
2021上海車展,從展館外的大幅海報,到各大展館汽車品牌新發布的新車,再到零部件品牌展臺,都離不開一個詞——電動化。
48V輕混系統無疑是傳統燃油車的減排的至愛,例如博世的48V電池現已供貨給本土及海外市場30多個國際知名客戶。但顯然這一屆車展主角不是48V,面向各種類型的新能源車型設計的電驅動系統才是主角。
博世氫燃料電池
例如博世表示電動出行正成為他們的核心業務,在該領域的前期投資額已達50億歐元,僅今年一年的投資額就將超過7億歐元。
博世計劃到2025年實現5倍的銷售額增長,達到約50億歐元。截至2020年底,博世已贏得超過200億歐元的訂單。
另一個電驅動領域的重要品牌博格華納,去年收購德爾福科技大大增強了汽車電子和功率電子的業務規模、技術、人才和系統能力。
博格華納S型繞阻電機,為長城新能源汽車供貨
在本屆車展上博格華納重點展示旗下電驅動模塊、逆變器、控制器、驅動電機、電池、冷卻液加熱器等。博格華納目標是到2030年,實現電動車業務占比從目前的3%提升至45%,同時博格華納承諾在2035年實現碳中和。
下面我們看看這些零部件巨頭展臺上,都有什么壓箱底的黑科技:
博世三合一電驅動
通過將電機、電力電子控制器和傳動部件整合為一個緊湊型單元,直接驅動車軸,實現了動力總成系統的一體化,使系統不僅變得更加高效,價格也更為經濟。
博世150kW 的電動軸重量僅為 87 千克,遠小于目前正在使用的獨立式動力總成配件的驅動系統總重量。一體化的供貨方式也極大程度地縮短了客戶的開發時間,加快電動車的投放速度。
博世氫燃料電池系統
博世正在開發固定式和移動式燃料電池解決方案,并計劃在2021到2024年期間投資10億歐元開發燃料電池技術,這其中包括汽車和工業使用。例如2021年3月底,博世與德國班貝格供電局達成合作,在班貝格市中心投入使用了一家固體氧化物燃料電池供電站。
博世預計移動式燃料電池組件市場將在2029年前達到180億歐元左右,但主力市場會在商用車,然后擴展到乘用車。
車展上博世的燃料電池動解決方案適專為中重型商用車而設計,展品功率 70 千瓦(更高功率產品已在開發中),功率密度高達0.4kW/kg,峰值效率高達60%。該動力模塊采用了博世的先進電堆、氫氣供給模塊、電子空壓機以及系列傳感器。
燃料電池電堆是最重要的部件,該部件由一片片燃料電池堆疊而成。在這些串聯排列于電堆內的每個電池中,連續供入的氫氣和空氣中的氧氣之間發生電化學反應,并將由此產生的能量轉化為電能。
博格華納iDM系列電驅動
博格華納在本次車展上帶來了其一系列的電動車解決方案,包括電驅動模塊、逆變器、控制器、驅動電機、電池、冷卻液加熱器等電氣化新產品。其中博格華納iDM系列產品擁有高集成度、高效率和輕量化的優異特性。
iDM也是一種“三合一”電驅動——將永磁同步電機、高性能電子控制模塊和高效減速機構分合而為一。目前博格華納的iDM系統中的電機是最高轉速16000 rpm的永磁同步電機,高于行業的平均水平。
博格華納iDM電驅系統提供iDM146、iDM200、iDM220、IDM220+,可根據設計架構和不同應用,輕松集成于乘用車和輕型商用車的前軸或后軸上,該系列產品可涵蓋功率等級最高到350kW 和5000N.m。
博格華納800V碳化硅(SiC)逆變器
要提升電動車的效率,除了在電池和電動機上做文章,還有能量轉換的逆變器也是重中之重,它不僅將儲存在電池中的直流電轉換為交流電,還能將制動過程中回收的交流電轉換為直流電并進行儲存。
目前大多數電動汽車所使用的都是400V系統,大多數逆變器則采用硅(Si)作為半導體材料。如果想要縮短充電時間,就需要更高性能的電壓系統和更適應高功率的半導體材料,來驅散高功率高密度所帶來的熱量。
博格華納去年在歐洲榮獲CLEPA創新獎800V碳化硅(SiC)逆變器,Viper電源開關可在高達800V的電氣系統下工作,能減少70%的開關損耗,提高25%的功率密度,將是下一代高效電動和混合動力汽車的關鍵部件之一。
它能利用電壓的靈活性提升效率、縮短充電時間、延長續航里程、減小電池尺寸。
德納電驅動和熱管理解決方案
總部位于美國的德納擅長傳動和驅動系統,例如邁凱倫的雙離合和蘭博基尼的AMT變速箱,都是出自德納。現在德納還能提供電動技術,包括軟件和控制器,以及熱管理、密封和數字解決方案。
德納這次車展提供了一套電驅動技術和系統產品組合,以及熱管理解決方案,可幫助中國的設備制造商提高新能源汽車的性能。例如他們已開始為國產電動車提供雙面絕緣柵雙極型晶體管(IGBT)冷卻器。
上個月,德納完成了對Pi Innovo LLC的收購,該公司是嵌入式軟件解決方案和電子控制單元的領導者,產品主要用于輕型車、商用車以及非公路車輛。Pi Innovo使德納擁有電動汽車應用軟件、車輛高度控制器和輔助控制器。