10月19日,中国汽车工程学会年会暨展览会在上海汽车展览中心开幕。会上发布了2022年中国汽车技术趋势,涵盖芯片、动力电池、电驱动系统、燃料电池系统、信息安全系统、混合动力系统等不同领域。
围绕节能与新能源汽车技术路线图涉及的“九大领域”,中国汽车工程学会经过多轮评估,达成共识,最终确定了2022年中国汽车十大技术趋势,即:
趋势:2022年100到PS或以上汽车级计算芯片量产加载。
随着汽车智能化和网络化水平的不断提高,智能网联汽车在量产中急需“计算力”资源。同时,计算能力大的车规芯片也是高度自动驾驶汽车“大脑”的核心部件。某车企创始人曾表示,马力+算力将成为定义高端智能电动车的新标准。
中国汽车工程学会预测,到2022年,一批100TOPS以上的单芯片产品将投入量产前装应用,这将进一步为先进自动驾驶汽车的量产提供计算基础。不久前,有媒体刚刚公布了2022年新车驾驶辅助计算能力排名。蔚来ET7和威马M7都因为搭载了四个英伟达ORIN X,以1016TOPS并列第一,地平线发布征途5。
目前,自动驾驶汽车轨距级芯片已形成ADAS/智能驾驶舱等功能领域的批量应用。地平线的征途5是中国车规级人工智能芯片量产的第三代车规级产品。既有大计算能力,又有高性能。单芯片AI计算能力128 TOPS,支持16通道摄像头感知计算,可以支持自动驾驶所需的多传感器融合、预测、规划和控制等要求。自主架构设计、自主核心ip的计算芯片,具有可定制开发、功能场景丰富、国家安全需求、服务响应快速等优势。国内驾驶辅助芯片的快速发展,已经形成了挑战英伟达、Mobileye等国外公司的实力。
趋势:2022年第三代半导体电机控制器实现量产应用。
作为控制新能源汽车核心动力的大脑,电机控制器一直是业界关注的焦点,而第三代半导体的电机控制器是保证电驱动系统高效、高速、高密度的关键器件。智能汽车核心零部件(来源:中信建投)
预计2022年,多家整车厂将量产第三代半导体电机控制器,规模达到40万台。
目前,比亚迪半导体是全球首家、国内唯一一家在新能源汽车电机驱动控制器中实现大规模加载SiC三相全桥模块的功率半导体企业。比亚迪的后驱电机控制器采用的是SiC,是韩后驱电机控制器中必不可少的开关电源器件。没有它,控制器就无法将电池的直流电逆变成三相交流电,电机就无法工作。韩的后驱电机控制器是由六个SiC组成的控制模块(图片和数据均来自网络)。
一般来说,SiC的开关损耗更低,所以更省电;SiC的开关速度更快,所以频率更高;SiC器件的尺寸更小,因此它们适合于电驱动和电子控制的集成。所以放在电动车上更省电,更快,更省时空。但是SiC才刚刚起步,目前只在部分机型上使用。
趋势:安全技术提升,推广300Wh/kg高比能量动力电池,实现加载应用。
高比能量动力电池是提高电动汽车续航里程的重要技术手段。主要采用高镍阳极材料和硅碳阳极材料。但在车载应用中,主要面临动力电池安全性和循环耐久性的关键问题。
随着主被动一体化热安全防护、早期火灾探测和热失控预警装置、灭火装置等技术的发展和应用,动力电池系统的安全技术得到了提高。预计2022年装载300Wh/kg动力电池,率先装载在高端车型上。
根据公开报道,今年10月25日,郭萱高科回复“公司300Wh/kg锂电池装了吗?”公司实现了从三元材料前驱体技术到三元材料量产技术再到三元电池规模化技术的新跨越,成功将300Wh/kg高比能量电池装载到乘用车上。"
此外,今年4月1日,福能科技披露了新技术研发进展公告。该公司开发了能量密度为330Wh/kg的下一代电动汽车电池。据悉,福能科技330Wh/kg软包技术方案具有能量密度高、寿命长、动力性能高等优点。其中质量能量密度为331Wh/kg,体积能量密度为730Wh/L,可在-20℃~55℃下正常使用。目前,富能科技的客户主要包括BAIC、蓝兔等。福能科技330Wh/kg软包装技术方案
目前,业内公认的是,当代安培科技有限公司的NCM811电池具有较高的能量密度,其单体能量密度为230-260Wh/kg。
趋势:2022年长寿命燃料电池系统将实现商用车多场景应用。
寿命是燃料电池系统实现长距离、重载应用的基本要求,燃料电池更适用于对使用寿命要求较高的中长距离、中重型商用车。1万小时的使用寿命可以保证30-40万公里的里程要求。
预计2022年,在燃料电池示范政策的推动下,寿命超过10000小时的燃料电池系统将实现在物流、长途运输、码头、矿山、长途客运等长途重载领域的多场景应用。PROME P3X
捷科科技研发的大功率质子交换膜燃料电池系统PROME P3X,专为中重型卡车设计,也可跨界用于城际客车等领域。既响应了“碳中和”的号召,又将捷科氢速与绿色能源战略完美结合。性能方面,PROME P3X系统额定功率达到117kW,电堆体积功率密度3.7kW/L,系统质量功率密度631W/kg,使用寿命长达10000小时。
趋势:基于专用平台的纯电动乘用车市场份额将超过65%。
纯电动平台采用“滑板”式设计,有利于动力电池、车身、底盘一体化设计。动力电池室空周围,最大限度提高人的舒适性,采用平板地板和模块化动力总成,有利于优化动力电池室空和前后桥集成电驱动系统的悬挂系统。
预计2022年,自主品牌将广泛采用纯电动专属平台,乘用车市场份额将超过65%。独家高性能纯电动平台的庞大架构
目前,采用独家高性能纯电动平台的极氪001已于今年10月开始产品交付。氪001基于SEA的浩瀚架构,是目前世界上带宽最大的纯电动架构。其轴距从1800mm到3300mm不等,实现了从A级车到E级车的全尺寸覆盖,可以满足轿车、SUV、MPV、小型城市车、跑车、皮卡以及未来旅行用车的所有造型要求。
趋势:2022年高性能纯电动乘用车将普遍采用800V电压平台。
800V高压超快充电技术是一套用800V动力电池和用电设备组成的高压系统。系统架构包括超快充电系统、超低系统能耗、高性能电池、SiC电驱动组件等。
预计800V电压平台将于2022年广泛应用于高性能纯电动乘用车,可配合大功率充电技术实现极速充电,并将率先应用于高性能纯电动乘用车。氪气在360kW的充电桩上充电5分钟,续航120公里。
今年上海车展期间,吉利发布了极地氪气001,其浩瀚的海洋架构可以承载最大800伏的高压系统。在360kW极充的充电桩上5分钟可以续航120公里,从30%充到80%只需要25分钟。
此外,在刚刚过去的小鹏1024科技日,Xpeng Motors发布了中国首款量产800V高压SiC平台,峰值充电电流超过600A,电池具有高能量密度和高充电速率,充电5分钟可续航200公里。
预计2022年,长安、东风蓝兔、广汽阿亚恩等企业也有望推出800V高压平台的高性能量产车型。
趋势:智能热管理技术大大提高动力电池的低温适应性,加快多车应用。
智能热管理是新能源汽车低温使用的必要技术。采用智能热管理技术,动力电池系统在低温下升温速率可达5-7°C/min,从-30°C升温至0°C时系统能量衰减小于等于6%,整车可在-40°C环境湿度下1C充电。
预计2022年,应用智能热管理技术电池将实现-30℃环境温度下正常使用,预计将有10款以上,新型号搭载率达到5%。华为智能车辆热管理解决方案(TMS)
目前,华为智能车辆热管理解决方案(TMS)通过极简机构、部件、热控一体化的一体化设计等创新技术,在满足舒适性的前提下,将热泵的工作温度从业界的-10℃降至-18℃,从而使新源车辆续航能力提升20%。
8.趋势:域控制器实现技术突破,从单域控制到跨域集成。
域控制器是实现车辆智能化和网络化的核心载体。基于域控制器的平台硬件和软件,通过对多个(子)功能的统一调度和管理,实现复杂功能,以满足智能组网等复杂智能功能的需求。
预计2022年,域控制器产品将从单域控制向跨域集成过渡,进一步降低硬件、软件和功能之间的耦合度,提高计算能力利用率,降低设备综合成本,加速构建智能网联汽车产业链生态。德赛西威首款自主研发的智能驾驶舱域控制器
目前从整车架构演进来看,从单纯的ECU到域控时代,下一步将进入中央集成架构。德赛西威在满足功能安全的情况下,将MCU和超声波传感器作为泊车功能安全的关键路径,用主处理芯片提供视觉感知,并将功能集成到客舱控制器中。多年来,德赛四维专注于三大业务:智能驾驶舱、智能驾驶、网联服务。通过全球布局、RD投资、智能制造装备投资,全面提升了生产设计和系统设计能力,得到了一大批企业的认可。
趋势:车载信息安全防护技术,实现从边境防御到主动纵深防御体系的跨越。
整车信息安全防护技术是建立汽车安全免疫的必由之路。主动防护技术是基于大数据和人工智能,通过对车辆进行全面、实时的安全威胁监测、预警和分析,实现更高效、更安全的车辆防护。
预计2022年,车辆信息安全防护技术将从边境防御跃升到主动安全纵深防御体系,实现威胁提前感知和动态实时响应,使车辆在遭受攻击时能够快速恢复。
早在2019年智能网联汽车信息安全年度报告中,60公司就提出被动防御方案无法应对新兴的网络安全攻击手段,需要在车辆端部署安全通信模块、安全车载网关等新型安全防护产品,主动发现攻击行为,及时进行预警和阻断。通过多节点联动,构建以点带面的分级纵深防御体系,将汽车网络安全提升到“主动纵深防御”的新高度,也就是“新四化”。
今年5月,360宣布投资哪吒,为哪吒打造车联网安全能力,包括帮助其建立安全基础设施和安全运营体系。目前,360已经在车联网、车联网、车云网、车号网等方面发力,通过不断优化和完善,已经初见成效。此外,360提出了“云、管、端”的汽车信息安全框架。
趋势10: DHT混合动力系统2022年将达到150万应用。
DHT混合动力技术可应用于HEV和PHEV,是实现乘用车节油减碳的重要技术路径。通过高效混动专用发动机和电机并联,实现超高效率和超低油耗的平衡,同时提升乘坐舒适性、NVH等性能。
预计2022年,更严格的油耗限值将促使更多车企研发DHT混动车型,DHT混动系统预计将达到150万套应用。长城汽车柠檬混合动力DHT
目前,除了以混动技术著称的“两个领域”,长安、吉利、长城、比亚迪、奇瑞、广汽等主流自主品牌都相继发布了自己的混动系统,搭载在部分主力车型上。比如长城汽车的柠檬混动DHT已经安装在新上市的玛奇朵等车型上。此外,在今年的成都车展上,哈弗品牌高层宣布,2022年,哈弗品牌主力车型将全面搭载混动系统。10月31日,吉利汽车发布全球动力科技品牌雷神动力。其重要组成部分是智能混动平台雷神擎Hi-X,推出了1.5TD和2.0TD混动发动机,匹配DHT和DHT Pro混动专用变速器。
综上所述,很多看似前瞻性的汽车技术,实际上已经在一些车型上得到了应用。由此可见,上述十大汽车技术趋势将在2022年实现量产装车或大规模应用,这将是可以预见的结果。