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扛起產業升級大旗 新能源汽車如何在電驅動技術上補齊短板?
來源:綠色節能網
2018-04-06 21:17
 在節能減排需求和政府補貼、限行限購、雙積分等政策的聯合推動下,當前中國汽車市場正迎來新能源汽車發展的“黃金時代”。據蓋世汽車研究院產業分析師王顯斌預測,未來五年,中國新能源汽車銷量將以36%的年復合增長率持續增長,到2020年,中國新能源汽車整體銷量有望達到245萬輛,而到2022年將達356萬輛的規模。
 
  新能源汽車行業前景可期,激勵大批車企及一些跨界企業在近兩年紛紛加大新能源汽車領域投入力度,研發新車型、新技術,助力產業升級。甚至還催生了一批新的合資企業,如大眾江淮、眾泰福特、寶馬長城、雷諾-日產和東風等,中國汽車產業逐漸步入“后合資時代”。
 
  中國汽車人才研究會執行副理事長兼秘書長朱明榮
 
  “國內外車企相互擁抱,成立新的新能源汽車合資公司,必將產生大量與新能源汽車相關的人才需求,特別是對三電技術人才的需求。”在3月29-30日由中國汽車人才研究會主辦、一汽大眾培訓中心承辦,中國汽車技術研究中心與中國汽車工程學會零部件產業研究會提供技術支持的“2018新能源汽車技術開發人員高級培訓班(電驅動專場)”上,中國汽車人才研究會執行副理事長兼秘書長朱明榮表示,這就意味著接下來該領域的人才爭奪將愈發激烈。
 
  朱明榮指出,目前我國共有新能源汽車全產業鏈企業超850家,其中乘用車、客車、專用車、物流車、新能源微型車等企業約有380多家,電機企業有38家,電控企業有18家,電池企業有170多家,充電樁企業約308家。這些企業都是人才聚集的高地,目前均面臨較大的人才缺口。
 
  “我國現有新能源汽車人才約17萬,預計到2020年將需要85萬人,屆時將面臨約68萬的缺口;而2025年此類人才需求或達120萬,缺口將為103萬。智能汽車領域人才缺口更大,根據工信部數據顯示,中國人工智能人才缺口超過500萬,而人口智能領域,將來應用最廣的產業是汽車。”整個行業對人才爭奪之激烈,不言而喻。因此朱明榮認為,在當前中國汽車產業轉型升級的重要關口,企業們要做的不僅僅是重新定義汽車,還應該重新定義汽車人才。
 
  中國汽車技術研究中心汽車技術情報研究所所長程魁玉
 
  中國汽車技術研究中心汽車技術情報研究所所長程魁玉則針對新能源汽車電驅動技術,重點分析了目前國內電驅動系統產業鏈面臨的問題。程魁玉認為,縱觀整個中國電驅動系統產業鏈,主要存在三大問題:
 
  一、國內電驅動系統技術參數水平目前雖基本達到了世界主流水平,但因為生產自動化、智能化起步比較晚,在制造工藝方面還有待提升,特別在批量化生產和產品一致性方面,與國外一流企業還存在一定的差距。
 
  二、電驅動系統關鍵零部件及材料等核心技術仍有待攻克,特別是電機高性能磁性材料等關鍵技術攻關進展緩慢,而電控系統、功率器件仍嚴重依賴國外供應商。
 
  三、電驅動產品集成化能力與國際先進水平仍存在一定差距。譬如新能源汽車用機電耦合系統、機電效率、綜合性能目前均低于國外平均水平,集成系統的功能安全、電池兼容等特性不是很理想,而電機機電耦合系統、電控單元集成化能力等也有待進一步的提升。
 
  “鑒于目前國內電驅動產業的總體發展現狀,我建議:對電驅動領域的技術創新給予重點扶持,以大力促進技術發展與革新;加強產業合作,促進電驅動產業鏈體系融合,強化整車企業與電驅動系統供應商的同步開發、聯合開發,提供產品試錯機會,從實車應用角度進行產品印證和性能提升;保證產業鏈上游的控制能力,鞏固電驅動產業鏈上游體系建設,確保產業供應體系的安全性,降低關鍵零部件和材料的對外依存度,切實提升上游供應能力;重視專業人才的交流與培訓,新能源汽車電驅動領域作為一個朝陽產業,目前國內專業人才儲備相對較少,因此后期行業組織可適當加強對電驅動相關的專業技能培訓,綜合提升從業人員整體素質和產業鏈各環節的能力水平。”程魁玉表示。
 
  國家863計劃節能與新能源汽車重大項目總體組電機責任專家貢俊主要從技術角度,分析了國內外電驅動主要技術進展及未來趨勢。國內電驅動主要技術進展上,貢俊認為,在驅動電機方面,目前我國驅動電機在功率密度、系統集成度、電機最高效率和轉速、繞組制造工藝等方面水平與國外并跑,驅動電機研究開始延伸至振動噪音和材料層面,以進一步提升驅動電機的設計精度、工藝制造水平以及產品質量。在電機控制器方面,我國已自主開發了車用IGBT芯片、雙面冷卻IGBT模塊封裝和高功率密度電機控制器,樣機水平接近國外同類產品;碳化硅器件、高溫封裝與焊接、全碳化硅控制器已經開始研發,電機驅動系統功能安全和系統全工況匹配技術逐步普及。在電驅動總成方面,我國較早開始了應用于乘用車的電驅動一體化總成開發,多款高性能機電耦合總成產品已實現量產,且輪轂電機技術也取得了較大進步,48VBSG總成樣機水平與國外同類產品相當。
 
  整體來看,我國電動汽車電驅動系統全產業鏈上下游合作創新正在持續發展,特別是IGBT功率模塊封裝、控制器系統級工程化集成能力提升很快,2018年有望量產。另外,在SiC器件在汽車中的應用方面,我國從2018年開始有望逐步加快應用探索及驗證。
 
  國外電驅動主要技術進展上,在貢俊看來,驅動電機方面高速、高密度、低振動噪音、低成本是國外重點發展方向,扁導線繞組工藝成為提升轉矩和功率密度以及效率的主要手段之一,低重稀土永磁、高導熱絕緣注膠、高磁感低損耗等新型材料在國外新能源汽車電機開始應用。在電機控制器方面,利用雙面冷卻芯片和電力電子集成技術提升集成度、功率密度和效率是主要發展方向,低阻大電流碳化硅芯片及封裝在新能源汽車開始應用測試,新型高效電力電子拓撲也已經開展研究。而在電驅動總成方面,新型機電耦合系統創新,電機與兩擋變速器集成,乘用車的電機、電機控制器、減速器等一體化總成和電驅動橋已經開始應用,輪轂電動輪總成繼續成為國外關注的焦點,48VBSG總成產品也已開始小批量應用。
 
  此外,來自中國汽車技術研究中心、上海電驅動、精進電動、合肥工業大學、上海大學、舍弗勒、眾聯能創、德爾福、陽光電源電動車、上汽乘用車、廣汽研究院、吉利新能源研究院、AVLListTechnicalCenter、浙江萬安科技等科研院所、主機廠和行業頂尖電機驅動企業的十多位技術專家,圍繞電驅動系統全產業鏈和技術鏈,特別是電驅動系統國內外發展現狀、政策法規、標準體系,技術研發、產品創新及測試開發等進行了深入講解,內容獲得了學員們的一致好評。
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