2025年10月31日,在第十三届汽车与环境创新论坛上,上汽集团创新研究开发总院总监、SAE Fellow徐政指出,当前中国汽车产业正加速全球化布局,尤其在新兴市场和欧洲市场增长显著。受欧洲碳排放法规收紧影响,插电式混合动力车型需求大幅上升,而纯电动车面临较高贸易壁垒。上汽集团积极把握机遇,依托“全球加本土”战略,推动全产业链出海,覆盖欧洲、东盟、南亚、中东等多个区域。
徐政分享到,针对不同市场的法规、环境与驾驶习惯差异,上汽开展了系统性的适应性开发。例如,针对欧洲高车速与南美大坡度路况优化动力性能;在中东地区强化热管理能力;通过多档位混动变速箱提升高速与爬坡表现。在电池安全与轻量化方面,创新采用GMT复合材料,兼顾隔热与减重。此外,上汽还通过电机冷却系统优化、升压技术应用及多电压平台设计,提升整车性能与能效。这些举措确保上汽产品在国内外市场均具备竞争力,有力支撑其全球化战略的实施。
徐政|上汽集团创新研究开发总院总监、SAE Fellow
以下为演讲内容整理:
下图展现的是中国汽车拓展并深化全球化市场覆盖、重塑全球格局的进程。从全球市场范围来看,主要分为几大板块。标绿色区域,尤其是新兴市场,如拉美、东南亚、中东、南美等地,中国车企持开放态度。欧洲市场虽存在贸易保护,但仍具备结构性合作空间。而北美市场因受地缘政治因素影响,中国车企进入门槛较高。因此,未来中国车企出海的总增量来源将主要集中于新兴市场及欧洲市场。
图源:演讲嘉宾素材
2024年,中国出口同比增长21.4%。今年1至9月,中国出口同比增长15%,持续引领全球出口市场。预计到2030年,中国乘用车出口量将达到700万辆左右。然而,进入2025年,尽管1至9月总体出口同比增长15%,但出口表现呈现明显分化态势。具体而言,欧洲因碳排放考核趋严,推动新能源车销量需求上升;中东市场出口量亦有所增加;但俄罗斯终端市场实际上呈现下降趋势。
除在中国市场占据全球领先地位外,新能源车在乘用车新能源出口中的占比也从2024年的31%提升至今年的42%。其中,纯电动车型的同比增长略低,而1至9月插电式混合动力车型的出口同比增长较多。
这一现象的根本原因在于,2025年欧洲市场发生了重要政策变化,碳排放法规进一步收紧。因此,在欧洲市场,1至9月纯电动车型同比增长25%,而插电式混合动力车型同比增长更为显著,达32%,混合动力车型增长也有16%。具体到主要国家,如英国、德国、意大利、西班牙等,插电式混合动力车型的增幅均在30%至90%以上,以满足日益严格的碳排放法规要求。这一形势为中国车企出海提供了新的增量机遇。
当前,在出海进程中,纯电动车型,尤其是在欧洲市场,面临着较高的贸易壁垒。去年欧洲对上汽加征的关税幅度最大,其次是吉利和比亚迪。相比之下,插电式混合动力与混合动力车型则不受新增关税影响。由于混动车型电池容量较小,且在无CD模式下,基本能够满足93.5克/公里的二氧化碳排放标准。而插电式混合动力车型因其计算方式采用CD/CS加权考量,基于纯电续航里程,其排放可降至低于60克/公里的水平。这恰好满足了整个车队,尤其是中大型车型的减碳需求,这也是当前欧洲市场插电式混合动力车型销量增长显著的根本原因。
在此背景下,中国品牌汽车迎来了发展机遇。中国品牌在智能电动车领域具备产品技术优势,尽管部分市场受到贸易壁垒的限制,但从全球市场视角来看,中国品牌在产品力和技术方面无疑具有显著优势。
另外,在中国市场形成的以电驱为核心的插电式混合动力与增程式混合动力方案,凭借其电感化特性与低能耗优势,为用户提供了卓越的使用体验。结合海外市场的特点进行适应性调整后,这些方案能够充分展现中国品牌新能源汽车的技术优势。
值得注意的是,中国市场的HEV市场规模相对有限,但在海外市场,尤其是欧洲,HEV存在明确的市场需求。即便考虑到复杂的贸易壁垒因素,中国新能源汽车在海外,尤其是欧洲市场,仍展现出显著的性价比与产品竞争力。上汽去年起在欧洲投产的两款HEV车型均获得了市场的广泛认可。反观中国市场,HEV对于插电式混合动力与增程式车型的市场份额相对较小。
上汽集团此前在上海车展上发布了“全球加本土”的全球化战略。事实上,上汽集团早已开展全球布局,推动全产业链出海,业务覆盖全球市场,涵盖欧洲、东盟、南亚、美洲、澳新及中东等各个地区。同时,上汽集团成功打造了全球汽车品牌MG,其累计销量已突破500万辆,并在海外20多个国家跻身主流品牌行列。
面对全球化发展的需求,特别是全球各区域汽车产业在污染物排放、二氧化碳排放以及电池法规等方面的不断升级,加之各国多样化的环境与驾驶需求,以及复杂的贸易壁垒,上汽集团计划通过实现横跨燃油、混动、插电式混合动力、增程式及纯电五种动力形式的高效动力系统,支撑多品类车型的研发与生产,以满足全球市场的多元化规划。
我们能够快速响应市场需求并打造多款产品,得益于结合用户体验与使用场景开发了多项核心技术底座。其中包括整车技术底座,涵盖油电一体化的整车架构、纯电专属系统平台,以及电驱一体化的整车结构;同时构建了覆盖动力电池、动力总成、电驱系统和软件架构的四大关键系统技术底座。基于这些技术底座,我们能够高效响应市场需求,快速开发并落地整车产品。
动力源方面,我们的产品涵盖传统发动机、混动专用发动机及增程专用发动机;变速箱领域,从传统的CVT、DCT升级至混动专用DHT;同时布局了三个电轴平台。电池电化学系统方面,已实现磷酸铁锂、三元锂电池的量产,并即将在MG4车型上投产半固态电池,后续还将推出全固态电池。控制器方面,已开发混动系统多合一、五合一低压控制器,以及高低压一体式混合动力集成控制器;同时具备多合一电轴集成控制器。此外,在动力系统相关领域,我们还开发了整车热管理系统,涵盖乘客舱舒适性管理及热害管理功能。
图源:演讲嘉宾素材
尽管中国市场幅员辽阔,产品基本能覆盖全球众多区域的场景工况需求,但海外市场仍存在部分工况差异超出中国市场设计指标的情况。因此,需结合法规要求与驾驶习惯差异,开展适应性开发工作。
以高温环境适应性开发为例,即便我们通常在夏季于吐鲁番开展大量高温工况测试,仍无法完全覆盖中东GCC区域的高温环境指标,故需针对中东地区进行专项适应性开发。在欧洲市场,由于当地法规对最高车速及巡航车速的要求普遍高于中国,因此需针对动力性能进行适应性优化。而在南美市场,针对高原及陡峭坡道等特殊道路条件,同样需要开展相应的适应性开发工作。
我们需将各区域市场的法规要求、市场环境差异及驾驶习惯差异,转化为整车工程开发的动力性技术指标。
第一,驾驶风格差异需转化为ARM或Pedal Map参数。不同区域对加速响应特性的要求存在差异,例如部分市场偏好灵敏的加速反馈,而另一些市场则更注重平顺性。
第二,针对南美等特殊地形区域,需重点考量坡道起步与持续爬坡能力。当地部分地区存在近30%坡度的连续坡道,对车辆的低速扭矩输出及动力持续性的要求显著高于其他市场。同时,欧洲与南美部分高速公路的设计规范与中国存在差异,导致高速巡航工况下对坡道通过能力的技术要求有所不同,需在动力系统匹配中予以体现。
第三,欧洲市场对最高车速、巡航车速及保电能力存在特殊要求。其法规限值及用户实际使用场景,决定了动力系统在高速工况下的功率储备及能量管理策略需进行针对性优化。
为满足不同区域的市场需求,在动力系统开发阶段,我们需考量投放市场为中国市场还是海外市场,因二者存在一定差异。为契合这些不同市场要求,我们开发了平台化但不同构型的动力系统,例如混动专用变速箱,以应对多样化的市场需求。
在同一平台下,我们拥有零档以及同轴单档的 DMH 系统,该系统主要应用于中国市场。此外,我们还开发了多档位变速箱,包括两档和三档变速箱,能够满足海外市场对排放和性能更为严苛的要求。相较于单档变速箱,三挡构型在高速行驶能力和持续爬坡能力方面优势显著,因此应用于投放欧洲的两款混动车型。
为何我们三档构型优于单档构型?单档变速箱在国内市场应用时,通常在中高速车速下进入并联模式,但由于其仅有一个档位,发动机能够高效覆盖的运行区域相对有限。相反,三档变速箱能够在更广泛的动力轴扭矩或整车功率需求条件下,通过采用不同档位进行调整,以满足整车的性能需求。因此,三档构型在动力性、外特性、加速能力以及持续爬坡能力等方面均优于单档构型,同时百公里油耗表现也更佳。此外,在三档位并联模式下,发动机能够更好地运行在高效区间,从而提升整体效率。
关于满足整车需求的电机性能匹配,涉及峰值功率与持续输出功率的需求。下图中,黑色曲线所代表的是电机峰值功率,包括低速坡起能力与1km最高车速对应的峰值功率需求。而下方绿色曲线所对应的,则是电机持续功率输出,需满足持续爬坡能力需求和30min最高车速需求。
图源:演讲嘉宾素材
在设计电机时,尤其是针对不同市场环境所提出的电机性能要求,通过电磁设计、结构设计、材料优化等措施实现峰值功率设计目标。此外,还需通过减速比的合理匹配来放大轮端扭矩,以满足不同市场对动力性能的需求。同时,电机性能也与电驱本体轴承润滑系统的优化设计密切相关,尤其是高效热管理的优化。
在提高电机效率的举措中,热管理是至关重要的一环。当前电机设计的总体趋势正从水冷电机向直接油冷电机发展,并进一步向更为精细的结构设计演进。
上图右侧案例展示了我们运用三维仿真手段对内冷油道进行精细化优化。鉴于内冷油道设计极为复杂,必须借助相应手段开展开发工作,即针对内冷油道全环节进行仿真优化,以适应不同转速下的设计需求,满足温度场要求,包括绕组温度需求。上图呈现的是在电机设计环节,特别是在开展整车系统仿真时,需将电机的损耗、热特性、温度场与整个冷却系统的匹配情况综合起来进行研究。唯有如此,才能模拟出整车在实际道路工况,比如连续坡起场景下电机温度上限是否达标。。
此外,还需考虑系统升压问题。在混动车型中,电池电压通常较低,一般通过在电驱总成上增设boost升压系统,使电机能够在较高范围内运行,尤其确保整车的动力性能。通过boost升压,不仅可提升外特性能力,还能提高不同车速下的加速性能。针对不同市场需求,该方式可解耦电池电压、电池电容与电驱平台电压设计。而且,在不同电压平台下,电驱动的效率MAP存在差异,这为我们提供了机会。在整个 WTC 或法规工况下,可通过优化不同工况点下电压,实现效率同步提升。此过程不存在性能与效率的权衡取舍问题,反而在提升性能的同时,可提升整体效率。
若产品面向海外市场,海外电池包的开发要求则更为复杂。当前,电池安全性能备受关注,以欧洲为例,其设有电动汽车电池安全标准,该标准与中国法规相近,但并不完全一致。其中,UN38.3认证针对运输过程中动力电池的安全考核;同时,在欧洲第七阶段排放&电池耐久性要求法规中,对电池耐久性以及软件对电池荷电状态估计的读取显示均有明确规定,这不仅涉及可靠性方面的进一步开发,还要求对SOCE软件进行开发。
此外,欧盟新的电池法规对废旧电池处理以及电池包碳足迹信息的公开提出了诸多细节要求,均需予以满足。因此,产品出海需通过大量工程相关的细节认证。在实际结构开发过程中,既要满足国内可靠性要求,也要符合海外法规的可靠性标准。为此,我们开展大量虚拟开发工作,以减少反复的实验测试环节。
以在欧洲投产的 MG3 Hybrid 和 MGZS Hybrid所搭载的1.8kWh功率型电池为例,上下箱体设计全球首次采用GMT复合材料,实现了安全性与轻量化的双重目标。
图源:演讲嘉宾素材
GMT复合材料具备阻燃特性,其可耐受1200度高温。当底部承受1200度高温灼烧时,反面温度实际低于200度。在材料级耐火试验以及整包热失控试验中,试验结束40分钟后,电池结构仍未被烧穿,隔热效果十分显著。同时,应用该材料可使壳体减重30%以上。
海外应用中,尤其在中东地区,热管理相关的开发工作颇多。针对中东市场的客户需求、环境特点以及法规标准要求,需将其转化为车辆技术规格场景,并进一步转化为整车工况的开发需求。这一过程涵盖从系统方案匹配选型、零部件选型布置,到整体控制逻辑开发的完整流程。在完成虚拟开发后,还需进行一系列系统台架测试、风洞实验、整车场测试以及道路实验等试验环节。
以不同市场的具体开发为例,整车前脸格栅、风扇的选型,以及基于空调冷却性能需求的前端冷却模块选型匹配均存在差异。比如在中国市场,可采用水冷电机,对电机冷却要求更高,会将低温散热器布置在最前端。而在中东GCC市场,由于对空调冷却制冷性能的要求更高,因此会将冷凝器置于最前端,同时采用油冷电机以进一步提升电机冷却能力。此外,还需考虑发动机高温热端对前舱热害的影响,尤其是对动力电池包温度和电芯温度的影响。
当前,中国汽车正在拓展和深化全球市场覆盖,重塑全球汽车产业格局,这是中国汽车产业全球化发展的必然阶段。全球尤其是欧洲市场严苛的二氧化碳法规,进一步推动了电动车和混动车需求的增长,为中国新能源车出海提供了发展机遇。上汽集团发布了全球战略,旨在实现全球布局和全产业链出海,并通过提供五种动力形式的多品类车型来满足全球市场需求。上汽多元化动力系统均为全栈自研,涵盖软硬件层面。同时,针对动力系统和热管理系统,我们结合中国和海外场景工况、动力需求的差异,进行了系统性的匹配优化和适应性开发。因此,我们的车型在中国市场和海外市场均实现了综合性能的优化,达到了市场主流竞争水平。
(以上内容来自上汽集团创新研究开发总院总监、SAE Fellow徐政于2025年10月30日-31日在第十三届汽车与环境创新论坛发表的《面向全球化市场的动力系统开发》主题演讲。)
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