“中车电驱的竞争优势,是鲜明且独特的。“中车时代电气汽车事业部总经理何亚屏向NE时代介绍, 中车时代电气进阶的密码,一是中车的品牌,二是六十多年来积累的技术底蕴,三是全产业链优势。
这三大密码既相辅相成,又特色鲜明,构成了中车时代电气电驱产业的特质。
C-Power 280,中车电驱特质下的最新产物
从2017年至今,中车时代电气新能源电驱系统经历了四次迭代。中车电驱E4.0平台首款产品C-Power 280近期在上海车展首发,诠释了中车时代电气对电驱产业的最新理解。
何亚屏介绍,中车电驱E4.0平台攻克了自主核心器件及其应用技术难题,具备高压、高性能、高效、高安全及高功率密度等五大显著优势。作为中车电驱E4.0平台的首款产品,该款基于中车自主SiC芯片开发的高压油冷动力总成产品C-Power 280,各项性能行业领先,可兼容中大型车辆的前后驱构型,市场覆盖范围广,能为客户产品的平台化有效赋能。
何亚屏认为, 随着新能源乘用车市场电驱产品越来越同质化,未来的竞争将主要围绕成本、效率和功率密度开展,E4.0平台的推出,体现了中车电驱对市场需求的理解。未来,中车电驱将聚焦电动汽车整车发展需求,围绕“用户”一“客户”一“产品”立体化需求,持续推动技术创新,为新能源汽车提供系统解决方案。
首先是 平台化。E4.0以及小功率电驱都将平台化,放大规模效益。这也是成本控制的重要方式。
在具体技术方向方面,整车电驱会在 高压电驱架构、深度集成技术、超高速电机技术等重点方向发展。
高压电气架构作为解决里程焦虑的终极解决方案,能够大幅提升电动车的应用体验目前是行业发展的重点方向之一,也是目前中车时代电气围绕“用户”端需求的创新发展的重点方向;深度集成技术目前已经成为众多整车“客户”的选择,能够释放整车的安装空间,减少整车布线难度,降低成本。中车时代电气也开发了集成大小三电和集成TCU的多合一产品,即将在下半年批量交付;超高速电机技术能带来更高的功率密度和更优的整车性能,是目前在“产品”端的重点发展方向。
新一代产品C-Power 280即是中车电驱深思熟虑后的产物,作为E4.0平台产品中的扛鼎之作,采用了800V高压电气架构,应用了高效SiC电控技术、高效扁线和三合一深度集成技术,峰值功率280kW,峰值转速2万rpm,功率密度3.3kW/kg,重量85kg,CLTC效率92%,功能安全ASIL D,各项指标均行业领先。
由此可见,E4.0在电传动、SiC芯片、传感器、机械传动等方面都实现了新的突破。中车电驱沿着“量产一代、在研一代、预研一代“的技术研发路线,通过技术引领和设计降本,有效满足其客户的市场布局节奏。
四大核心技术,实现技术引领
为什么中车电驱能够在各项技术指标上实现领先?
何亚屏指出:“C-Power 280,是基于中车电力电子和机械的深度集成及自主碳化硅的深度定制,实现了结构和功能的互补、复用。我们通过靶向精准热管理技术,深度挖掘了材料的极限能力,进一步提升材料的应用边界。在线转子温度估算及芯片的节温估算等多重算法的软件保障,结合最新PHM智能健康监控系统,确保ASIL D级安全。“
概括下来,中车电驱的专属的四大核心技术包含: 1、电力电子与机械深度集成技术;2、自主核心器件(SiC)及其应用技术;3、多功能多模式融合先进算法;4、基于材料极限和均衡热管理的轻量化技术。
中车时代电气汽车事业部总经理何亚屏介绍E4.0平台和C-Power280产品
这四大核心技术的底层支持无不是中车株洲所六十余年的牵引电传动和网络控制关键核心技术底蕴和二十余年新能源汽车电驱技术积累。
中车时代电气是中国中车旗下的核心子公司,自主掌握具有列车“心脏”和“大脑”之称的牵引电传动和网络控制关键核心技术。2002年,新能源汽车电驱项目组便组建成立,从高铁突进新能源汽车赛道,并开始承接央企联盟电驱系统研究课题。2014年,中车时代电气汽车事业部正式成立。
经过多年的发展,中车时代电气始终坚持中车株洲所的 “同心多元化”发展战略,在中国工程院丁荣军院士的带领下,联动数千人的研发团队,将轨道交通牵引电传动技术应用于新能源汽车领域,最终开发了以乘用车电驱系统为核心的系列产品,成功实现技术平移。
整个公司内部的轨道交通业务、半导体业务等都可为中车电驱输入技术,共享材料采购。中车品牌更是质量和技术的代名词。
此外,“中车资本在汽车产业链上下游投了多家企业,覆盖材料、电子、机械等等影响电驱性能和成本的关键技术和产品。“
综合企业内外部资源,中车时代电气正在做一件大事,一件能够摸透核心器件应用边界和用户需求的大事。
摸透材料应用边界,摸清用户需求
“从整体角度上看,整个总成是属于电力电子与机械深度集成的产品,系统的匹配性是一个技术难点。比如根据整车需求进行传动、转速、电压、控制等多维度最佳匹配,才能完成一套最优效率、最匹配的总成。“何亚屏解释称。
自主核心器件(包含SiC)及其应用技术,中车时代电气依托其49年大功率半导体器件开发技术及15年IGBT、SiC功率器件的多产业、长时间系统应 用经验,铸就深厚的技术底蕴。
中车时代电气通过器件的现场应用数据积累与试验测试相结合,提炼了一套完整有效的器件应用边界测试方法和应用评估方法,保障功率器件的性能极致发挥,从而实现电驱产品在安全应用与成本的有效平衡。
在材料应用方面,中车时代依托其材料根技术,围绕材料应用边界、新材料开发应用等多个维度在电驱上与材料合作伙伴开展联合创新,比如少重稀土永磁体、高压绝缘材料、均衡硅钢等方面进行了非常充分的探索与应用研究,为产品轻量化提供了充分的技术支撑。
在客户需求方面,聚焦新能源汽车整车与终端客户需求,围绕高压化、高安全性与高可用性等多方进行技术布局,为客户提供价值解决方案。如在高压化方面,如何有效解决轴承电腐蚀与高压绝缘是其系统中非常有挑战的课题。中车时代电气从材料技术和软件优化双重入手,攻克了轴承电腐蚀和高压绝缘等关键技术。探索材料的边界,应用新型绝缘材料并充分评估其长期可靠性,实现轻量化的绝缘技术;软件上,应用成熟PHM智能健康监控系统,对部件状态进行在线深度检测及异常识别,做到早发现、早预警、早处理,保障整车在故障状态下或者极限工况时的车辆安全和人身安全。
“ 中车的控制算法可以追溯到轨道交通的应用上,是一整套的多模式多功能融合算法。虽然算法是看不见的,但创造的价值却是巨大的。该套算法包含功能安全、电磁兼容在内的功能与信息安全,无位置控制算法、转子温度估算与芯片结温估算等多重算法保障,绝缘异常监控、电容异常监控与轴承电腐蚀诊断等PHM智能健康监控,均在保证车辆的安全。比如无位置控制算法的应用,能够实现旋变故障工况下切换成跛行模式,不用拖车也能开回去,提升产品的可用性。“
“同时摸透需求和材料边界,中车时代电气就可以创造出更多深度定制化的产品,为整车带来更多可能。“何亚屏相信在各位伙伴的支持下,中车电驱会有更多更优异的产品问世。
打造200+万套产业能力,助力电驱产品真正创造价值
“技术开发只是万里长征的第一步,测试和生产资源的有效保障才是我们产品落地的关键。“
中车时代电气以株洲、无锡2大基地为核心,建设多个异地配套工厂,实现就近产品供应。
株洲基地配套华中,辐射全国。目前株洲基地拥有SMT、电机电控生产线,年产能可达40万套。
无锡基地配套长三角,目前拥有电驱总成、减速箱自动化生产线,年产能可达20万套。
长春基地配套东北。去年8月中车时代电气与中国一汽强强联合,双方将成立合资公司从事新能源汽车电驱动系统的开发、制造、销售和售后服务。
柳州基地配套珠三角,辐射整个西南地区,并且是中车面向东盟市场的桥头堡。今年3月,中车时代电气在广西柳州市的柳东新区中德工业园中正式成立中车乘用车电驱柳州产业基地。进驻柳州后,该公司可以更快速响应、服务主机厂,物流成本大大降低,也能更好地与主机厂开展项目研发合作。
通过全国布局,中车时代电气打造了国内领先的实验平台,2025年将形成200+X万套的产业能力,强化规模效应,让C-Power 280及未来的产品真正地为客户创造价值。
来源:第一电动网
作者:NE时代
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