48V電氣架構(gòu)關(guān)鍵技術(shù)及產(chǎn)業(yè)鏈標(biāo)準(zhǔn)化需求研討會圓滿舉行
會議合影會議伊始,中國汽車工程學(xué)會汽車電動化中心產(chǎn)業(yè)技術(shù)部部長曲婧瑤女士和英飛凌科技高級總監(jiān)、汽車業(yè)務(wù)車身與智能網(wǎng)聯(lián)系統(tǒng)業(yè)務(wù)單元大中華區(qū)負(fù)責(zé)人文君培先生分別致辭,強調(diào)了48V電氣架構(gòu)技術(shù)在汽車行業(yè)中的重要性和標(biāo)準(zhǔn)化的必要性。他們指出,隨著汽車行業(yè)的快速發(fā)展,48V電氣架構(gòu)技術(shù)將扮演著越來越重要的角色,標(biāo)準(zhǔn)化是確保技術(shù)健康發(fā)展和推廣的關(guān)鍵。
曲婧瑤
文君培
蔣峰
付杰霖
徐孝何
陳雋恒
猶家元
長城汽車 彭雙印
理想汽車 馬玉成
廣汽 楊國科
北汽 張永全
東風(fēng)汽車 饒超
極氪 遲華霆
深向科技 馮萬軍
上汽 王志鵬
奇瑞 潘有順
博世 和林
豫北轉(zhuǎn)向 牛玉榮
奧托立夫 陸效閃
冠宇 趙文斌
道陟科技 湯志勇
金脈 林浩
整車企業(yè)—立足下一代電氣平臺,成本與價值驅(qū)動汽車歷史上的低壓系統(tǒng)電壓等級的提升和變更,核心驅(qū)動力是低壓用電功率的增加,通過提高低壓系統(tǒng)電壓,降低驅(qū)動電流,進而降低損耗,減小線束直徑,實現(xiàn)更小的端子、連接器等等系統(tǒng)的重量和成本的降低,同時可以降低整車制造過程成本,進而實現(xiàn)整車降本增效,但是前提是產(chǎn)業(yè)鏈的成熟和規(guī)模化應(yīng)用,從與會專家觀點分享,目前規(guī)?;瘧?yīng)用時間預(yù)計在2029~2030年左右。從架構(gòu)形態(tài)發(fā)展路徑看,由于12V電源系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)鏈規(guī)模巨大和技術(shù)相當(dāng)成熟,而且小功率的用電器(<50W 需進一步分析印證)實施48V不產(chǎn)生經(jīng)濟價值,整車電器負(fù)載難以從12V系統(tǒng)全面切換48V系統(tǒng)。相當(dāng)長一段時期內(nèi),會是12V與48V并存的局面,同時需要伴隨區(qū)域和集中式控制架構(gòu)的迭代,不同電氣架構(gòu)拓?fù)浼夹g(shù)路線的選擇取決于整車有多少48V應(yīng)用負(fù)載。根據(jù)長安和聯(lián)合電子專家分享,目前主要混合電動架構(gòu)主流方案有三種,方案一:48V一級配電,12&48混合二級配電,主干網(wǎng)為48V, 線束節(jié)約成本最多,但是區(qū)域控制器復(fù)雜度最高,整體成本影響最大;方案二:12&48V分開配電,部分負(fù)載為48V,線束節(jié)約較多,原有12V系統(tǒng)零部件影響小,新增一個區(qū)域控制器輸出48V,系統(tǒng)設(shè)計較簡單,但需要兩個高低壓DCDC轉(zhuǎn)換器;方案三:12&48V混合一二級配電,區(qū)域控制器輸入輸出均有12V&48V,系統(tǒng)設(shè)計較復(fù)雜。
在整車成本方面分析12V升級為48V的影響,第一升級為48V后可以滿足更多功能的功率需求;第二就是長期來看48V可以實現(xiàn)降本增效,成本降低主要來自線束,例如基于某車型配置分析,整車線束預(yù)估降本500元左右,減重約7~8kg,降本機會點主要集中在底盤域轉(zhuǎn)向、制動、懸架等底盤功能,但是近期看,除了MOS等功率型器件升壓后成本會降低,其他類型芯片均存在成本升高,此外需要新增DCDC等控制器和整車其他防護成本,系統(tǒng)BOM成本和研發(fā)成本都會上升。在用戶端價值層面是目前制約該項技術(shù)產(chǎn)品導(dǎo)入的重大障礙,電氣平臺和架構(gòu)“底座”技術(shù)無法被用戶直接體驗感知和愿意付費。但是電氣架構(gòu)是支撐軟件定義汽車的基石(良好的底子才有更好的成長可能性和空間),電氣架構(gòu)決定了整車平臺的生命力,延長了整車平臺生命周期,在開發(fā)周期縮短、成本壓力以及技術(shù)變革不能放松的多重挑戰(zhàn)下,企業(yè)決策能力面臨重大考驗。
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供應(yīng)鏈企業(yè)—迎接挑戰(zhàn),標(biāo)準(zhǔn)先行英飛凌針對48V的應(yīng)用不僅在汽車行業(yè),還在服務(wù)器和通信電源領(lǐng)域擁有多年的客戶應(yīng)用經(jīng)驗,同時積累了豐富的48V半導(dǎo)體器件。隨著整車功能的增加尤其是線控底盤等技術(shù)的發(fā)展,低壓系統(tǒng)的輸出功率要求越來越大,48V電源系統(tǒng)將會成為未來重要的技術(shù)方向之一。英飛凌作為汽車行業(yè)領(lǐng)先的半導(dǎo)體廠商,不僅可以為48V應(yīng)用提供電源芯片,高邊開關(guān),Gate Driver,橋驅(qū)芯片和MOSFET等半導(dǎo)體器件,還可以為客戶提供48V智能配電,HV-48V DCDC,48V-12V DCDC,48V線控底盤控制器,48V熱管理控制器等系統(tǒng)級的解決方案和技術(shù)支持。英飛凌現(xiàn)有的48V半導(dǎo)體器件和Demo板可以滿足目前大部分的48V應(yīng)用需求,并且可以支持OEM和Tier1做快速評估。但未來的48V依然面臨許多技術(shù)挑戰(zhàn):48V電壓標(biāo)準(zhǔn)不完善限制了新的48V半導(dǎo)體器件的開發(fā),尤其耐壓的標(biāo)準(zhǔn)對半導(dǎo)體器件影響很大,原有小功率執(zhí)行器(水泵等)采用LIN通訊在48V平臺上急需低成本平替方案,48V的爬電距離不僅會影響PCB板的設(shè)計還會影響到半導(dǎo)體器件的封裝。從整車角度48V的電弧的檢測和抑制更加重要,同時12V和48V混合電源系統(tǒng),任意一個單點失效不能使48V和12V短路,整車接地和走線也會變得更加復(fù)雜。未來英飛凌會針對這些挑戰(zhàn)開發(fā)更多的48V半導(dǎo)體器件,推動48V技術(shù)的發(fā)展。區(qū)域控制架構(gòu)和域控制器是實施48V架構(gòu)的關(guān)鍵技術(shù),也是Cybertruck得以快速實現(xiàn)48V技術(shù)量產(chǎn)應(yīng)用的基礎(chǔ)。聯(lián)合電子針對區(qū)域控制器的適應(yīng)性設(shè)計進行了詳細方案論證,在控制器的硬件層面會包含電源轉(zhuǎn)換芯片、驅(qū)動芯片、電壓隔離設(shè)計、散熱設(shè)計等設(shè)計;BSW包括電源芯片、上下電管理、 I/O驅(qū)動、 基礎(chǔ)診斷、通信適配的軟件開發(fā);ASW層需要進行驅(qū)動芯片診斷開發(fā)、48V轉(zhuǎn)12V DC/DC的開發(fā)等等。
最后,標(biāo)準(zhǔn)化成為整車、零部件測試驗證,包括產(chǎn)線升級的關(guān)鍵。原有ISO 21780標(biāo)準(zhǔn)基于混合動力系統(tǒng)提出,而純電動汽車使用的DCDC特性與發(fā)電機差異較大,瞬間過壓性能要求、供電部件拋負(fù)載要求等會有變化;此外包括短路測試、EMC性能測試等標(biāo)準(zhǔn)化研究需要先行,才能進一步保障產(chǎn)品產(chǎn)業(yè)化可靠性和質(zhì)量。
會議結(jié)束后,參會代表們一致認(rèn)為,本次會議為推動48V電氣架構(gòu)技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化作出了重要貢獻。他們期待著未來更多的合作和交流,共同推動中國汽車行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。本次會議的成功舉行,標(biāo)志著中國汽車行業(yè)在48V電氣架構(gòu)技術(shù)領(lǐng)域的又一個重要步伐。我們相信,通過這樣的會議和交流,中國汽車行業(yè)將繼續(xù)推動技術(shù)創(chuàng)新和標(biāo)準(zhǔn)化,實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展的目標(biāo)。
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