汽车工业发展的三大变革,汽车是工业发展的引擎

2022-11-30来源:作者: yingzi1997阅读量:

创作者|周雅

当你穿越到古代1900年,立在纽约的第五大道上,你可以看到1辆汽车和99匹牛车。

那如果再等13年,当来到一样地点,你可以看到大街上截然不同的画面:99辆汽车和1匹牛车。

▲图:1900年纽约第五大道比照1913年纽约第五大道。

短短的十多年,车子就替代了坐骑。这一点在那时候不过是一个理论的变化,而如今我们面对的,其实也是一个伟大定义变化期——汽车业迎来百年大变局,电气自动化是全球汽车的一致出题,不论是传统式汽车厂,或是新力量,很多人都在想方设法谋取「颠覆性创新」。

汽车电气自动化的方向是什么?新能源技术造成的痛苦点在哪?怎样从最底层自主创新中获取推动力?这种毫无疑问全是全球汽车厂无法逃避的实际问题。在这样一个重要节点,处理芯片大型厂恩智浦,尝试与汽车厂一起去一同解决这种自主创新难点。

四个巨大变化,认清将来局势

2050年完成净零排放,已经是全球各个国家的的共识,在的共识刺激下,汽车正团体涌进新能源技术。IHS预估,到2030年全球新能源汽车覆盖率将高于50%。但是这一数字被业内觉得过度传统,由于如果要在2050年从而实现净零排放,全球新能源汽车的使用率应当超出85%。

更为重要的数是,中国已经成为了新能源汽车的最重要销售市场,上年生产能力在全球占有率54%,相比之下,欧洲地区占有率26%,国外占有率15%。国外市场以特斯拉汽车为代表,三大货车厂发展比较慢,但是它们信心也是非常大的。

在这一局势下,汽车全产业链将处于一个变化莫测结合的环境里。恩智浦全球高级副总裁、新能源技术及传动系统产品系列经理李晓鹤在“恩智浦2022新闻媒体对外开放日”上总结道,领域将要产生四个转变,转变之强烈,则可以用刷新式来形容了:

▲恩智浦全球高级副总裁、新能源技术及传动系统产品系列经理李晓鹤(右)与恩智浦大中华地区汽车电子器件销售总监周翔(左)

转变一:产业链要把对汽车费用和碳排放量的监管从「造成环节」延伸至「项目生命周期」,更认真贯彻节能降耗核心理念。

麦肯锡公司预测分析,到2025年,电动式汽车原材料生产加工环节消耗量将占汽车项目生命周期总消耗量的45%。到2040年,原材料生产过程中的碳排放量占有率有望突破约85%。

这就意味着,全产业链、产业链的低碳转型,成为了汽车产业链减碳的重要组成部分,而汽车全生命周期成本里的排碳提升能力,将就会直接确定公司在新能源里的竞争能力、成本与利润。

转变二:汽车全产业链已经减短。

“汽车的全产业链在减短。此外,商品开发进度也由原来的4年减少到2年,因而成条链接的反应更快速。”李晓鹤说,这会对整个市场的突破能力、创新体系、技术迭代能力都给出了更高的要求。

在过去的,汽车产业传动链条由Tier2、Tier1、汽车厂家等多层次组成。而如今,许多新能源车企逐渐与电池或芯片供应商「协同研发」,甚至是在一些重要行业选用「立即自主研发」或「垂直整合」的方式——这样的行为,既可以简化设计,又可加速开发设计速率,是一种很合理的开发方法。

自然,也有许多的车企充分考虑自已的产品定位、研发流程及其产品研发整体实力等多种因素,依然挑选根据电池厂 Tier1的合作形式。

但不管是哪一种开发方式,最终呈现出的,会是一种百花争艳、每个传动链条并行的情况,且这样的状态可能长期共存。

转变三:新能源技术汽车生产制造平台上的造成数量级将在「几十万辆」升到「百万台」,这会对平台上的质量管理体系、供应管理体系、全球适用管理体系、商务接待管理体系也将造成深远影响。

转变四:软件定义界限,造成的关键技术从钢材变为手机软件,那样将来造成的方法、迭代更新速度与管理机制都会出现颠覆性创新转变。

李晓鹤也注重,“市场短时间充满着可变性,但中远期所有人对于这个市场发展潜力并没有怀疑,因此我们非常看好。”

要自主创新,也需要创芯

但是不管怎样,短时间不确定性,仍然必须汽车产业链去面对。

做为全球处理芯片大型厂,恩智浦在汽车行业深耕了很多年。李晓鹤详细介绍,在电气自动化行业,恩智浦是全球不可多得的以交付计划方案给予总体电控单元全面的企业,商品包含MCU微控制器、模拟前端、栅压控制器、安全性电池管理、车载网络、感应器等。

但是,即便仅从一整套电子元件专有名词,我们还可以自然而然的证实,汽车和处理芯片相互关系是多么的密切。事实上,处理芯片,已经成为汽车工业生产牵一发而动全身的因素——从怎样用对这种技术性新能力,到如何保障新全产业链的稳定。

这明显绝非易事。2018年后,全球"缺芯”潮初显,2018年全球汽车生产量基本上贴近1亿辆,而到2020年却下降至了8000万台下列。缺芯的一个最主要的缘故,是由于汽车电子器件及汽车工程项目的辉煌,因此实情并不是汽车总处理芯片量减少了,反而是每一辆汽车对芯片要求展现等比级数增长。

展望未来,汽车行业更多自主创新,也都要紧紧围绕「处理器」去进行。从域控制器,到互连汽车,到ADAS,再从新能源技术,将来也将发生更多形状,包含软件定义汽车更为普及化、上百万级EV服务平台很多发生、出行即服务定义将不断涌现,这种发展趋势还对最底层的半导体技术提出挑战。

新老难题累加下,落实到汽车汽车厂家,他们应对的便是“不仅、也需要、还需要、另外还要”四大难题:不仅减少全部生命周期费用和碳排放量;还得增加里程数,加快充电速率;还需要把握软件定义汽车的能力;最后就是构建起融入上百万级生产能力的渠道。

恩智浦依据其本身技术性,给业内给出了解决问题方法路径计划方案。最先进一步降低生命期层面,恩智浦思路是“一前一后”,生产制造前面是简单化构件成本费、加快自动化装配步骤、增加电池的使用期;后面乃是进一步简单化二次回收再利用,协助汽车企业减少全部生命周期成本费;

次之在增加里程数上,李晓鹤觉得“增加里程数最主要的,不是把电池做的特别大,而是将电驱桥能耗等级做的越变越好”,而恩智浦根据给予800V母线电压解决方法,给予更快地充电效率及其更低的消耗,并提供更高功能安全和确诊规定,借助AI和云计算技术,来加强及改善电池的使用方法。

第三,在软件定义汽车层面,恩智浦使用了模块化设计域超算中心、更多仿真建模、手机软件及OTA的大力支持这些。

最终,在建设上百万级服务平台的过程当中,汽车的品质与供货、全球保障体系、在工业领域标准化便会是十分重要的。自然,如果想协助汽车企业完成这种目标群体,对供应商的需求也提升了,不能只造一颗处理芯片,反而是可以打得到组合策略:

一也是有好产品二是有比较强的功能安全,这并不仅仅芯片功能安全性,只是牵涉到全部系统级功能安全;三是有系统级解决方案,比如说把Cpu、仿真模拟、感应器等连接在一起;四是拥有强大的汽车经营、供应和质量控制能力。“在行业内,恩智浦恰好是能把那四项专业技能做的完备的领先企业之一。”李晓鹤总结道。

产业链的自主创新,在新能源汽车全产业链中是非常重要。与传统汽车供应链管理不一样,新能源汽车的供应链管理展现网状组织,彼此之间联络更加密切。因此,恩智浦和汽车厂家、电池厂一起来打造出自主创新金三角,这样的结局是,恩智浦的模拟前端销售量形成了“几何级”提高,总计销售量超出1亿片,在全球排在前20的新能源车企里就有10家使用了恩智浦的解决方案。

突出问题,同创处理

即然关键是繁杂而千变万化的,那样绿色生态协力的必要性就显而易见了。恩智浦和李晓鹤不止一次注重,恩智浦已经根据整体解决方案跟客户一起做自主创新。

以「电池」为例子,这是新能源技术汽车的一个重要一部分之一,但电池系统的定义不可以独立在车体以外,它演变其实就是承袭着软件信息数据库的演变,而软件数据的演变则在于车身的电子电气架构。

具体来说,伴随着算率及云愈来愈普及化,域控制器的app会往上集成化,进而电池库中的app成分也会减少,绝大部分的关于BMS的app和处理能力,将进入域控制器乃至超算中心模块中,并进行科学分层次。

“无手机软件电池就是这么一个定义,之前电池中需有微控制器,优化算法在电池中实行,然后根据CAN与域控制器连在一起。并且通过域控制器及边沿控制板,算率可以更加集中化,维护保养也方便快捷。”因此,恩智浦已经和客户合力构建更智能化的电池管理方法处理芯片,进而帮助企业减少电池包内的app量,融入总体电气架构的迁移,例如恩智浦早已研发了一系列CAN转换成BMS菊花链的网关ip,明显减少了连接点微控制器的算率耗费。

与此同时,恩智浦也和新成立公司、高校已经紧紧围绕云计算BMS系统,根据云计算技术、概念模型、物理建模、人工智能技术等技术,能够最准确地估计电池的剩余电量以扩大里程数,最准确估计电池的身体状况以提升可靠性和二次利用效率。

前文早已提及,在电池的生命周期成本中,排碳提升是一个很重要的要素,这些因素就会直接确定公司在新能源里的竞争能力、成本与利润。而恩智浦已经运用光通信技术,减少BMS的电源线束,以此来实现轻量、易拼装等优点。

在这里层面,李晓鹤尤其提到了他对无线网络BMS的观点。“无线网络BMS,事实上只是把CAN换为无线通信协议,并不是牵涉到BMS的关键。除此之外BMS要管理工作的电池模块诸多,难以保证模块之间趋同性、实用性和作用安全特性等。”李晓鹤觉得,无线通讯只是一种技术方案的实践探索,事实上恩智浦所采用的光通信技术同样也可以处理电子线束、安装等诸多问题。“将来一定是繁花似锦的,最终选择哪种通讯协议,应该根据应用领域来定。例如我国市场最流行的一些安装方法,针对协调能力的安装要求不太高。但大模块的情形下,无线网络会凸显出与众不同的优点。”

李晓鹤简单概括道。“从电池的突破来说,恩智浦完成了全生命周期闭环控制维护保养,而不仅仅是一个简单的生产制造。”从电池怎样合理利用,到怎样提高电池的使用寿命,到怎么让电池更加容易维护保养,到怎么让电池更强的被二次利用,最终从电力能源的根源到后来车轱辘的改善,恩智浦都是有对策。

除开BMS电池管理方法以外,完备的电气自动化也包括充电管理及逆变电源。为了能提升工作效率及降低消耗,氮化硅逐步形成热门的电力电子器件,恩智浦则因此带来了一系列配套逆变电源解决方法,包含汽车充电桩、车载充电机及其逆变电源等各种运用。如今在全球前20新能源生产商中,已有9家使用了恩智浦的逆变电源计划方案,并且恩智浦和8家最主要的功率模块生产商都是有相互配合。

李晓鹤进一步分辨,到2030年,电池成本会进一步降低,生产能力会进一步扩大,C级之上车子里程数做到800km,与此同时,充电基础设施(特别是快速充电设备)会很快提高,5分钟之内充斥着80%的汽车充电桩可能普及化。到那时候,针对消费者来说,电动式汽车和燃油车使用感受该会是相似的。

最终谈起我国市场,李晓鹤强调,恩智浦期待尽可能的提高与中国顾客之间的互动,因此在我国配有非常大的应用工程和产品团队,这包含系统验证、产品检测等。恩智浦坚持不懈长期性深耕细作我国市场,并努力搞好本地化服务。“对恩智浦来讲,最主要的一定是可以通过我们领跑产品与当地服务项目协助我国的用户创造财富,以实现新能源时代的可持续发展观,我们一同共创辉煌。”

事实上就在那本次新闻媒体会举办以前,恩智浦分别向蔚来和小鹏签订,提升在电气自动化行业深化合作,以系统级解决方法助推我国新能源车企的开拓创新。在其中最具代表性的两个代表实例是:恩智浦全新一代高精密18串ASIL-D电池管理方法模拟前端IC解决方法将于晓亮汽车完成全球先发,并打算在2023年完成批量生产;恩智浦高度集成化、低能耗及其ASIL-D的门极控制器,将适用蔚来汽车豪华车型的三电系统型号选择,助推蔚来汽车汽车即从IGBT到氮化硅的过多与更新。

在长期长河中,一百年前的13年不过是一个比较短的一瞬间,但足能够发生变化产业格局的巨变。如今,一个新的巨大变化已经发生,新的不确定已经积淀,但对置身其中的从业人员而言,唯一可以确立的,就是通过自主创新迎来挑战。

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