,之后用于储能行业,该概念与回收利用有所不同。
DEKRA德凯大湾区新能源检测认证中心认证负责人杨雄杰表示,之所以要进行动力电池梯次利用,是基于当前的社会需求。近年来,温室气体排放对环境造成了极大压力,各国陆续提出双碳目标,能源转型势不可挡,可再生能源、储能被大力发展。
杨雄杰介绍了梯次利用的基本框架,并分析了德国一个梯次利用的案例。该项目将二手电池无缝整合到智慧城市基础设施中,增强了OEM和储能系统运营商之间的合作,建立了一个完善的电池性能监控和评估框架。
杨雄杰 | DEKRA德凯大湾区新能源检测认证中心认证负责人
电动化浪潮下做合资车企新能源技术领头羊
当前,智能、安全、续航、电池等成为新能源车消费者重点关注的要素。泛亚汽车技术中心储能系统副总工程师刘亮亮表示,应当始终坚持以客户需求为导向,开发消费者满意的产品。
刘亮亮对奥特能平台升级后的表现进行了介绍。升级版的奥特能平台性能水平处于行业第一梯队,系统总功率近500kW;驱动系统效率行业领先,CLTC工况效率达92%+;该平台还能够助力整车图书馆级静谧表现,有智能噪音抑制算法。
此外,针对插混2.0时代的客户体验痛点,上汽通用汽车发布了全新一代PHEV“真龙插混”系统物理架构,该架构采用三重AI智控算法,通过“车云一体、协同预测、动态控制”,能够保障全场景、全工况和全生命周期的全局最优。
刘亮亮 | 泛亚汽车技术中心储能系统副总工程师
随后,论坛进入热点对话环节,本次热点对话以“核心技术升级,驱动智电未来”为主题,由存融流体设备(无锡)有限公司副总经理汪驰宇主持,固德电材系统(苏州)股份有限公司技术市场副总裁牛永明、中国汽研电池测评研究高级工程师、服务之星苏晓佳、泛亚汽车技术中心储能系统副总工程师刘亮亮、东风研发总院乘用车动力中心总工程师余秋石参与讨论,共话智能电动汽车发展前景。
轮毂电机加速大空间分布式驱动车型开发
Protean上海分公司总经理、中国区研发总监海思穹指出,OEM希望用同种架构覆盖更多车型,但是面临诸多挑战,如产品同质化、因安装布置原因难以快速切换车型、定制平台研发和生产成本高等。而轮毂电机可以加速开发不同车型,提高车辆的驾驶性能和机动性、降低基础架构/平台的成本和复杂性,提高研发质量,并能缩短新车型的开发周期。
海思穹介绍,Protean是轮毂电机技术创新和制造的全球领导者。Protean的旗舰产品ProteanDrive为OEM提供了设计和生产未来电动汽车的新范例,能够无缝集成到现有的车辆平台中。
海思穹还对Protean的模块化电机子系统设计、ProteanDrive轮毂电机参数、轮毂电机设计要求、轮毂电机验证试验等进行了介绍。他表示,16年的研发,320+发明专利,80项试验,200+样车和200+万公里测试,这些积累让Protean十分有信心为行业提供优质的轮毂电机产品。
海思穹 | Protean上海分公司总经理、中国区研发总监
动力电池高效传热技术应用及展望
当前,新能源汽车续航里程持续攀高,600km及更高里程成为主流,充电时长收敛于15-30min内,低电量快充的电池内阻大,发热量更大,而高温影响着电池寿命、安全。
保隆科技液冷板设计负责人郑玉磊介绍,液/直冷板是新能源汽车电池系统的核心零部件,一般为铝复合材料,具有高效的散热性能和优异的耐腐蚀性。电池工作时产生的多余热量传递给冷板,再传给冷板内的冷却介质,将热量带走,从而调整电池工作环境的温度。在寒冷环境下,冷板还可以加热电池,改善电池性能和寿命。
郑玉磊进一步介绍了冷媒直冷的直冷板原理、直冷优势、直冷难点等,并就直冷板设计、直冷试验、发展方向进行了介绍。
郑玉磊 | 保隆科技液冷板设计负责人
新能源汽车多合一动力总成发展现状与趋势
当前,国外老牌一流车企均采用一流动力总成零部件企业产品;新能源车企如TSL、BYD,采用自己设计制造或者OEM供应商;国内传统车企自己设计或者制造零部件,但是无明显成本优势;国内零部件供应商之间竞争激烈,与国外零部件供应商竞争也已经全面开始。
珠海英搏尔电驱产品CTO刘宏鑫指出,国内供应商产品除外观工艺外,其他指标包括效率、功率密度等已经领先国外供应商;中国国内电机的设计能力已经领先全球,制造工艺尤其是扁线也已经全面铺开;电控产品硬件、软件全面国产化已经成为现实,包括功率半导体、控制CPU。
刘宏鑫表示,多合一电驱动系统已经是行业公认的发展方向,其次是更高的集成设计。另外,驱动总成的发展趋势是小型化、轻量化。他强调,不要为了集成而集成,要充分考虑成本与整车的安全性、可靠性,如大脑、心脏与四肢的关系。
刘宏鑫 | 珠海英搏尔电驱产品CTO
从动力电池到整车制造:高效精密涂胶技术的跨行业应用与挑战
传统燃油车和新能源汽车的动力源有所不同,传统燃油车主要依靠发动机,涉及发动机传动系统;新能源汽车则主要依赖电芯,涉及电池管理系统、电池动力系统、电机+驱动系统、车载充电系统。
存融流体设备(无锡)有限公司副总经理汪驰宇指出,新能源动力电池涂胶工艺中,采用连续式计量过程中不需要回填可实现连续涂敷;采用伺服计量控制自适应流量调整配比监控;与胶水接触的部件采用陶瓷材质能够提高使用寿命。
汪驰宇介绍,存融公司有强大的产品家族,包括供料系统、计量系统、出胶模块、中转系统和控制系统。其中,通过多方面创新,新一代的CS2000涂胶专用控制系统具备更高的性价比,可提高客户生产效率。同时,该控制系统因其领先的产品设计,缩短了新产品上市时间,提高客户关键竞争力,为实现工厂的可持续性发展提供强有力的保障。
汪驰宇 | 存融流体设备(无锡)有限公司副总经理
面向汽车高功能安全芯片的设计挑战
在汽车电子行业,功能安全国际标准ISO26262和对应国标GB/T34590将功能安全定义为:避免因电子电气系统故障而导致不合理的风险。即随机和系统性失效不会导致安全系统的错误功能,从而导致人的伤害死亡,或环境污染,或设备财产损失。
中科赛飞(广州)半导体有限公司产品负责人赵俊辉指出,芯片功能安全的目标是确保系统在出现故障时能够避免导致不合理的风险。功能安全解决的问题不是不让芯片失效,而是失效后系统能够确认人的生命安全。
赵俊辉介绍,芯片功能安全设计的关键在于芯片的安全概念和系统架构设计,包括安全架构的静态和动态特性、系统层面的告警机制、降级机制等故障相应机制,还有一大关键是设计流程管理。此外,要实现实时观测电路的运行状态,并在特定的时候人为去掌控整个电路的状态完成测试;芯片可靠性设计还可以提高电路的寿命和可靠性,降低故障率。
赵俊辉 | 中科赛飞(广州)半导体有限公司产品负责人
马赫动力新能源技术介绍
国内乘用车市场销量截止2024年9月同比增长2.2%,仍以存量市场为主。此外,新能源渗透率持续攀升,第三季度已超过50%,PHEV增幅相比BEV更加明显。此外,轿车和SUV车型PHEV增长率更加明显,MPV车型新能源增长率超过50%。
东风研发总院乘用车动力中心总工程师余秋石介绍,马赫动力覆盖油动、混动、电动三大领域,包含6大产品平台,三大领域产品分别是马赫G、马赫PHREV、马赫E。余秋石对相关产品进行了详细介绍。
余秋石指出,马赫动力具有诸多技术特征。其中,马赫E iD系列电驱动采用平台化设计,平台采用1款电机,2个减速箱,4个电机控制器衍生六款不同产品,满足车型不同需求。加上800V平台升级,该平台一共十二款平台产品。
余秋石 | 东风研发总院乘用车动力中心总工程师
至此,2024第四届汽车电气化核心技术论坛圆满落幕。本次论坛汇聚了行业精英与顶尖智慧,为汽车电气化领域的发展注入了新的动力。展望未来,让我们携手并进,持续推动汽车电气化技术的创新与应用,共同开创汽车行业更加绿色、智能、可持续的美好明天。
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