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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

發(fā)布人:hejingfeng 時間:2024-10-09 來源:工程師 發(fā)布文章
本文轉(zhuǎn)載自電動汽車聯(lián)盟2024年8月29日,由中國汽車工程學(xué)會電動汽車產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新聯(lián)盟,智能網(wǎng)聯(lián)汽車系統(tǒng)架構(gòu)分會主辦,英飛凌科技(中國)有限公司承辦的《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》專題研討會順利召開。會議邀請來自長安汽車、東風(fēng)汽車、長城汽車、理想汽車、北汽、廣汽、極氪、上汽、奇瑞汽車、路特斯、小米汽車、深向科技等多家整車企業(yè),以及來自電源、電控系統(tǒng)、底盤執(zhí)行機構(gòu)、芯片企業(yè)等產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)50余位技術(shù)專家,圍繞面向未來整車混合異構(gòu)電氣架構(gòu)變革的必要性,需求分析,產(chǎn)品導(dǎo)入,成本決策,技術(shù)開發(fā),工程挑戰(zhàn),產(chǎn)業(yè)鏈就緒狀態(tài)以及標(biāo)準(zhǔn)化需求等問題展開深入研討。

圖片會議合影會議伊始,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。圖片

曲婧瑤

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文君培


隨后,會議進入專題演講環(huán)節(jié),長安汽車電子電氣架構(gòu)副總工程師蔣峰、英飛凌系統(tǒng)專家付杰霖、聯(lián)合電子電子電氣架構(gòu)專家徐孝何、Vicor市場拓展經(jīng)理陳雋恒、思瑞浦猶家元經(jīng)理等國內(nèi)外企業(yè)專家圍繞系統(tǒng)架構(gòu)拓?fù)湫螒B(tài)與中遠期路徑、關(guān)鍵域控制器開發(fā)方案、電源模塊方案、成本效益分析、亟需修訂及缺失標(biāo)準(zhǔn)等問題進行專題演講。
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蔣峰

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付杰霖

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徐孝何

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陳雋恒

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猶家元


在圓桌討論環(huán)節(jié),來自汽車制造商、零部件供應(yīng)商的代表們圍繞48V電氣架構(gòu)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化需求進行了熱烈的討論和交流。他們探討了標(biāo)準(zhǔn)化的必要性、技術(shù)難點和推廣策略,達成了許多共識。圖片

長城汽車 彭雙印

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理想汽車 馬玉成

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廣汽 楊國科

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北汽 張永全

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東風(fēng)汽車 饒超

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極氪 遲華霆

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深向科技 馮萬軍

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上汽 王志鵬

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奇瑞 潘有順

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博世 和林

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豫北轉(zhuǎn)向 牛玉榮

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奧托立夫 陸效閃圖片

冠宇 趙文斌

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道陟科技 湯志勇

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金脈  林浩


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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。圖片從架構(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。圖片
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。圖片

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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。

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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。

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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。

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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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