2020中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)年會(huì)暨展覽會(huì)(SAECCE 2020)于2020年10月27-29日在嘉定上海國(guó)際汽車(chē)城-上海汽車(chē)會(huì)展中心舉辦,匯聚汽車(chē)及相關(guān)行業(yè)的企業(yè)高層、技術(shù)領(lǐng)軍人物、資深專家學(xué)者、廣大科技工作者。10月27日,比亞迪股份有限公司高級(jí)副總裁廉玉波在本次大會(huì)上發(fā)表了主旨演講。
以下為演講實(shí)錄:
尊敬的各位同行、專家,大家上午好!下面由我給大家匯報(bào)一下比亞迪在電動(dòng)汽車(chē)?yán)锩孢@幾年的一些技術(shù)實(shí)踐與探索。
我大概分三個(gè)部分,第一部分是比亞迪電動(dòng)車(chē)的戰(zhàn)略,第二是電動(dòng)化技術(shù)創(chuàng)新實(shí)踐,第三是智能化技術(shù)領(lǐng)域我們的一些研究和探索。
比亞迪在進(jìn)入汽車(chē)行業(yè)的同時(shí),我們就確定了以電動(dòng)汽車(chē)為我們的發(fā)展戰(zhàn)略目標(biāo)。當(dāng)時(shí)我們就感覺(jué)到汽車(chē)的春天將會(huì)到來(lái),從外部環(huán)境來(lái)看,國(guó)家正面臨日益嚴(yán)重的能源安全和環(huán)境保護(hù)問(wèn)題。從內(nèi)部,比亞迪從電池起家,我們?cè)?996年就進(jìn)入了鋰電池產(chǎn)業(yè),經(jīng)過(guò)十多年的發(fā)展,我們?cè)谑謾C(jī)電池的領(lǐng)域當(dāng)時(shí)已經(jīng)占到了全球差不多三分之一的銷量占比。我們圍繞著鋰電池產(chǎn)業(yè)下一步的戰(zhàn)略是發(fā)展電動(dòng)汽車(chē),這是我們當(dāng)時(shí)進(jìn)入汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的目標(biāo)。
經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展,新能源汽車(chē)的市場(chǎng)培育和政策的驅(qū)動(dòng)力逐步過(guò)渡到政策+市場(chǎng)的雙向驅(qū)動(dòng),政策的補(bǔ)貼逐年退坡,隨著電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)品面臨提升,以及基礎(chǔ)設(shè)施的完善,整體銷量仍然得到快速的發(fā)展。比亞迪自成立至今,我們堅(jiān)持以電池技術(shù)為核心,逐步發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)、太陽(yáng)能、儲(chǔ)能、軌道交通產(chǎn)業(yè)。基于核心業(yè)務(wù)產(chǎn)業(yè)的擴(kuò)張,目前已經(jīng)初步形成了規(guī)模,我們稱為多元化的企業(yè)。目前主要的業(yè)務(wù)包括電子、汽車(chē)、新能源、軌道交通四大板塊。
為了快速推動(dòng)電動(dòng)化的戰(zhàn)略目標(biāo),我們?cè)?015年的時(shí)候就制定了“7+4”的戰(zhàn)略,就以七大常規(guī)的領(lǐng)域,即私家車(chē)、城市公交車(chē)、出租車(chē)、道路客運(yùn)、城市商品物流、城市建筑物流、環(huán)衛(wèi)車(chē)為主,再加上四個(gè)代表的四大特殊領(lǐng)域,就是倉(cāng)儲(chǔ)、礦山、機(jī)場(chǎng)、港口等專用車(chē),形成了“7+4”的戰(zhàn)略,全面推動(dòng)這些領(lǐng)域的電動(dòng)化。2020年推動(dòng)了公交和出租車(chē)的全面電動(dòng)化,在2025年要實(shí)現(xiàn)城市物流等卡車(chē)方面的電動(dòng)化。
下面主要講一下在電動(dòng)化核心技術(shù)領(lǐng)域一些具體的技術(shù)實(shí)踐,由電池、電控驅(qū)動(dòng)總成組成的動(dòng)力系統(tǒng)是電動(dòng)汽車(chē)的心臟,在當(dāng)時(shí)傳統(tǒng)燃油車(chē)產(chǎn)業(yè)配套尚不成熟的情況下,選擇發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)國(guó)內(nèi)相關(guān)產(chǎn)業(yè)配套在當(dāng)時(shí)是比較困難的,為保證電動(dòng)車(chē)的安全戰(zhàn)略發(fā)展,我們推動(dòng)了一些自主可控的技術(shù)創(chuàng)新戰(zhàn)略。電池技術(shù)是電動(dòng)汽車(chē)的能量來(lái)源,對(duì)于汽車(chē)來(lái)說(shuō)長(zhǎng)續(xù)航、高安全都是基本要求,因此動(dòng)力電池必須有高的能量密度,但是高的能量密度活性強(qiáng),安全較差,而高安全要求材料活性弱,車(chē)輛續(xù)航較短,一般來(lái)說(shuō)高能量密度與高安全互為矛盾。在發(fā)展的前期電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航里程成為一個(gè)突出問(wèn)題,因此國(guó)內(nèi)外普遍采用高活性材料提升能量密度,提升續(xù)航能力。比亞迪在電池安全設(shè)計(jì)方面進(jìn)行了大量的探索與實(shí)踐,在電芯制備工藝方面創(chuàng)新設(shè)計(jì)了電材料,在高活性材料表面通過(guò)元素包裹形成了穩(wěn)定層,提升了材料的穩(wěn)定性。
在電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方面,針對(duì)電池過(guò)充等情況,發(fā)明了自關(guān)斷保護(hù)活動(dòng),當(dāng)出現(xiàn)過(guò)充時(shí),依靠電芯內(nèi)部產(chǎn)生的壓力自發(fā)切斷電流回落,徹底避免熱失控。
比亞迪從05年就開(kāi)始研發(fā)了車(chē)用動(dòng)力電池,最初選擇的是更為安全的磷酸鐵鋰的技術(shù),期間由于能量密度和行業(yè)政策的影響,暫緩了車(chē)型搭載的應(yīng)用,但從來(lái)沒(méi)有放棄過(guò)對(duì)這項(xiàng)技術(shù)的研發(fā)。一直努力突破其能量密度的瓶頸,對(duì)于掌握從材料、電芯、模組、總包到電池管理的全產(chǎn)業(yè)鏈的研發(fā)能力,終于突破了能量密度與安全這對(duì)技術(shù)矛盾,2020年成功研發(fā)了兼具高安全與高能量密度的刀片電池。刀片電池具備高安全、長(zhǎng)壽命、高能量密度和低成本等優(yōu)勢(shì),對(duì)處于調(diào)整期的國(guó)內(nèi)新能源產(chǎn)業(yè)而言無(wú)疑是一場(chǎng)及時(shí)雨,不僅完全滿足車(chē)用需求,消除市場(chǎng)對(duì)電動(dòng)汽車(chē)的安全的信任危機(jī),還能應(yīng)對(duì)不斷退坡的新能源補(bǔ)貼,助力產(chǎn)業(yè)完全走向市場(chǎng)化的驅(qū)動(dòng),刀片電池目前已經(jīng)有很多的品牌跟我們進(jìn)行了合作洽談,受益于產(chǎn)能的影響,我們還有一段時(shí)間滿足市場(chǎng)需求。刀片電池也獲得了市場(chǎng)的高度認(rèn)可,在前不久的海南世界新能源汽車(chē)大會(huì)期間,刀片電池的技術(shù)也榮獲了2020年全球新能源汽車(chē)創(chuàng)新技術(shù)的榮譽(yù)。
刀片電池性能安全性的優(yōu)勢(shì)尤為突出,在電芯、電池層、電池包層級(jí)的表現(xiàn)優(yōu)異,由于刀片電池高安全的材料特性和超大散熱的面積,可輕松應(yīng)對(duì)針刺、擠壓、爐溫、過(guò)充等極端試驗(yàn)。
刀片電池組裝成包后具備高強(qiáng)度特性,刀片電池長(zhǎng)條型的結(jié)構(gòu)相當(dāng)于車(chē)身的橫粱,100根的刀片電池就相當(dāng)于100根的橫梁,其強(qiáng)度可想而知,因此在振動(dòng)、模擬碰撞、擠壓、抗壓強(qiáng)度等測(cè)試中表現(xiàn)極為優(yōu)秀。
電控是電動(dòng)汽車(chē)將電能轉(zhuǎn)化為動(dòng)力的核心元件,最關(guān)鍵的是車(chē)級(jí)高可靠長(zhǎng)壽命IGBT芯片,從設(shè)計(jì)、工藝到制造方面極為復(fù)雜,核心技術(shù)掌握在國(guó)外手里,國(guó)外對(duì)我們更是嚴(yán)密封鎖,自主研發(fā)極其困難。我們比亞迪在十年前,就投入了IGBT的芯片投入,在今天汽車(chē)行業(yè)也是得到了廣泛的認(rèn)可。其中薄片工藝是IGBT芯片的關(guān)鍵環(huán)節(jié),比亞迪發(fā)明了基于正面覆膜支撐,背面多層精細(xì)研磨的薄片工藝,自主掌握了IGBT芯片減薄的關(guān)鍵技術(shù)。
IGBT場(chǎng)終止層結(jié)構(gòu)和濃度決定了芯片抗沖擊能力,國(guó)外均采用了高能質(zhì)子注入設(shè)備,但無(wú)法精準(zhǔn)調(diào)控濃度,比亞迪發(fā)明了復(fù)合場(chǎng)終止層原位硅生產(chǎn)技術(shù),通過(guò)外延生長(zhǎng)、精準(zhǔn)調(diào)控提升了抗沖擊能力。
經(jīng)過(guò)十余年的投入,比亞迪自主建立了國(guó)內(nèi)首條IGBT芯片生產(chǎn)線,構(gòu)建了自主可控的全產(chǎn)業(yè)鏈體系,自主IGBT的芯片目前市場(chǎng)占有率已經(jīng)提升至18%,實(shí)現(xiàn)了芯片的自主可控。
在IGBT新技術(shù)上取得了很大的突破,首款車(chē)型的“漢”首次搭用了自主研發(fā)的高性能、碳化硅的控制模塊,碳化硅在體積、重量、功率密度、效率等方面得到了明顯的提升。
驅(qū)動(dòng)總成相當(dāng)于傳統(tǒng)汽車(chē)的發(fā)動(dòng)機(jī),結(jié)構(gòu)復(fù)雜,涉及到電機(jī)、電控、減速器等多個(gè)零件,機(jī)-電-熱-力-磁多物理場(chǎng)耦合,系統(tǒng)集成的效率提升極為復(fù)雜。針對(duì)驅(qū)動(dòng)總成效率低的問(wèn)題,我們自主設(shè)計(jì)了多磁路窄磁橋轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu),提高磁阻轉(zhuǎn)矩輸出占比,大幅度降低電機(jī)的鐵損,同時(shí)開(kāi)發(fā)了外槽內(nèi)孔定子結(jié)構(gòu),實(shí)現(xiàn)了定子深層冷卻,大幅度降低因內(nèi)部熱量聚集造成的銅損,轉(zhuǎn)子加定子的結(jié)構(gòu)創(chuàng)新有效提升了電動(dòng)總成的效率。
此外驅(qū)動(dòng)總成的部件通常采用分立設(shè)計(jì),零部件高效區(qū)難以重疊,我們首創(chuàng)了多目標(biāo)自適應(yīng)尋優(yōu)集成設(shè)計(jì)的技術(shù),構(gòu)建了總成參數(shù)設(shè)計(jì)平臺(tái),開(kāi)發(fā)出高集成一體化高效驅(qū)動(dòng)總成,綜合效率甚至超過(guò)了國(guó)際上同類的產(chǎn)品。
除了先進(jìn)的設(shè)計(jì)技術(shù),同時(shí)建立了高效柔性電動(dòng)總成自動(dòng)裝備生產(chǎn)線,研制了乘用車(chē)、商用車(chē)和特種車(chē)輛系列化高性能的驅(qū)動(dòng)總成。
基于核心三電技術(shù)進(jìn)行純電動(dòng)平臺(tái)技術(shù)開(kāi)發(fā),我們從2010年推出了第一款純電動(dòng)車(chē)e6,經(jīng)過(guò)10余年的技術(shù)積累,2018年成功推出了第三代純電技術(shù)平臺(tái)。第三代純電技術(shù)平臺(tái),平臺(tái)主要分為“33111”,就是驅(qū)動(dòng)3合1、充配電3合1、電池系統(tǒng)、多合一集成電路、智慧屏幕組成,平臺(tái)核心技術(shù)優(yōu)勢(shì)為高度集成化+標(biāo)準(zhǔn)化,進(jìn)而帶來(lái)高可靠性,為高階智能化的駕駛,智能座艙提供了更好的技術(shù)平臺(tái)。
同時(shí)比亞迪正在預(yù)研下一代的高性能、高安全純電平臺(tái),新平臺(tái)將應(yīng)用大量創(chuàng)新技術(shù),將充分發(fā)揮電動(dòng)汽車(chē)在空間、駕駛性、智能化方面的優(yōu)勢(shì),安全、成本、續(xù)航等方面達(dá)到燃油車(chē)的同等水平,基于全新平臺(tái)開(kāi)發(fā)首發(fā)的車(chē)型將于明年上海車(chē)展首次發(fā)布。
基于三電核心技術(shù)前瞻布局和國(guó)家新能源汽車(chē)政策的驅(qū)動(dòng),我們稱之為全球唯一同時(shí)掌握動(dòng)力電池、IGBT芯片驅(qū)動(dòng)總成等核心技術(shù)的企業(yè),取得了電動(dòng)化戰(zhàn)略的全面成功,在新四化變革的沖擊下,國(guó)內(nèi)外主機(jī)廠不斷加大新能源技術(shù)的投入,同時(shí)智能化又成為另一驅(qū)動(dòng)行業(yè)變革的重要技術(shù)方向,我們將不斷加大電動(dòng)化和智能化,在電動(dòng)化持續(xù)引領(lǐng)的同時(shí)加大智能網(wǎng)聯(lián)的創(chuàng)新探索。
最后給大家分享一下我們?cè)谥悄芑夹g(shù)領(lǐng)域的創(chuàng)新探索實(shí)踐。智能化技術(shù)需要智能化電動(dòng)平臺(tái)的支撐,我們認(rèn)為對(duì)新能源汽車(chē)的發(fā)展上半場(chǎng)是電動(dòng)化,下半場(chǎng)就是智能化,電動(dòng)平臺(tái)為整車(chē)智能化實(shí)現(xiàn)提供了一個(gè)很好的線控平臺(tái)。除此之外還需要新一代電子電器架構(gòu)和整車(chē)的OS技術(shù)支撐,電動(dòng)平臺(tái)、電子電器架構(gòu)技術(shù)自主操作系統(tǒng)是智能電動(dòng)平臺(tái)的核心技術(shù),我們提前進(jìn)行了布局。電子電器架構(gòu)技術(shù)總成沿著軟硬件技術(shù)集成方向進(jìn)化,從分布式控制器到域控制器共經(jīng)歷了三代技術(shù)的研發(fā),第三代控制器的架構(gòu)在重量、體積、成本、智能化方面有了顯著的提升,電子電器突破結(jié)構(gòu)的調(diào)整逐步到全產(chǎn)業(yè)鏈分工的調(diào)整,對(duì)一般企業(yè)挑戰(zhàn)很大,我們得益于在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的強(qiáng)大的垂直整合的能力,成為國(guó)內(nèi)第一家開(kāi)發(fā)出域控制器的主機(jī)廠。
在先進(jìn)硬件架構(gòu)的基礎(chǔ)上自主開(kāi)發(fā)對(duì)應(yīng)車(chē)載操作系統(tǒng),基于面向服務(wù)軟件的架構(gòu),實(shí)現(xiàn)軟件與硬件完全解耦,同時(shí)通過(guò)CANFD、以太網(wǎng)等技術(shù)實(shí)現(xiàn)控制器間的數(shù)據(jù)共享,實(shí)現(xiàn)應(yīng)用軟件跨硬件的即插即用,軟件開(kāi)發(fā)效率得到大幅度提升??傮w而言,第三代預(yù)控制器電子電器架構(gòu)在成本、輕量化、集成化、平臺(tái)化、OS、OTA等方面的技術(shù)行業(yè)領(lǐng)先,其中OTA更新時(shí)間和成功率的提升將會(huì)為用戶提供更好的智能化的升級(jí)體驗(yàn)。
智能座艙技術(shù)是智能化的兩大重要方向之一,重點(diǎn)在于車(chē)內(nèi)硬件功能的集成,車(chē)外生態(tài)打通,從而實(shí)現(xiàn)一體化車(chē)內(nèi)人車(chē)交互體驗(yàn),提供場(chǎng)景化、個(gè)性化的外圍生態(tài)服務(wù),助力安全、高效、舒適的移動(dòng)出行。
我們?cè)?018年成功發(fā)布了Di平臺(tái),Di云、Di生態(tài)、Di開(kāi)放組成的Dlink系統(tǒng),功能上陸續(xù)集成了智能旋轉(zhuǎn)、智能影像等硬件功能,車(chē)外生態(tài)上實(shí)現(xiàn)了云服務(wù)、百萬(wàn)級(jí)手機(jī)生態(tài)兼容,同時(shí)召開(kāi)了汽車(chē)行業(yè)首個(gè)開(kāi)發(fā)者大會(huì),我們開(kāi)放了341項(xiàng)傳感器和66項(xiàng)的控制權(quán),利用行業(yè)生態(tài)構(gòu)建互聯(lián)網(wǎng)的車(chē)載系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了人、車(chē)、生活與社會(huì)的高效連接。
下一代智能座艙的規(guī)劃將基于域控制器EEA、汽車(chē)零部件產(chǎn)業(yè)鏈垂直整合能力,下一代Dilink系統(tǒng)將逐步集成車(chē)內(nèi)硬件功能,形成整車(chē)一體化的人機(jī)交互,同時(shí)堅(jiān)持對(duì)外生態(tài)開(kāi)放戰(zhàn)略,持續(xù)提升智能座艙的智能化。
智能駕駛方面,目前技術(shù)落地重點(diǎn)圍繞L2+智能輔助系統(tǒng),主動(dòng)從駕駛員解放到場(chǎng)景豐富兩個(gè)方向提升智能化,目前行業(yè)內(nèi)存在一味追求高智能化而忽略安全的現(xiàn)象。安全是車(chē)輛的生命線,我們一直高度關(guān)注,避免重蹈電池的覆轍,引發(fā)安全信任的危機(jī)。智能駕駛也應(yīng)以安全為前提,逐步通過(guò)提高算力計(jì)算平臺(tái)和自主軟件開(kāi)發(fā)提升能力,實(shí)現(xiàn)更高階層的智能駕駛。
L2智能輔助駕駛技術(shù)以人為主,可以適當(dāng)減輕駕駛負(fù)荷,技術(shù)方向適合個(gè)人車(chē)輛出行廣泛的特點(diǎn)。L4級(jí)別的智能駕駛技術(shù)以車(chē)輛為主,特定區(qū)域完全不需要駕駛員介入,技術(shù)方向符合公共車(chē)輛出行范圍的相對(duì)固定的特點(diǎn),是未來(lái)移動(dòng)出行生態(tài)的核心支撐,同時(shí)可以反哺提升L2+智能駕駛的輔助技術(shù)。而L3智能駕駛技術(shù)面臨責(zé)任劃分、產(chǎn)品性價(jià)比的問(wèn)題,市場(chǎng)還存在很大的技術(shù)提升空間??偟膩?lái)說(shuō),電動(dòng)化和智能化將協(xié)同發(fā)展,電動(dòng)汽車(chē)平臺(tái)和新一代電子電器架構(gòu)技術(shù)是車(chē)輛智能化的核心支撐。網(wǎng)聯(lián)化、協(xié)同化是實(shí)現(xiàn)高安全智能化的重要手段。
以上就是比亞迪在電動(dòng)汽車(chē)和智能化方面的一些探索,比亞迪經(jīng)過(guò)十余年的發(fā)展,在今后發(fā)展過(guò)程當(dāng)中我們希望能夠跟各位同仁、各位專家一起來(lái)共同的在電動(dòng)汽車(chē)的技術(shù)領(lǐng)域共同探討。以上就是我的分享,謝謝大家。
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱,僅作為參考資料,請(qǐng)勿轉(zhuǎn)載?。?/span>
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