最近幾年，中國汽車行業整體增速放緩，但新能源汽車市場卻逆市飛漲。2015年中國新能源汽車的銷量首次超越美國，成為全球第一大新能源汽車市場。電機、電池和電控系統是新能源汽車產業鏈中的核心部分之一，也是目前各類新能源汽車在技術開發上的重要環節。深圳市匯川技術股份有限公司作為專門從事工業自動化控制產品的研發、生產和銷售的高新技術企業，在電機控制領域的應用需求變化與技術開發動向有哪些。本期《控制與傳動》采訪到深圳市匯川技術股份有限公司汽車電子產品線總監張偉先生，其向我們解答了對目前國內新能源汽車市場狀況的看法以及電機控制在這一應用領域的開發運用情況等問題。
新能源汽車快速發展為電機控制器市場帶來契機
新能源汽車的快速發展，促進了汽車產業轉型升級、搶占國際競爭制高點，同時也推動了綠色發展、培育新的經濟增長點。受政策扶植，國內新能源汽車經過幾年的市場性選擇，部分車型，例如城市公交車，通勤車等已經進入半政策半市場驅動性發展，物流車也迎來發展契機。電機控制器作為新能源汽車里重要的一部分，新能源汽車快速發展為其市場帶來契機。
匯川由傳統工業變頻器領域進入新能源汽車電機控制器市場。傳統的工業變頻器質量，通過年綜合失效率把控，而汽車行業則是采用PPM指標控制品質。盡管傳統工業變頻器與新能源汽車電機控制器在底層的驅動技術方面存在共通之處，但是對于車載產品的使用環境、控制對象以及對可靠性、經濟型的要求皆有很大的變化。新能源汽車市場的發展，對IGBT、控制芯片、傳感器、結構及散熱、接插件、薄膜電容等上游元器件商家帶來挑戰與商機。對控制器廠家而言，行業的興起帶動了銷售額的快速上升。近三年，匯川的電控產品銷售量幾乎每年以翻倍的速度在增長。
在探索中謀得電機控制器新發展
目前，國內生產控制器主要有匯川、上海電驅動、上海大郡、深圳藍海華騰等廠家。電機控制器廠家的市場既有細分也有重疊的部分。在客車與物流車領域，主要是國內的獨立電控廠家向整車廠提供產品。而乘用車領域，既有聯合電子、大陸等外資企業，也存在少數獨立研發的電控廠家。
匯川IEVD151- 40Z45GL電動汽車驅動器集成高壓配電艙，可為快充、慢充、空調壓縮機、DC-DC、PTC暖風機提供接口
由于電機控制器行業發展良莠不齊，市場發展仍不成。在一些大型的的整車廠注重產品的安全、質量和性能，而在很多中小型車廠卻得不到保證。特別在物流車行業，普遍存在著終端點單的情況，其中的利益格局更為復雜，性價比未必是選擇的主導因素。就行業競爭來說，性能、價格、交期、質量、新產品開發的時效性等，都是各大廠商的重要競爭點。
匯川的新能源汽車電控之路經歷了從乘用車到商用車再回到乘用車的輪回，在探索中形成自己的電控之路。
緣起吉利和眾泰的相關項目，匯川進入電機控制行業。之后由于整車市場沒有大的發展機遇，并且整車廠存在較強的自制電控沖動，匯川調整了主攻方向瞄準商用車領域。通過和全球最大客車廠宇通的合作，匯川開發、完善了自己的商用車產品線。極具創新意識的宇通，對供應商能力管控非常嚴格。與宇通合作以來，匯川配合開發了多款有競爭力的產品，其中包括“五合一”等在內的車輛全集成動力總成的概念，深入人心。
傳統客車在以往，通常會在卡車的二類底盤上進行改裝，整車的動力布置與現在的物流車是一致的，意味著客車的電控可以較為方便的移植在物流車上應用。匯川在風起云涌的物流車市場上也有所收獲。到2015年中期，匯川思考如何在未來擁有最大市場容量的乘用車領域占據自己的一席之地。通過對標分析，匯川發現國內的技術現狀距離乘用車的真正要求還有較大的差距，這種差距不但體現在單機的技術水平，也體現在系統化的能力上。針對此結論，匯川實行“走出去，請進來，本土化”的戰略。匯川在國內擁有巨大基本盤的商用車市場地位，與歐洲頂尖公司(奔馳、寶馬電控供應商)的保持技術合作關系。同時通過技術能力(而非特定產品的引進消化)、本土化研發和制造、提高效率和降低成本等方式獲得合作伙伴的青睞。
伴隨著未來一段時間的國內新能源汽車市場補貼退坡的加速，張偉先生認為應該從以下三方面應對。第一，鞏固商用車基本面。新能源商用車的市場將會日趨成熟。由于早期客戶較好的示范效應，讓越來越多線路相對固定的客戶認識到新能源汽車的優點，產生自發性的購買意愿。其次，新能源車存在很大吸引力，其使用的成本大大低于傳統車;第二，通過技術創新，采用新材料、新工藝、新器件，開發高功率密度、高集成度的產品，從方案上降低成本。第三，開始布局全自動化生產線，在未來批量的支撐下，可有效的降低制造成本，提升質量。
“質量，安全，成本”是目前電機控制的主要技術開發重點
現階段新能源汽車市場對于電機控制器產品提出了高效率、高的功率密度、高可靠性、功能安全和低的成本的要求。高效率，是為了提高續航里程降低電池用量;高功率密度是為了實現整車布局及碰撞要求，同時實現車輛的輕量化;高可靠性，由于車輛工作的環境比較苛刻，在溫度上，如在陽光下，車輛溫度可達80攝氏度，冬天則低至零下30多度;在振動上，由于車輛行駛在各種各樣的路況，振動也非常嚴苛;一輛家用轎車的壽命一般在15年，因此可靠性也非常關鍵。
“質量，安全，成本”是目前在電機控制主要技術開發重點。汽車行業對質量的要求非常之高，如豐田對質量的要求是10ppm。這個要求對國內廠家是一個比較大的挑戰。匯川在質量方面，在開發流程即嚴格遵循TS16949和ISO26262的規范。可靠性是設計的重點，從器件選擇到單體的認證，再到PCBA的可靠性驗證，最終到整機，可靠性在每一個環節都作為一項尤其重要的考核標準。在產品使用壽命而言，焊盤通過可靠性測試、過孔的切片分析再到器件解刨分析等層層考核，最終實現產品15年壽命與40萬公里的目標要求。在安全方面，主要圍繞ISO2626標準，制定滿足標準的系統方案，并通過認證。成本方面，主要是通過技術優化實現成本降低，如采用IGBT定制，霍爾自制，旋變信號軟件解碼等措施。
總而言之，汽車行業是一個規模制造，對安全要求極高的行業，控制器作為其中最重要的一部分，其質量要求也是極其嚴格。ppm等級客戶不會選用質量不達標控制器，因為不合格的控制器會使廠家汽車存在被召回并索賠的風險。
單純質量上達標還遠遠不夠，電機控制的各項技術優化仍在路上。未來，電機控制將通過IGBT、SIC芯片及封裝技術和軟件算法優化實現控制器效率高于98%;通過器件IGBT、電容、霍爾傳感器、銅排等的定制提升功率密度到20kW/L以上;對環境適應性變得更高，控制器的防護等級在IP67,甚至IP68的等級，保證車輛在各種工控下安全運行。如在暴雨天氣車輛被水淹沒控制器情況下,車輛還能夠正常運行。而隨著車輛電器設備越來越多，電磁干擾對車輛的安全運行及電器設備的正常工作,也顯得至關重要。對EMC的要求將會提高到class5的等級。隨著汽車智能化的發展，輔助駕駛及未來的自動駕駛的普及對車輛安全要求越來越高，因此未來對功能安全的等級將會達到ISO2626ASILD。隨著新能源汽車量越來越大，成本是制約新能源車發展的一個關鍵因素，高質量低成本也將是未來通過技術手段攻克的一個關鍵。
匯川最新的電機控制器是第三代乘用車控制器產品，目前已經進入B樣開發，今年11月份進行整車路試。與市場同類產品比具有EMC等級高class5，功率密度高17kw/L，滿足ISO26262ASILC的要求,軟件采用autosar架構，同時代碼全部實現建模自動生成、設計壽命長15年40萬公里和成本低等特點。
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