汽車產業全面轉型電動化，動力總成如何破局前行？

隨著《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0版)》(以下簡稱2.0版技術路線圖)的正式發布，中國汽車工業開啟了全面轉型和電動化之路。技術路線圖2.0版指出，到2035年，我國節能汽車和新能源汽車年銷量各占一半，傳統能源動力乘用車全部轉換為混合動力，實現汽車產業全面電氣化轉型。在全面轉型和電動化的路徑下，中國汽車動力總成行業無疑面臨著諸多挑戰。從上來看，由于安全、續航、成本、壽命、基礎設施等多重瓶頸，純電動汽車真正普及還需要一段時間。同時，面對未來越來越嚴格的排放標準和雙積分壓力，單純提高汽油機熱效率仍然難以達標。那么，如何實現我國汽車動力總成的電氣化改造呢？應該采用什么樣的技術路線來滿足市場需求？電氣化改造過程中會面臨哪些問題和挑戰？12月3-4日，在加斯帕主辦的“2020中國汽車動力總成電氣化國際峰會”上，行業領袖、企業大咖、資深專家圍繞上述話題進行了深入的分析和探討。

據了解，隨著汽車節能技術的不斷提升，我國乘用車新車平均油耗持續下降，已接近2020年百公里5L的目標值。目前，高壓縮比(12-13)+米勒循環+變排量附件+低摩擦技術等先進節能技術得到廣泛應用，汽油機熱效率逐漸接近40%的國際先進水平；自動擋占比達到70%以上，7DCT和8AT已經量產。CVT方面，CVT180和CVT250已經量產。但面對未來越來越嚴格的排放標準，單純提高汽油機的熱效率仍然難以達標。國家新能源汽車創新項目專家組組長王炳剛在接受蓋世汽車采訪時表示，鑒于中國國情，多元化的汽車技術和能源類型更適合，在發展汽車電動化的同時，要注重對傳統汽車的改造。因此，專家組一致認為，未來15年，中國傳統汽車應全面向混合動力汽車轉型。峰會期間，作為汽車企業代表，東風汽車技術中心新能源動力總成總工程師張國光表示，東風汽車的節能技術路徑主要圍繞“新四化”技術，包括電動化、智能化、網聯化、輕量化，其中智能化的范圍大于電動化。電動化主要講動力，包括純電動、混合動力、氫燃料電池等。智能化重在使用，是除了電源之外的電子配件的管理。“從車廠的角度來說，我們一直認為電氣化是最基本的出發點。我們剛開始做微混，后來做輕混。我們發現油耗極限和實際情況差距太大，僅靠這些手段不足以應對未來的挑戰。所以一定要做混動，插電混動，純電。技術路線并存，不會是一條路線到底。”在張國光看來，2.0版本的技術路線圖中提到的2035年的愿景，從目前的情況來看是可行的方案，就看如何打開消費市場，如何做產業鏈了。

全新路虎發現運動版P300e(信息來源:奇瑞捷豹路虎)奇瑞捷豹路虎產品開發部動力總成與新能源部高級經理蔣恒飛表示，作為一名傳統動力總成的工程師，他一直在努力尋找動力總成動力性、燃油經濟性和排放之間的平衡。據介紹，為了開發更適合中國市場和用戶需求的車型，奇瑞捷豹路虎制定了動力總成電動化發展戰略，也稱為xEV戰略，即涵蓋12V、48V啟停系統、300V以上插電式混合動力系統和純電動汽車的電動化動力系統。產品方面，捷豹路虎集團將從2020年起實現全系車型100%電動化。一汽新能源電驅動發展總監王思博也介紹了紅旗電氣化的相關技術規劃。在他看來，新能源電驅動系統未來將向集成化、高速化、高壓化方向發展。紅旗的電驅動系統也將向三合一方向集成，后續的輪轂電機將以驅動功能為載體集成，進而向高電壓、高速度、低噪音方向發展。在混合動力技術路線中，主要有橫向雙電機和縱向單電機兩種方式。縱向以發動機驅動為主，電機為輔，兼顧動力性和經濟性。在車輛需求配置層面，會有三電機后驅矢量控制的高性能跑車，前驅的技術路線也會打造專屬的單電機或雙電機兩檔平臺，在輪轂電機方面會有持續的技術鋪墊。動力總成電動化更高效的關鍵技術從上述動力總成電動化的發展路徑可以發現，每個汽車企業對其下一代驅動系統的規劃都不盡相同，零部件相似，差異也很多，這與企業自身的定位、背景和未來發展規劃有關。但動力總成電動化過程中呈現的多樣化技術路線和能源類型，勢必對相關供應商提出新的需求和挑戰。在這方面，博格華納中國總部前期工程總工程師龔rters坦言，“很難概括多樣化的下一代驅動系統產品，所以暫時只能用一個黑匣子來表示，就像做數學題一樣，把自己不知道的東西抽象出來，比如通過必要的基本元素來分析下一代驅動系統。”在他看來，未來的驅動系統應該具備扭矩、氣壓、熱量、軟件、集成等基本要素，因為無論什么樣的驅動系統，最終都要處理扭矩問題；同時，下一代驅動系統不僅限于純電動汽車，還涉及內燃機，所以如何處理氣壓也是非常重要的基礎要素。“如果一個供應商能真正為上述要素的所有功能提供一個好的解決方案，那么他就能真正更高效地實現下一代驅動系統，而這樣的供應商必須擁有全面的產品組合，對每一個產品都有深刻的理解，并且有靈活的服務和可靠的交付。只有整套完成，才能真正滿足或實現下一代驅動系統，而博格華納具備這樣的綜合能力。”龔對說:

博格華納電氣化產品解決方案(圖片來源:博格華納)據了解，通過收購德爾福技術，博格華納一方面鞏固了其在混合動力和電驅動系統領域的業務優勢，另一方面提升了其在汽車電子和電力電子領域的業務規模、技術、人才和系統能力，更重要的是提升了其作為驅動系統供應商面向未來的下一代動力總成的能力。作為動力總成電氣化全方位解決方案的提供商，SAIC變速器開發出了高速、深度的一體化橋梁。據上海汽車變速器有限公司前瞻技術總監盧繼波介紹，這是一款三合一驅動橋，實現了高速、高速永磁同步電機與高性能控制器MCU的深度集成。驅動電機最高轉速可達16000轉/分；；減速器是根據德國大眾MEB公司的要求設計開發的。峰值功率可達165KW，峰值扭矩300Nm，輪端扭矩達到3900Nm。同時驅動電機分為高功率和低功率兩個不同版本，減速器可以使用不同的速比，可以用在SUV、轎車等各種車型上。華為技術有限公司數字能源產品線車載電源領域副總裁鵬鵬就下一代電驅動電力電子架構提出了自己的思考。“只有自主掌握核心技術，才能在下一個世紀占得先機。華為希望通過下一代電驅動電力電子架構等技術的研發，引領未來整個行業趨勢，最終將數字世界帶到每一輛汽車上。”今年9月，在北京車展期間，華為推出了一體化電驅動系統DriveONE，這是業界首個超融合電源和解決方案，可以提供開放平臺和跨代技術，幫助車企打造好車。據介紹，“O”是一個開放平臺，包括軟件平臺AutoSar架構、硬件平臺CCA架構和數字開發平臺PDDP；；“N”代表新一代，包括第一代多分量方案、第二代融合方案和第三代動態域方案；“E”是卓越體驗，致力于極簡主義、安全可靠、AI云智能的融合。

華為DriveONE(來源:華為)其實“一”還有另外一層意思，就是產品的集成度極小。“動力域高度集中，會讓車輛布局的演進更簡單；融合架構下創新的功能安全設計，可以使從組件到系統的集成更完整、更安全；從單機模擬到場景驗證都更加智能和安全。”鵬鵬說。動力總成電動化的潛在市場前景在技術路線圖2.0版本的指引下，汽車廠商和零部件供應商轉電動化的決心可見一斑。對于動力總成來說，雖然電動化的道路上會有很多挑戰，但是這個發展潛力巨大的市場還是值得大家向往的。蓋世汽車研究所所長顏路指出，從2018年到2020年，中國整個乘用車市場經歷了近兩年的衰退，但電動乘用車的銷量一直在增長。“從拆分新能源汽車和混合動力汽車來看，雖然今年前幾個月新能源汽車市場出現了一定的下滑，但目前來看，還是處于比較好的增長態勢；近幾年的混動車增速基本都在50%以上，前幾年甚至在100%以上。如果沒有政策鼓勵，混合動力汽車很難保持這樣的高速發展。“最新銷售數據顯示，2020年10月，新能源乘用車批發銷量突破14.4萬輛，同比增長119.8%，環比增長15.9%。隨著新能源汽車市場升溫趨勢明顯，整個乘用車市場開始復蘇。”我們已經查看了整個保險數據和終端銷售。7月份以來，整個市場的增速都在100%以上，反映出新能源市場帶動了整體銷量的增長。“此外，在市場滲透率方面，顏路表示，目前電氣化滲透率已經達到9%左右，整體滲透率有望超過9.5%。長期堅持混合動力系統研發的國家新能源汽車技術創新中心段志輝仍然表達了對混合動力市場的樂觀看法。”隨著2.0版本技術路線圖的發布，我們預計混合動力在短期內會有很大的發展。到2025年，混合動力汽車將占燃油汽車的20%。這個市場空間很大。國內企業應選擇正確的混合動力技術路線，迎頭趕上。“據了解，目前國內外混合動力系統有90多種，其中主流的有功率分流、串并聯和P2或P2.5這三種技術各有優缺點。”企業在大力發展混合動力技術的時候，不要被一個錯誤的觀念誤導，選擇了一條不好的路線。”段志輝大聲叫著。對于混合動力技術路線的選擇，顏路表示，“首先要考慮市場集中度、產品成本、政策可能發生的變化，以及產業鏈的成熟度。最后，最重要的是整合企業自身的資源稟賦。不要盲目發展。“隨著《節能與新能源汽車技術路線圖(2.0版)》(以下簡稱2.0版技術路線圖)的正式發布，中國汽車工業開啟了全面轉型和電動化之路。技術路線圖2.0版指出，到2035年，我國節能汽車和新能源汽車年銷量各占一半，傳統能源動力乘用車全部轉換為混合動力，實現汽車產業全面電氣化轉型。在全面轉型和電動化的路徑下，中國汽車動力總成行業無疑面臨著諸多挑戰。從上來看，由于安全、續航、成本、壽命、基礎設施等多重瓶頸，純電動汽車真正普及還需要一段時間。同時，面對未來越來越嚴格的排放標準和雙積分壓力，單純提高汽油機熱效率仍然難以達標。那么，如何實現我國汽車動力總成的電氣化改造呢？應該采用什么樣的技術路線來滿足市場需求？電氣化改造過程中會面臨哪些問題和挑戰？12月3-4日，在加斯帕主辦的“2020中國汽車動力總成電氣化國際峰會”上，行業領袖、企業大咖、資深專家圍繞上述話題進行了深入的分析和探討。

據了解，隨著汽車節能技術的不斷提升，我國乘用車新車平均油耗持續下降，已接近2020年百公里5L的目標值。目前，高壓縮比(12-13)+米勒循環+變排量附件+低摩擦技術等先進節能技術得到廣泛應用，汽油機熱效率逐漸接近40%的國際先進水平；自動擋占比達到70%以上，7DCT和8AT已經量產。CVT方面，CVT180和CVT250已經量產。但面對未來越來越嚴格的排放標準，單純提高汽油機的熱效率仍然難以達標。國家新能源汽車創新項目專家組組長王炳剛在接受蓋世汽車采訪時表示，鑒于中國國情，多元化的汽車技術和能源類型更適合，在發展汽車電動化的同時，要注重對傳統汽車的改造。因此，專家組一致認為，未來15年，中國傳統汽車應全面向混合動力汽車轉型。峰會期間，作為汽車企業代表，東風汽車技術中心新能源動力總成總工程師張國光表示，東風汽車的節能技術路徑主要圍繞“新四化”技術，包括電動化、智能化、網聯化、輕量化，其中智能化的范圍大于電動化。電動化主要講動力，包括純電動、混合動力、氫燃料電池等。智能化重在使用，是除了電源之外的電子配件的管理。“從車廠的角度來說，我們一直認為電氣化是最基本的出發點。我們剛開始做微混，后來做輕混。我們發現油耗極限和實際情況差距太大，僅靠這些手段不足以應對未來的挑戰。所以一定要做混動，插電混動，純電。技術路線并存，不會是一條路線到底。”在張國光看來，2.0版本的技術路線圖中提到的2035年的愿景，從目前的情況來看是可行的方案，就看如何打開消費市場，如何做產業鏈了。

全新路虎發現運動版P300e(信息來源:奇瑞捷豹路虎)奇瑞捷豹路虎產品開發部動力總成與新能源部高級經理蔣恒飛表示，作為一名傳統動力總成的工程師，他一直在努力尋找動力總成動力性、燃油經濟性和排放之間的平衡。據介紹，為了開發更適合中國市場和用戶需求的車型，奇瑞捷豹路虎制定了動力總成電動化發展戰略，也稱為xEV戰略，即涵蓋12V、48V啟停系統、300V以上插電式混合動力系統和純電動汽車的電動化動力系統。產品方面，捷豹路虎集團將從2020年起實現全系車型100%電動化。一汽新能源電驅動發展總監王思博也介紹了紅旗電氣化的相關技術規劃。在他看來，新能源電驅動系統未來將向集成化、高速化、高壓化方向發展。紅旗的電驅動系統也將向三合一方向集成，后續的輪轂電機將以驅動功能為載體集成，進而向高電壓、高速度、低噪音方向發展。在混合動力技術路線中，主要有橫向雙電機和縱向單電機兩種方式。縱向以發動機驅動為主，電機為輔，兼顧動力性和經濟性。在車輛需求配置層面，會有三電機后驅矢量控制的高性能跑車，前驅的技術路線也會打造專屬的單電機或雙電機兩檔平臺，在輪轂電機方面會有持續的技術鋪墊。動力總成電動化更高效的關鍵技術從上述動力總成電動化的發展路徑可以發現，每個汽車企業對其下一代驅動系統的規劃都不盡相同，零部件相似，差異也很多，這與企業自身的定位、背景和未來發展規劃有關。但動力總成電動化過程中呈現的多樣化技術路線和能源類型，勢必對相關供應商提出新的需求和挑戰。在這方面，博格華納中國總部前期工程總工程師龔rters坦言，“很難概括多樣化的下一代驅動系統產品，所以暫時只能用一個黑匣子來表示，就像做數學題一樣，把自己不知道的東西抽象出來，比如通過必要的基本元素來分析下一代驅動系統。”在他看來，未來的驅動系統應該具備扭矩、氣壓、熱量、軟件、集成等基本要素，因為無論什么樣的驅動系統，最終都要處理扭矩問題；同時，下一代驅動系統不僅限于純電動汽車，還涉及內燃機，所以如何處理氣壓也是非常重要的基礎要素。“如果一個供應商能真正為上述要素的所有功能提供一個好的解決方案，那么他就能真正更高效地實現下一代驅動系統，而這樣的供應商必須擁有全面的產品組合，對每一個產品都有深刻的理解，并且有靈活的服務和可靠的交付。只有整套完成，才能真正滿足或實現下一代驅動系統，而博格華納具備這樣的綜合能力。”龔對說:

博格華納電氣化產品解決方案(圖片來源:博格華納)據了解，通過收購德爾福技術，博格華納一方面鞏固了其在混合動力和電驅動系統領域的業務優勢，另一方面提升了其在汽車電子和電力電子領域的業務規模、技術、人才和系統能力，更重要的是提升了其作為驅動系統供應商面向未來的下一代動力總成的能力。作為動力總成電氣化全方位解決方案的提供商，SAIC變速器開發出了高速、深度的一體化橋梁。據上海汽車變速器有限公司前瞻技術總監盧繼波介紹，這是一款三合一驅動橋，實現了高速、高速永磁同步電機與高性能控制器MCU的深度集成。驅動電機最高轉速可達16000轉/分；；減速器是根據德國大眾MEB公司的要求設計開發的。峰值功率可達165KW，峰值扭矩300Nm，輪端扭矩達到3900Nm。同時驅動電機分為高功率和低功率兩個不同版本，減速器可以使用不同的速比，可以用在SUV、轎車等各種車型上。華為技術有限公司數字能源產品線車載電源領域副總裁鵬鵬就下一代電驅動電力電子架構提出了自己的思考。“只有自主掌握核心技術，才能在下一個世紀占得先機。華為希望通過下一代電驅動電力電子架構等技術的研發，引領未來整個行業趨勢，最終將數字世界帶到每一輛汽車上。”今年9月，在北京車展期間，華為推出了一體化電驅動系統DriveONE，這是業界首個超融合電源和解決方案，可以提供開放平臺和跨代技術，幫助車企打造好車。據介紹，“O”是一個開放平臺，包括軟件平臺AutoSar架構、硬件平臺CCA架構和數字開發平臺PDDP；；“N”代表新一代，包括第一代多分量方案、第二代融合方案和第三代動態域方案；“E”是卓越體驗，致力于極簡主義、安全可靠、AI云智能的融合。

華為DriveONE(來源:華為)其實“一”還有另外一層意思，就是產品的集成度極小。“動力域高度集中，會讓車輛布局的演進更簡單；融合架構下創新的功能安全設計，可以使從組件到系統的集成更完整、更安全；從單機模擬到場景驗證都更加智能和安全。”鵬鵬說。動力總成電動化的潛在市場前景在技術路線圖2.0版本的指引下，汽車廠商和零部件供應商轉電動化的決心可見一斑。對于動力總成來說，雖然電動化的道路上會有很多挑戰，但是這個發展潛力巨大的市場還是值得大家向往的。蓋世汽車研究所所長顏路指出，從2018年到2020年，中國整個乘用車市場經歷了近兩年的衰退，但電動乘用車的銷量一直在增長。“從拆分新能源汽車和混合動力汽車來看，雖然今年前幾個月新能源汽車市場出現了一定的下滑，但目前來看，還是處于比較好的增長態勢；近幾年的混動車增速基本都在50%以上，前幾年甚至在100%以上。沒有政策鼓勵，混合動力汽車很難保持這樣的高速發展。”最新銷售數據顯示，2020年10月，新能源乘用車批發銷量突破14.4萬輛，同比增長119.8%，環比增長15.9%。隨著新能源汽車市場升溫趨勢明顯，整個乘用車市場開始復蘇。“我們研究了整個保險數據和終端銷售。7月份以來，整個市場的增速都在100%以上，這反映出新能源市場帶動了整體銷量的增長。”此外，在市場滲透率方面，顏路表示，目前電氣化滲透率已經達到9%左右，整體滲透率有望超過9.5%。長期堅持混合動力系統研發的國家新能源汽車技術創新中心段志輝仍然表達了對混合動力市場的樂觀看法。“隨著2.0版本技術路線圖的發布，我們預計混合動力將在短期內獲得巨大發展。到2025年，混合動力汽車將占燃油汽車的20%。這個市場空間很大。國內企業要選擇正確的混合動力技術路線，迎頭趕上。”據了解，目前國內外混合動力系統有90多種，其中主流的有功率分流、串并聯和P2或P2.5這三種技術各有優缺點。“企業在大力發展混合動力技術的時候，不要被一個錯誤的觀念誤導，選擇了一條不好的路線。”段志輝呼吁。對于混合動力技術路線的選擇，顏路表示，“首先要考慮市場集中度、產品成本、政策可能發生的變化，以及產業鏈的成熟度。最后，最重要的是整合企業自身的資源稟賦。不要盲目發展。”

標簽：路虎捷豹發現奇瑞東風

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