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新能源汽车电控系统的突围

发布日期:2015-12-13 | 公司新闻

        新能源汽车产业是国家战略性新兴产业,也是中国制造2025十大重点领域之一。尽管对其未来发展路线仍有一些争议,但说其是未来最有发展前景的产业之一却毋庸置疑。

电控系统是新能源汽车产业发展的重中之重。新能源汽车电控系统主要包括电池管理系统、电机控制系统、能量回馈系统、电动助力转向系统等环节。

与传统汽车的控制系统相比,新能源汽车电控系统的控制单元数量及复杂程度远远高于传统车;各个电子控制单元可以更好的协调工作;稳定性能和安全性要求也更高。

这对于新能源汽车电控系统发展提出了更高的要求:需要新的开发方法和手段;需要能够提供系统级的解决方案、而不仅仅是控制器的运转;零部件供应商与系统集成商统一软件接口平台;开发周期需要缩短。

构成新能源汽车电控系统的主要元器件包括:芯片与专用器件、车用MCU、电子控制模块、功率驱动模块(IPM/IGBT/Mosfe)、车用传感器、系统集成及软件、接插件等。目前电控系统元器件基本被英飞凌、瑞萨、博世、三菱、富士、西门子等国外知名电子元器件企业垄断。

驱动电机系统决定着新能源汽车能否安全可靠地运行,是电控系统的核心之一。目前国内车用驱动电机生产企业主要分为三类:一是具有传统整车及其零部件生产经验的汽车企业,如上汽集团、一汽集团、万向集团等;二是具有其它领域电机生产经验的企业,如大洋电机等;三是针对电动车成立的电机企业,如上海电驱动等。而随着大洋电机收购上海电驱动,双方强强联合,进一步巩固了在驱动电机系统领域领先的市场地位。从新能源汽车驱动电机系统的市场竞争来看,主要的核心技术在于电机控制器。


近年来国内企业对新能源汽车及其核心部件的投入力度加大,电机控制器的发展快速从技术研究向产品开发方向发展,先后出现了一些专业研发生产车用电机控制器的产业化公司,逐步形成了有利于提高产品品质、降低成本的产业链。国内主要厂商有蓝海华腾、上海电驱动、汇川技术等。

电机控制器主要由逆变器(主要部件是IGBT 功率模块)、逆变驱动器、电源模块、中央控制模块、软起动模块、保护模块、散热系统信号检测模块等组成,其中IGBT占整个控制器成本最大。

目前新能源汽车用IGBT仍基本被国外大厂所垄断,但以嘉兴凯发半导体为代表的国产IGBT厂商通过技术攻关,已研制出高性能的新能源汽车用IGBT并被客户大批量使用,效果显著。嘉兴凯发半导体首席执行官沈华博士表示:“新能源汽车用IGBT模块要求比一般的工业级应用更高,而且除了使用的高可靠性以外,还必须满足大规模生产以降低成本的条件。而凯发的车用IGBT模块具有低损耗、高效率特点,模块内部功率端子、信号端子采用超声波焊接,采用新型焊料大幅提高模块抗温度循环能力,标准封装形式,兼容国外产品,能很好地满足客户高性价比需求,因此,目前产品生产供不应求,正在计划进一步扩产。”

尽管目前汽车芯片与专用器件、车用MCU、电子控制模块、车用传感器、系统集成及软件等均被国外厂家垄断,但新能源汽车“三大电(电控、电机、电池)”和“三小电(电动空调、电动助力转向、电制动系统)”均已本土化研发、生产,尤其在驱动电机领域本土厂家已积累了丰富的经验,在电机控制器的研制上还有些许优势。因此,沈华博士认为,中国新能源汽车电控系统突围的最佳途径应该是走产业联盟之路,以本土汽车厂家应用牵动电控系统装置发展,以电控系统装置促进国产优秀元器件厂家异军突起,打造完整产业链,创新推广应用模式,实现市场的稳健发展和产业水平的快速提升,避免重蹈传统汽车产业电控系统被国外彻底垄断的覆辙。

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