“小三電”是OBC、DC/DC、PDU三大類電源產(chǎn)品,三者一同搭建了汽車內(nèi)部的“能源網(wǎng)絡(luò)”。OBC(充電機(jī))負(fù)責(zé)將來(lái)自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電池充電。汽車電氣電子系統(tǒng)中,不同部件需要的電壓等級(jí)不盡相同,故需要DC/DC(直流-直流變換器)轉(zhuǎn)換電壓;PDU(高壓配電盒)負(fù)責(zé)內(nèi)部“電氣能源網(wǎng)架”的互聯(lián)互通。
當(dāng)前,小三電市場(chǎng)參與者是由整車廠和第三方構(gòu)成,市場(chǎng)集中度較高。根據(jù)NE時(shí)代新能源數(shù)據(jù)顯示,2021年乘用車OBC裝機(jī)數(shù)量TOP5分別為威邁斯、弗迪動(dòng)力、富特科技、特斯拉、鐵城科技,市場(chǎng)份額分別為20.9%、15.8%、11.9%、10.8%、8.5%。
電機(jī)屬于傳統(tǒng)的重資產(chǎn)行業(yè),產(chǎn)能建設(shè)、釋放較為緩慢,投資金額也更高。相比之下,電源系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)能更具彈性,因此對(duì)于企業(yè)來(lái)說(shuō),產(chǎn)能不太可能成為最大掣肘。未來(lái),如威邁斯等具有更高訂單獲取能力、更強(qiáng)成本管控能力的企業(yè)將從市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)中脫穎而出。
行業(yè)產(chǎn)品集成化趨勢(shì)不變
技術(shù)持續(xù)演進(jìn),集成化趨勢(shì)同樣顯著,下階段威邁斯等企業(yè)的軟硬件能力都將迎來(lái)考驗(yàn)。早期車載電源產(chǎn)品主要采用模擬控制技術(shù),產(chǎn)品功能較為單一,配套的軟件只具備檢測(cè)功能,不能實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)控制。
隨著市場(chǎng)需求的變化,車載電源產(chǎn)品向數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)變,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制算法,實(shí)現(xiàn)輸出參數(shù)的靈活調(diào)整和精準(zhǔn)控制,提高了軟件系統(tǒng)的操控性,包括車載電源的診斷、升級(jí)和參數(shù)調(diào)整等應(yīng)用需求。
下一代車載電源產(chǎn)品將向集成化轉(zhuǎn)變,在硬件、軟件、體積、重量四個(gè)維度實(shí)現(xiàn)創(chuàng)新突破。硬件上有望將進(jìn)一步采用更高性能的碳化硅器件;軟件上將開(kāi)發(fā)過(guò)程轉(zhuǎn)換為模型化編程及滿足AU-T-O-S-AR的接口方式,提升軟件穩(wěn)定性和靈活性;在體積和重量上實(shí)現(xiàn)小型化、輕量化。
集成化:1+1+1>3,深度集成方興未艾
值得注意的是,1+1+1>3,電驅(qū)動(dòng)由最初“結(jié)構(gòu)集成”向“深度系統(tǒng)集成”演進(jìn),集成化“多合一”總成產(chǎn)品成為主流趨勢(shì)。
以往動(dòng)力系統(tǒng)的電機(jī)、電控、電源多單獨(dú)采購(gòu),根據(jù)其電氣、機(jī)械結(jié)構(gòu)進(jìn)行集成組裝;隨著新能源汽車零部件要求不斷提高,“多合一”總成產(chǎn)品通過(guò)巧妙設(shè)計(jì)將電機(jī)、電控、減速器、電源“深度集成”,減少彼此間的連接器、冷卻組件、高壓線束等部件。
“多合一”集成式系統(tǒng)相比分體式產(chǎn)品的優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在以下方面:1、性能更優(yōu),降低了各部件之間連接部位的效率損耗,提高整車的NVH性能,從而提高了集成系統(tǒng)的可靠性。
2、成本更低,集成式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以減少車內(nèi)部的高壓線束、連接器數(shù)量,節(jié)約線束與連接器成本,從而使集成式系統(tǒng)更具有經(jīng)濟(jì)性。更省空間:集成式產(chǎn)品體積更小、重量更輕,有利于節(jié)省車內(nèi)空間。
現(xiàn)有集成產(chǎn)品以“三合一”為主,集成度更高的“多合一”新產(chǎn)品也在不斷問(wèn)世。
根據(jù)NE時(shí)代新能源數(shù)據(jù)顯示,2022年1-4月新能源乘用車搭載的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中,分體式、電機(jī)/電控“二合一”合計(jì)占比為44%,“三合一”占比為52%,“多合一”占比為4%。同時(shí),OBC、DC-DC、PDU等充配電系統(tǒng)集成產(chǎn)品應(yīng)用也不斷增加,結(jié)合電驅(qū)系統(tǒng)集成產(chǎn)品將形成集成度更高的多合一平臺(tái)。
其中,華為七合一系統(tǒng)集成了MCU、電機(jī)、減速器、DC-DC、OBC、PDU、BCU七大部件,具有開(kāi)發(fā)簡(jiǎn)單、適配簡(jiǎn)單、布置簡(jiǎn)單、演進(jìn)簡(jiǎn)單等優(yōu)勢(shì)。相較于“三合一”,該產(chǎn)品體積減小20%、重量減輕15%。
此外,上汽變速器&威邁斯的七合一系統(tǒng)也集成電機(jī)、電控、減速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU七大部件。
從行業(yè)研發(fā)方向來(lái)看,多合一的集成方式,雖然多為概念性或者初步研發(fā)、送樣驗(yàn)證階段,但毋庸置疑它將是未來(lái)新能源汽車重點(diǎn)研發(fā)方向。而無(wú)論是未來(lái)的多合一,還是眼下的小三電深度集成,都將給威邁斯等第三方廠商產(chǎn)品未來(lái)的研發(fā)成本、空間利用和模塊化設(shè)計(jì)帶來(lái)新的研究課題。
審核編輯黃宇
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