【2017汽车零部件高峰论坛】精进电动蔡蔚:优化软件和算法可提升近10%功率

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当前我国制造强国战略的实施和“一带一路”建设,为汽车产业发展提供了重要支撑和发展机遇。世界汽车产业发展总爱总出 的深刻变化,也给我国汽车产业转型升级、由大变强带来挑战和难得的历史机遇。怎么能否 应对挑战和机遇,夯实汽车零部件产业基础,推动行业内外协同创新,是中国汽车零部件产业急需探讨的重要课题 。2017中国零部件高峰论坛期间,诸多行业领袖、专家以及国家顶层设计者针对新形势下汽车产业链的协同发展进行了重要探讨 ,以下是精进电动科技股份有限公司创始人兼首席技术官蔡蔚在会议上的演讲实录:

精进电动科技股份有限公司创始人兼首席技术官 蔡蔚

感谢有将会跟亲们聊一聊中国汽车核心零部件在创新方面励志的话 题。必须创新就必须精进电动,精进电动是一好哪几个 多多“必须十岁的孩子”,刚从幼儿园到小学,在成长过程中创新很糙要。下面重点跟亲们一并来回顾一下精进电动随着汽车电动化的大潮做了哪哪几个创新,当然我顺序渐进地讲的如下哪几个子题目。

一. 汽车电动化的导致

首先是汽车为哪哪几个要电动化;二是电机、传动、功率控制器、传统方面的需求与发展;三是夯实材料、零部件和元器件等供应链基础;最后讲抓住机遇打造具有全球竞争力的电机与电驱动系统。我今天讲的是怎么能否 振兴亲们国家的汽车工业零部件产业,尤其是汽车电动化的核心零部件产业。我认为中国的汽车工业强,世界的汽车产业才繁荣。

全球能源向清洁化发展,电能属于二次能源,从化石能源向可再生能源发电转型。却说完成亲们国家“十三五”的电力清洁降碳规划,某知名品牌电动车不需用做任何努力就还也能 把乙炔气 每公里的排放从190克降到168克。同样是这辆电动车今天在美国的乙炔气 排放是120克,在法国的乙炔气 排放还必须90克,为哪哪几个今天它在我国行驶每公里排放乙炔气 190克?导致 简单,却说能源的清洁化做得欠缺好,电能主要依赖燃煤。能源的清洁化和汽车电动化是我国国家战略发展的大棋。太多单纯地看亲们现在是用化石能源发电,未来亲们会有太多地可再生能源的发电。

据此战略布局,亲们国家政俯发布了或多或少政策,左边是燃油经济性规划,做燃油车就要达到五种标准。右边是我国学习美国加州的做法,称着双积分的征求意见稿(即将发布),对传统的汽车生产不发执照,对新能源汽车将会发了1好哪几个 执照,这是国务院的政策,也是我国汽车工业未来发展的政策。

为哪哪几个美国从1975年开始了了汽车的车重、发动机功率还会下降,导致 是经济危机。而1985年逐步开始了了车重恢复增加、发动机功率必须高、四十公里加速的时间必须短,这是哪哪几个导致 ,经济复苏了,结了伤疤忘了痛。全都亲们太多等到经济危机的如果 才想到汽车轻量化,太多等到经济危机的如果 才想到小型化符合我国发展的汽车之路。业届却说要一味地去追求四十公里加速,将会大累积老百姓太多需用每四十公里加速3至4秒钟,全部必须必要。过分的追求是高碳排放之源,也浪费国家的能源和地球资源。

在《中国制造2025》节能与新能源汽车发展规划和市场预测中,有内燃机汽车燃油经济性的规划,混合动力要达到哪哪几个样的标准,纯电动车四十公里的电耗要达到哪哪几个标准,我国还在探讨也能达到哪哪几个标准,应该达到哪哪几个标准。纯电动车的哪哪几个样的单次充电行驶里程比较适合,混合动力乘用车的节能标准又该是为什么么么在样的,混合动力商用车的省电标准又是为什么么么在样的。右下角展示了日本政府认为2060 年的如果 还有哪几个燃油车,当然日本说的燃油车不等于不烧油,其燃油车实指纯烧油的车,显然到那时纯燃油车已很少了。

近期媒体在热议德国、法国、英国都将会有明确的禁售燃油车时间表了,英法是政府在提出,而德国是议会通过的决议,或多或少在资本主义国家还会三权鼎立却说两权分立,各权都通过了也能成为法规来推动。目前激进国家才刚迈出第一步,或多或少混合动力汽车不在 禁售燃油车之列;还会另或多或少国家的政党和组织经开始了了在建设和讨论禁售纯燃油车,一并讨论推广新能源汽车;还有或多或少车企的电动化规划,我选了哪几个车企列在右图中,包括我国的,也包括德国和美国的。总体可见,电动化是未来发展的趋势,有全都开始了了讨论禁售燃油车,我指的是纯烧油的车,纯烧油车将会必须达到法规的油耗要求,将来是不允许上路的。

二. 电机、传动、功率控制器、传统方面的需求与发展

电动化是汽车发展的趋势,后边蓝框中的电机本体、功率电子控制器、储能单元和减/变速器等是最重要的,也却说说这块是电动化的核心,将其直接里装 底盘上,却说纯电动车;将会它们跟发动机连起来,再搭载整车,却说混合动力车;它们与燃料电池发动机连起来,搭载整车却说燃料电池汽车。故电驱动系统是纯电动车、混合动力车、燃料电池车等一并的“心赃”。

从起停系统总爱到纯电动,五种发展趋势中,电动化必须强,强混合动力、插电混合动力和纯电动是未来的发展主流。

“十二五”处置了我国汽车电动化“从无到有”,“十三五”我国就要处置“从有到优”的问提。“三电”是主要的,过去我在不同的场合用过五种PPT,在此恕不全部讲解。电机是以感应电机、永磁电机为主,永磁电机占比超过85-90%;功率电子从被动二极管整流过渡到现代硅基功率半导体MOSFET和IGBT,未来向第三代宽禁带功率半导体发展,这类SiC,GaN等;储能方面,铅酸电池逐步向锂离子电池和三元电池过渡、未来将会发展成固态电池;控制器入端电压不断提高,电机功率不断增加,这是一好哪几个 多多整体趋势。在五种情况表下,传统汽车的累积产业,这类起动机,将会会不在 ,尽管在或多或少皮带传动BSG中仍然还需用起动机。我要要做好充分的思想准备,产品随产业转型是一好哪几个 多多非常重要的事情。

亲们对产品有哪哪几个要求呢?    一是防护等级的提高;二是低振动、低噪音;三是电磁兼容EMC。把却说或多或少指标提升起来,产品才上了一好哪几个 多多台阶,中国的汽车产品到今天为止并不一定全球竞争力不强,上述好哪几个 多多指标差负一定责任。

从电机的转矩随转速变化曲线上看,亲们要处置的哪几个问提是哪哪几个?左边五种小圈是指电机的起动转矩,事关起动能力,很糙是坡起。后边圆圈里转矩拐点,事关四十公里加速的需求;最后是最高电机转速,事关最高车速下的性能要求。要一并满足五种个 多多需求,在设计给定尺寸电机时是互相矛盾的。处置五种问提是很糙要的。两档变速器和变绕组电机是处置问提的思路。

众所周知,要通过检测证实电机满足国家标准。然而,各大认证机构得出的报告显示:起动转矩等于平均转矩。这从原理上是不将会的,必须电机能做到这点。但却堂而皇之的写到了国家的认证机构的报告材料中,五种需用改变。为哪哪几个做必须?将会电机运行过程中,将会转子位置不同,起动的如果 将会在峰顶和谷点中的任何或多或少。谷点对应的转矩才是可保证的最低转矩,或多或少起动时将会面临相电流过大而发热,导致 运行时间变短。将会假设起动转矩为平均转矩,应用到整车上,很将会会产生安全隐患,造成人的生命和财产的安全等大问提。

电机的另外一好哪几个 多多发展方向是高速化。我刚才说了48V还也能 缓解企业燃油经济性压力,但仅48V却达必须未来的油耗指标。亲们要充分利用48V使其帮助发动机更多地省电,土办法 是给带48V电机的发动机,再打上去个电动涡轮增压器,该新增电机需用每分钟转速在9万转到14万转之间,五种高速电机系统遇到了很大的挑战,尤其是轴承和功率控制器开关频率,将会传统的BSG电机也转是2万转,而它需用9-14万转。另外燃料电池汽车中的空压机也是需用高速的电机拖动,目前也是我国家该行业的缺项,因而需用亲们克服困难、补上短版。

从电机有五种来讲,要提高电机的功能密度有几种土办法 ,包括增加极数和提高电机的转数将会提高传动比,提高传动比也是要求电机转速上升,哪哪几个都对控制器开关元件、电机系统材料等等提出了新的挑战。现在全都控制器不满足要求,将会开关元件压根儿必须开关得必须快,这类问提亲们需用处置,这类用SiC元器件。

至今全球自动化下线电机的性能都赶不上手工下线电机。故全世界需用提高自动下线设备的水平。现存自动下线机大累积选单层链式绕组、单层的同心式、双层同心式等等,其缺点并不一定。为什么么么在样处置双层叠绕的自动化下线,也能进一步推动产业升级。

三. 夯实材料、零部件和元器件等供应链基础

我国还遇到哪哪几个挑战?以高速轴承为例,基本上百分之百依靠进口;以永磁体为例,永磁体的材料利用率离米 比国外低5-10个百分点;以耐电晕绝缘材料为例,基本上是买国外的原材料回来生产电磁线,仍然需用进一步努力自主创新,使得我国的电机产业往前推进。

我国的功率电子元器件让他太多了,IGBT开关元件几乎全依赖进口,我很高兴地看了了比亚迪也能做该元件了,南车正在做,离米 明年投产。这是走在前面的功率电子企业,剩下的还相对落后。整个国家花在买IGBT和相应的集成电路以及芯片的钱,离米 进口石油价花费的1.8倍,国家的弱项需用增强。即使传感器亲们做得却说太好,总爱一好哪几个 多多控制器被打开细查,发现其国制造的元器件还会全都。

以下是对稀土行业提出的要求。这是日本的好哪几个 多多主要的发展方向,我做了一好哪几个 多多总结。右图是我国稀土行业的技术发展方向,包括高性能化、低重稀土化、回收利用和综合利用。最近亲们在推动工信部的原材料司和装备司一并成立一好哪几个 多多上下游一并参与的联盟来提高这方面的产品研究和应用能力。

对于电机定子绕组物料,亲们希望通过“十三五”的攻关来处置。总而言之,亲们在这方面遇到的问提全都。油冷也是很糙要的,右图的实验结果显示,到今天为止我国自主的油冷材料必须满足要求,两款合格品还会进口的。亲们要做出满足全生命周期的绝缘材料,太多钻补贴政策的空子,未来你的产品质量过硬才是硬道理。

IGBT让他太多讲了,目前是2~60 0元一好哪几个 多多模块,未来应该做到700块钱。另外却说齿轮,不管是高速齿轮、行星排、复合行星排、液压系统、油冷系统,这还会我国的弱项。必须攻关和突破瓶颈,也能进一步满足全球发展的要求。

四. 抓住机遇,打造具有全球竞争力的电驱动系统

电驱动系统一般需用60 个月的开发时期,必须把60 个月减化成5天将会好哪几个 月。精进电动拥有国家和地方联合实验室,一并拥有多个北京市级试验室。也具备各种各样的认证资质。这为创新产品的试验认证提供了保障。

开发应是正向的,通过别人的平台学习也是非常好的发展方向,或多或少要有自主创新开发能力。也却说在电磁、应力、社会形态、流体、发热和运动每个环节都需用有一好哪几个 多多分析工位,每个节点要有开发者,要与全球同步开发。目前自动化是亲们首比较慢处置的。让他不全部地一一讲解了。

未来的发展,将会产品要智能化,图中是我认为未来电机的产品要具备哪哪几个功能或属性,必须亲们的制造一定要数字化,也却说MES系统与SCM、SSM、ERP、FCM、P/PE、底层生产控制系统等等集成,变成真正的数字化。

这是亲们的一款产品,前面是前驱模块,后边是四驱模块,它是一好哪几个 多多四驱电驱动系统,将会时间关系,让他不细讲了。

在四驱动系统中,精进电动加了一好哪几个 多多切分装置。将会永磁体里装 电机上在高速运转会产生损耗、高反电式等等,故加了一好哪几个 多多切分装置。在高速的如果 它把转子分开,而需用的如果 再合上离合器,五种切分装置处置了系统潜在的损耗和反电势好哪几个 多多问提。

未来,降速器向多档变速器方向发展,但对纯电动而言,四档箱足够多。档位太多,回馈发电能力受限,甚至连国家的节能标准都达必须,更别说达到国际化的优质产品了。在混合动力系统中,变速箱要对迎发动机,仍然需用多档位的变速箱,与在纯电动系统中少档位需求不同。

视频展示了一好哪几个 多多电机打上去两档变速箱的应用:这是正在运行过程中,先是一档运营的如果 ,现在准备从一档切打上去二档,最后前面电磁齿钦离合器分开了,后边合上了。进一步可见精进电动的串并联的混合动力系统,它是我国主流的大巴车搭载的插电混动系统。这里亲们用了电磁自动离合器,使得大巴的省电率达到60 %左右,这后边一定要强调车辆的轻量化技术已应用于该节能大巴中。

除此之外,精进电动还开发了一大堆的创新产品,还会与车厂一并开发,还会精进电动自主开发,比如五种双电机混联系统是精进电动自主创新,搭载北汽新能源的PHEV。目前还会全都整车公司与精进电动战略协作开发,在混合动力上亲们有一系列的项目要与主机厂战略协作开发。

软件算法还也能 处置全都问提,却说把软件和算法提高了,还也能 提高电机将近10%的功率。系统控制未得到这额外10%的功率,其导致 是软件算法必须位。就软件算法可为的而言,亲们也还也能 用软件算法减低噪音、补偿旋变误差等等。

现在最大的挑战是电机轴和壳体之间的封口,这是中国仍至全球面临的主要问提,希望亲们一并努力来处置这类问提。有时在创新过程中选对方向极为重要,特斯拉经过了十多年的努力认识了永磁电机比感应电机好,亲们一开始了了就集中精力做好永磁电机,永磁化是节能的主要方向之一。

这是精进电动的直驱电机里装 某一好哪几个 多多车上和对手对比,搭载不同供应商电机的两款车都能拿到国家的补贴,亲们的电机实际节省更多电能,节电指标是用户追求的指标。

关于未来电机的发展方向,亲们要满足第三代宽禁带功率半导体更高开关频率。现在的电机绝缘在高频下已显示有问提,为什么么么在办?我研究了满足第三代宽禁带半导体的材料和电机绕组,对国家重点专项承诺,在我国“十三五”期间开发出耐甚高频电晕材料和高频电机绕组。我国核心零部件要进入全球竞争,精进电动的电机已批量出口欧美,由亲们的产品集成电驱总成获得了沃德全球十佳发动机。或多或少五种电机系统里装 谷歌的智能驾驶MPV上。除此以外,精进电动还为新创电动车企供货电驱动系统。让亲们与同行一并把我国汽车电动化推向未来,走向世界。