“小三電”是OBC、DC/DC、PDU三大類電源產(chǎn)品,三者一同搭建了汽車內(nèi)部的“能源網(wǎng)絡(luò)”。OBC(充電機)負責(zé)將來自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電給電池充電。汽車電氣電子系統(tǒng)中,不同部件需要的電壓等級不盡相同,故需要DC/DC(直流-直流變換器)轉(zhuǎn)換電壓;PDU(高壓配電盒)負責(zé)內(nèi)部“電氣能源網(wǎng)架”的互聯(lián)互通。
當(dāng)前,小三電市場參與者是由整車廠和第三方構(gòu)成,市場集中度較高。根據(jù)NE時代新能源數(shù)據(jù)顯示,2021年乘用車OBC裝機數(shù)量TOP5分別為威邁斯、弗迪動力、富特科技、特斯拉、鐵城科技,市場份額分別為20.9%、15.8%、11.9%、10.8%、8.5%。
電機屬于傳統(tǒng)的重資產(chǎn)行業(yè),產(chǎn)能建設(shè)、釋放較為緩慢,投資金額也更高。相比之下,電源系統(tǒng)產(chǎn)品產(chǎn)能更具彈性,因此對于企業(yè)來說,產(chǎn)能不太可能成為最大掣肘。未來,如威邁斯等具有更高訂單獲取能力、更強成本管控能力的企業(yè)將從市場競爭中脫穎而出。
行業(yè)產(chǎn)品集成化趨勢不變
技術(shù)持續(xù)演進,集成化趨勢同樣顯著,下階段威邁斯等企業(yè)的軟硬件能力都將迎來考驗。早期車載電源產(chǎn)品主要采用模擬控制技術(shù),產(chǎn)品功能較為單一,配套的軟件只具備檢測功能,不能實現(xiàn)精準(zhǔn)控制。
隨著市場需求的變化,車載電源產(chǎn)品向數(shù)字化技術(shù)轉(zhuǎn)變,能夠?qū)崿F(xiàn)復(fù)雜的控制算法,實現(xiàn)輸出參數(shù)的靈活調(diào)整和精準(zhǔn)控制,提高了軟件系統(tǒng)的操控性,包括車載電源的診斷、升級和參數(shù)調(diào)整等應(yīng)用需求。
下一代車載電源產(chǎn)品將向集成化轉(zhuǎn)變,在硬件、軟件、體積、重量四個維度實現(xiàn)創(chuàng)新突破。硬件上有望將進一步采用更高性能的碳化硅器件;軟件上將開發(fā)過程轉(zhuǎn)換為模型化編程及滿足AU-T-O-S-AR的接口方式,提升軟件穩(wěn)定性和靈活性;在體積和重量上實現(xiàn)小型化、輕量化。
集成化:1+1+1>3,深度集成方興未艾
值得注意的是,1+1+1>3,電驅(qū)動由最初“結(jié)構(gòu)集成”向“深度系統(tǒng)集成”演進,集成化“多合一”總成產(chǎn)品成為主流趨勢。
以往動力系統(tǒng)的電機、電控、電源多單獨采購,根據(jù)其電氣、機械結(jié)構(gòu)進行集成組裝;隨著新能源汽車零部件要求不斷提高,“多合一”總成產(chǎn)品通過巧妙設(shè)計將電機、電控、減速器、電源“深度集成”,減少彼此間的連接器、冷卻組件、高壓線束等部件。
“多合一”集成式系統(tǒng)相比分體式產(chǎn)品的優(yōu)勢主要體現(xiàn)在以下方面:1、性能更優(yōu),降低了各部件之間連接部位的效率損耗,提高整車的NVH性能,從而提高了集成系統(tǒng)的可靠性。
2、成本更低,集成式電驅(qū)動系統(tǒng)可以減少車內(nèi)部的高壓線束、連接器數(shù)量,節(jié)約線束與連接器成本,從而使集成式系統(tǒng)更具有經(jīng)濟性。更省空間:集成式產(chǎn)品體積更小、重量更輕,有利于節(jié)省車內(nèi)空間。
現(xiàn)有集成產(chǎn)品以“三合一”為主,集成度更高的“多合一”新產(chǎn)品也在不斷問世。
根據(jù)NE時代新能源數(shù)據(jù)顯示,2022年1-4月新能源乘用車搭載的電驅(qū)動系統(tǒng)中,分體式、電機/電控“二合一”合計占比為44%,“三合一”占比為52%,“多合一”占比為4%。同時,OBC、DC-DC、PDU等充配電系統(tǒng)集成產(chǎn)品應(yīng)用也不斷增加,結(jié)合電驅(qū)系統(tǒng)集成產(chǎn)品將形成集成度更高的多合一平臺。
其中,華為七合一系統(tǒng)集成了MCU、電機、減速器、DC-DC、OBC、PDU、BCU七大部件,具有開發(fā)簡單、適配簡單、布置簡單、演進簡單等優(yōu)勢。相較于“三合一”,該產(chǎn)品體積減小20%、重量減輕15%。
此外,上汽變速器&威邁斯的七合一系統(tǒng)也集成電機、電控、減速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU七大部件。
從行業(yè)研發(fā)方向來看,多合一的集成方式,雖然多為概念性或者初步研發(fā)、送樣驗證階段,但毋庸置疑它將是未來新能源汽車重點研發(fā)方向。而無論是未來的多合一,還是眼下的小三電深度集成,都將給威邁斯等第三方廠商產(chǎn)品未來的研發(fā)成本、空間利用和模塊化設(shè)計帶來新的研究課題。
審核編輯黃宇
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