新能源汽車電控系統(tǒng)的突圍

          2015.12.13

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                  新能源汽車產(chǎn)業(yè)是國家戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè),也是中國制造2025十大重點領(lǐng)域之一。盡管對其未來發(fā)展路線仍有一些爭議,但說其是未來最有發(fā)展前景的產(chǎn)業(yè)之一卻毋庸置疑。

          電控系統(tǒng)是新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的重中之重。新能源汽車電控系統(tǒng)主要包括電池管理系統(tǒng)、電機控制系統(tǒng)、能量回饋系統(tǒng)、電動助力轉(zhuǎn)向系統(tǒng)等環(huán)節(jié)。

          與傳統(tǒng)汽車的控制系統(tǒng)相比,新能源汽車電控系統(tǒng)的控制單元數(shù)量及復(fù)雜程度遠遠高于傳統(tǒng)車;各個電子控制單元可以更好的協(xié)調(diào)工作;穩(wěn)定性能和安全性要求也更高。

          這對于新能源汽車電控系統(tǒng)發(fā)展提出了更高的要求:需要新的開發(fā)方法和手段;需要能夠提供系統(tǒng)級的解決方案、而不僅僅是控制器的運轉(zhuǎn);零部件供應(yīng)商與系統(tǒng)集成商統(tǒng)一軟件接口平臺;開發(fā)周期需要縮短。

          構(gòu)成新能源汽車電控系統(tǒng)的主要元器件包括:芯片與專用器件、車用MCU、電子控制模塊、功率驅(qū)動模塊(IPM/IGBT/Mosfe)、車用傳感器、系統(tǒng)集成及軟件、接插件等。目前電控系統(tǒng)元器件基本被英飛凌、瑞薩、博世、三菱、富士、西門子等國外知名電子元器件企業(yè)壟斷。

          驅(qū)動電機系統(tǒng)決定著新能源汽車能否安全可靠地運行,是電控系統(tǒng)的核心之一。目前國內(nèi)車用驅(qū)動電機生產(chǎn)企業(yè)主要分為三類:一是具有傳統(tǒng)整車及其零部件生產(chǎn)經(jīng)驗的汽車企業(yè),如上汽集團、一汽集團、萬向集團等;二是具有其它領(lǐng)域電機生產(chǎn)經(jīng)驗的企業(yè),如大洋電機等;三是針對電動車成立的電機企業(yè),如上海電驅(qū)動等。而隨著大洋電機收購上海電驅(qū)動,雙方強強聯(lián)合,進一步鞏固了在驅(qū)動電機系統(tǒng)領(lǐng)域領(lǐng)先的市場地位。從新能源汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)的市場競爭來看,主要的核心技術(shù)在于電機控制器。


          近年來國內(nèi)企業(yè)對新能源汽車及其核心部件的投入力度加大,電機控制器的發(fā)展快速從技術(shù)研究向產(chǎn)品開發(fā)方向發(fā)展,先后出現(xiàn)了一些專業(yè)研發(fā)生產(chǎn)車用電機控制器的產(chǎn)業(yè)化公司,逐步形成了有利于提高產(chǎn)品品質(zhì)、降低成本的產(chǎn)業(yè)鏈。國內(nèi)主要廠商有藍海華騰、上海電驅(qū)動、匯川技術(shù)等。

          電機控制器主要由逆變器(主要部件是IGBT 功率模塊)、逆變驅(qū)動器、電源模塊、中央控制模塊、軟起動模塊、保護模塊、散熱系統(tǒng)信號檢測模塊等組成,其中IGBT占整個控制器成本最大。

          目前新能源汽車用IGBT仍基本被國外大廠所壟斷,但以嘉興斯達半導(dǎo)體為代表的國產(chǎn)IGBT廠商通過技術(shù)攻關(guān),已研制出高性能的新能源汽車用IGBT并被客戶大批量使用,效果顯著。嘉興斯達半導(dǎo)體首席執(zhí)行官沈華博士表示:“新能源汽車用IGBT模塊要求比一般的工業(yè)級應(yīng)用更高,而且除了使用的高可靠性以外,還必須滿足大規(guī)模生產(chǎn)以降低成本的條件。而斯達的車用IGBT模塊具有低損耗、高效率特點,模塊內(nèi)部功率端子、信號端子采用超聲波焊接,采用新型焊料大幅提高模塊抗溫度循環(huán)能力,標(biāo)準(zhǔn)封裝形式,兼容國外產(chǎn)品,能很好地滿足客戶高性價比需求,因此,目前產(chǎn)品生產(chǎn)供不應(yīng)求,正在計劃進一步擴產(chǎn)?!?span>

          盡管目前汽車芯片與專用器件、車用MCU、電子控制模塊、車用傳感器、系統(tǒng)集成及軟件等均被國外廠家壟斷,但新能源汽車“三大電(電控、電機、電池)”和“三小電(電動空調(diào)、電動助力轉(zhuǎn)向、電制動系統(tǒng))”均已本土化研發(fā)、生產(chǎn),尤其在驅(qū)動電機領(lǐng)域本土廠家已積累了豐富的經(jīng)驗,在電機控制器的研制上還有些許優(yōu)勢。因此,沈華博士認為,中國新能源汽車電控系統(tǒng)突圍的最佳途徑應(yīng)該是走產(chǎn)業(yè)聯(lián)盟之路,以本土汽車廠家應(yīng)用牽動電控系統(tǒng)裝置發(fā)展,以電控系統(tǒng)裝置促進國產(chǎn)優(yōu)秀元器件廠家異軍突起,打造完整產(chǎn)業(yè)鏈,創(chuàng)新推廣應(yīng)用模式,實現(xiàn)市場的穩(wěn)健發(fā)展和產(chǎn)業(yè)水平的快速提升,避免重蹈傳統(tǒng)汽車產(chǎn)業(yè)電控系統(tǒng)被國外徹底壟斷的覆轍。

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