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彭鹏:全面的高压化、数字化、智能化,加速推进智能汽车的电动化进程

盖世汽车 荟荟

未来的充电状态一定是超充+慢充两端组成,超充必然离不开高压化平台,随着混动车型和纯电A级车型电池容量超过50kWh,其也会向高压化发展,华为数字能源将全方位助力高压化,加快电动化的发展趋势。

2022年10月26日,由NDE Automotive Group、盖世汽车主办,上海虹桥国际中央商务区管委会、上海闵行区人民政府指导,上海南虹桥投资开发(集团)有限公司协办的2022第十届汽车与环境创新论坛暨第十四届全球汽车产业峰会上,华为数字能源技术有限公司智能电动领域副总裁彭鹏提出以上观点。

彭鹏:全面的高压化、数字化、智能化,加速推进智能汽车的电动化进程

华为数字能源技术有限公司智能电动领域副总裁 彭鹏

以下为演讲内容整理:

今天我给大家分享的是高压化的发展趋势与未来,主题是:《全面的高压化、数字化、智能化,加速推进智能汽车的电动化进程》,主要有两个部分组成:1、发展趋势和挑战;2、高压化平台的关键技术和创新。

制约加速电动化的四大焦虑

围绕双碳目标,电动化一定是不可逆转的进程。当前,电动化已经进入到市场和政策双轮驱动的阶段:从7月份的数据来看,私人乘用车占比超过了70%,未来这一比重会更高,其中新能源渗透率超过27%,预计到2025年会到35%。

在我看来,制约消费者购买电动车的顾虑主要是充电、续航、安全和成本:第一点是充电焦虑。这其中包含两大效应:一是挤兑效应和挤出效应。挤兑效应这一点在日常节假日中可以经常看到,高速上排队四小时,充电一小时,挤兑充电桩资源。挤出效应:比如当前深圳的目的地慢充桩已经不能满足近60万辆电动车用户需求,很多车主日常需要到公共直流桩去补能。

因此,我们认为未来的充电状态一定由超充与慢充两端组成。因为目的地慢充的基础设施的建设受限,可能满足不了现在中国老百姓的充电需求,它更符合欧美庄园式或者别墅式需求,有自有停车充电位,当目的地所在的充电位数量达不到充电需求,就会产生挤出效应,人们都会到城市公共的直流桩去充,这加剧了人们对充电的顾虑和焦虑。

第二点是续航焦虑,充电的不便捷倍增了续航焦虑,而人们将这部分焦虑转移到电池容量布置和电池成本上,比如纯电电车电池容量已经从50-60度发展到70-80度,现在还有100-150度的规划,但电池容量增加,电动车的续航也会下降,成本又会提高。同时,当前电池安全问题没有完全解决,电池热失控的安全问题时常见诸报端,这也是一大焦虑。

高压化是加速电动化发展的核心密码

对企业来说和生态产业来说,要解决焦虑就要过三关:技术关、安全关、盈利关。技术关,就是发展功率半导体,发展高效、高密、高压的电驱动系统,发展高倍率电池;安全关,就是发展智能化的电池安全管理系统,解决电池热失控的问题,在未来,还要提升电驱动的可靠性。盈利关,众所周期,企业的早期充电基础设施都是政府补贴,未来还需要引入更丰富的商业模式。对于动力部件提供商而言,我们现在也知道很多中国电驱动供应商,有很多都是低毛,也是不太赚钱,未来也是要引入更多智能化到我们系统里面,促进我们商业正向的循环。

发展安全、可靠的高压功率快充是电动化发展的核心密码。首先是快充,快充可以缓解充电顾虑,提升便捷性。如果充电便捷了,可以进一步解决续航的焦虑,电池比重就可以降低,并拉低购车成本,提升续航里程。总的来说,快充和超充网络结合高压解决方案,可以形成一个正向闭环。对于车企和充电运营商也是如此。以充电运营商为例,提供服务可以收取额外服务费,电费+服务费普遍为1-1.5人民币,如果能够提供额外服务,就可以增收服务费,这部分用户也会为不一样的体验买单,通过额外的商业服务促进生态快速发展。

目前,许多车企在进行高压化平台的规划,一大考虑就是:快充车型能够带给用户不一般的用能补能体验,形成差异化的竞争特性。从车端看,行业对“快充和超充”的定义并不明确,在我们看来,快充的峰值功率至少是150kw,未来超充则要达到450kw甚至600kw。要满足150kw,电池容量在75度电是比较合理区间。按每度电可行驶6-7公里/度计算,75度可以满足500多公里的行驶里程需求。

800v-1000v的高压平台是大功率快充的必经之路。除了满足快充以外,高压平台还有很多额外价值。理论上说,随着充电功率的提升,汽车的动力性能也会提高。此外,需要的线缆和部件会大大减少,车重也会减少,反过来也有助于提升续航里程。随着碳化硅等功率器件的应用,高压损耗也会降低,动力系统的效率会进一步提升,这也是高压化平台带来的其他价值。

我们看到,当前长续航混动车型电池容量基本达到50度电,A级车也是50-60度电,华为认为未来长续航的混动车型及A级车型的纯电车型,其实也会向高压化发展。尤其是随着各家车企纷纷围绕B+级车型布局高压化规划,将来一定会向A级车型和混动车型进行延展,增加超/快充特性。

华为瞄准高压化发展趋势

2018年,华为布局智能电动业务,正式进入电动汽车动力域,最早和主机厂合作的车型适配的都是800V平台,可以说我们在进入动力域的时候,瞄准的就是未来高压化的发展趋势。

2021年,华为首发全栈高压平台解决方案,全栈不仅意味着电驱动,还包括电池管理单元、车载充电、热管理等的全栈高压化自研,可以实现10分钟补能两百公里,3.5s内零百加速,拥有超强动力性能。在发展高压化平台的过程当中,华为也遇到了很多挑战和困难,比如说车桩电压平台的不匹配,大功率对高压安全带来的隐患,核心部件供应等挑战。

车桩电压平台的不匹配是高压平台车型进行充电时面对的最主要矛盾。当前450v和750v高压桩还是挺多的,从2021年底才开始布设1000V平台的充电桩,高压平台的车在上市时,还需要自配DCDC升压部件,来适配低压桩充电,随着高压充电基础设施的完善,这类部件也会减配消失。

目前,充电基础设施中高压部件产业链上已经有很多厂商在布局,全液冷高压充电桩、热管理系统、高压电驱动、电池管理、电芯等基本都属于SOP的阶段。

华为的高压化平台关键技术与创新

接下来讲讲华为的高压化平台关键技术与创新,2021年,华为发布了全栈动力解决方案,搭载北汽极狐阿尔法S版本和长安阿维塔11量产上市,2023年和2025年将会分别量产第二代、第三代高压平台技术,在这其中,华为提供了核心的关键技术,包括专利高压轴承防电腐蚀技术,通过30万km可靠性测试,轴承无电腐蚀,保障NVH性能不降低;AI BMS,提前24h预警,保障电池安全;MCU功能安全ASIL D,0.18s内800V→60V急速放电,保证高压安全;电驱升压技术,兼容500V/750V低压桩。

彭鹏:全面的高压化、数字化、智能化,加速推进智能汽车的电动化进程

图片来源:华为数字能源 彭鹏

未来动力云化也是一大趋势。通过云、大数据、AI的加持,升维解决电池的电化学问题。现在我们能够做到24小时电池的热失控预警,从而保障电池安全。未来,我们也会通过云化的技术识别电池SOC以及健康度,为后期市场提供保险服务。

数字化方面,华为专注于通讯移动、软件技术、引入了数字化开发平台、软硬件开发平台,提升功能安全水平。通过双回路冗余极速放电技术,在20ms以内解决可能遇到的高压短路漏电情况。

MCU功能安全部分,华为获得了国内首个车载MCU ASIL D级产品功能安全认证证书。在EMC方面,华为多种软硬件抑制技术,解决高压EMC干扰问题:采用一体化滤波模组及高性能磁材料,接触屏蔽+分腔隔离+多级滤波多种抑制技术,全链路EMC仿真设计,具备EMC Class5 能力。设备方面,华为具有全球首家双轴同时输出EMC测试台架,还有全球首家兼容电驱动系统和部件的EMC暗室,来实现EMC高能力等级水平。

以上是华为DriveONE高压平台全栈解决方案,这些解决方案都基于华为三十多年的电子技术和数字化技术的积累,这些能力是华为在电动化进程中能够为车企用户提供的先进产品技术底座。目前,华为也在深耕核心材料、功率器件、电池、热管理等方面的技术研究,并充分发挥华为作为领先的ICT设备供应商在ICT领域,云与AI领域,通信移动技术和传感技术等方面的优势。

最后总结一下,我们认为,未来整个电动化的发展趋势将是全面化的,近年来动力域发展趋势将呈现:千伏高压、融合极简,比如这次大会我们的获奖产品,面向未来自动驾驶和智能座舱演进的超融合四合一车载充电系统,另外,还有制动驱动融合、云化动力域等发展趋势。华为希望联合产业生态的力量,共同加速电动化产业进程!

来源:盖世汽车

作者:荟荟

本文地址:https://www.d1ev.com/news/qiye/188284

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