华域麦格纳魏文喆:电驱动市场发展趋势与HME解决方案

NE时代

阅读 1852   更新于 2021-06-28 09:53:21

华 域 麦格纳成立于2017年,是由华域集团以及麦格纳集团双方合资成立的一家致力于新能源汽车电驱动系统总成产品及子部件的一家企业。 双方股东在成立这家企业的初衷是希望整合双方在资金、技术等各方面的资源,聚焦中国市场,为中国的新能源汽车市场提供最优的电驱动解决方案,目前公司首款电驱动产品已经开始全球批量供货大众汽车ID 4系列。

关于电驱动市场发展趋势的预测,我们主要是结合新能源2.0版技术路线及行业预测数据,从发展的方向上来看,同样我们也认为纯电驱动汽车的发展在接下来几年会有稳健的增长比例, BEV和Hybrid Full在2027年市场份额预计会增长到36%,这是非常值得大家期待的。为了找到中国新能源汽车市场上最好的契合点,能够解决大部分主机厂的需求,我们华域麦格纳又对电驱动系统功率等级进行了进一步的分析,我们当前的看法是,150-200kW的平台在未来的几年里还是最主流的区间。随着时间的发展,这个结论或许还有待观察,但是初步基于我们现有数据分析以及对于主机厂的走访了解来看,我们认为,基于主机厂的利润率偏低,势必会造成主机厂要向着更高级的车辆、更大型、具备更多功能、更多续航里程的车辆进行投入,这类车型定价相对高一些,潜在的利润空间也会相对高一些。与此同时,由于续航里程导致的电池重量的增加,引发整车重量的提升,势必造成整个电驱动的功率等级也会随之水涨船高,所以,我们的结论还是有强依据来支撑的。

对于中国的电驱动市场刚才有了比较多的讨论,一方面是说同质化比较严重,竞争异常激烈。主机厂已经利润偏薄了,那么作为电驱动系统供应商,利润到底从哪里来?主机厂对供应商的期待是什么?那就是,要求我们一定要有最具竞争力的价格,最快的响应速度,以及能够提供最可靠的产品。如果画一个客户需求雷达图出来,那么就是品质好价格低廉的电驱动产品,相信在座的各位不管是电机、电控还是三合一的供应商,其实内部肯定也做了大量的讨论、研究。

华域麦格纳依托麦格纳技术输入体系,也提出了一些自己对电驱动系统解决方案的思考。首先,麦格纳是一家在全球范围具备自动变速箱、四驱以及电驱动系统相关开发经验的一家企业。我们通过可拓展模块化的概念,形成了12大模块,基于这些模块我们可以相对比较快速的,不管是对现有平台产品的二次应用,或者是基于现有模块的快速迭代,对下一代的平台产品也可以快速地进行开发。

初步的成果我们认为还是显现的,因为提出这样的模块是在五年前,通过大量的梳理工作,对于全球供货的新的电驱动平台,从项目启动到量产,目前我们已经可以做到24个月。这个对于国际化的企业来讲,我认为还是相对做到了一个非常好的成绩。我们也知道比如大众、奥迪、奔驰这样的整车开发,基本上都是以四年、五年为一个周期。同样,应用这样的理念,我们将所有的模块移植到这边,保证在中国快速地响应。在功能模块组合下,我们有了涵盖高功率到低功率的产品谱系,这还是比较完整的。

今天我会着重地介绍低功率的一款产品—eDS HV Low CE及中高功率的一款产品—eDS HV Mid+ HE。eDS HV Low CE它是一款异步电机的产品,为了应对客户对供应商的需求,我们提出了自己额外的附加价值,这也是我们产品模块化很重要的组成部分。也就是说,通过提供额外的模块化整车机构,可以为基础的电驱动系统提供额外的功能以及附加价值。

相信大家之前比较关注大众ID系列的纯电动车型,其中华域麦格纳提供的产品是位于前舱的三合一产品,这个产品可以涵盖60kW到90kW的工况范围。目前已经批量的产品是400V,当然它具备可拓展性,也可以将逆变器进行升级,提高到800V的配置。后续随着整车的充电以及800V的应用,有可能也需要对这款产品进行升级。

此外,我们这款产品使用的是油冷加水冷双重冷却的方式,润滑油不仅对减速机进行润滑,同时也对电机两边的绕组进行冷却,以此来提高这款产品的持续功率的水平。同时这款产品也具备比较高的ASiL D功能安全等级,并且我们完整地实现了目前大家会谈到的防盗方面的要求。目前为止,我们的产品软件方面以及公司的管理,还有生产运营方面,都是符合防盗要求的标准,这方面我们也是付出了比较多的努力。因为它是异步电机没有脱开装置,而且同时通过对齿轮箱的优化,也能够做到业内相对最低。

另外一款产品是中高功率的同步电机三合一产品,涵盖的功率范围是120kW-180kW,目前可以达到180kW的功率水平。 该产品获大客户批量供货定点,已处于批产应用开发阶段。 我们会有两款产品,其中一款产品是400V Si,另外一款是800V Si,都是基于这个平台进行的延伸设计,同时这两款产品具备了前桥和后桥两个布置解决方案。

我们一直在思考基于这款产品,到底我们能给我们的客户除了最基本的电驱动配置以外,还有其他什么样的附加价值?如何能够把我们在其他领域,比如自动变速器以及四轮驱动方面积累了这么多年的相关经验,以及成熟的技术,都能够移植到电驱动系统当中来。

后面提到的我们两个动力总成技术都是基于这个思考。

第一个是我们今年在瑞典冬季测试的时候,已经装到样机当中去的中功率的后驱产品。 可以看到,它采用的是单电机设置,但是可以实现后轮左右轮端的扭矩矢量控制,实现的方式和以往电驱动产品上看到的解决方式有所区别。 传统的不管是在特斯拉还是一些高端的电动车上,可以看到在后轮匹配两个电机之后,两个电机分别可以同时间驱动,或者向左轮、右轮进行扭矩矢量控制。 这样的产品从它的价值性上肯定是最好的,但是它也有一定的限制。 第一你必须放两个电机,从成本上、整车的质量上,其实还是比较有挑战。 凡是给主机厂供过货的都知道,整个空间布置要求其实还是非常高的。 所以在这种基础上,我们提出了一款单电机但是具备左右轮矢量控制的模块。 在差速器部分,我们把机械式的差速器取消掉了,在奔驰AMG这款后桥产品上已经使用过的双式离合器的方式,对左右轮实际传递的扭矩进行精准控制,这部分我们认为我们还是做到了业界领先的。 通过这样的方式,我们可以提供给整车更好的驾驶动态。

此外,HME以及麦格纳对于断开方面的研究也是相对比较深入的,目前量产的产品不管是之前在沃尔沃的后桥电驱动桥上面已经使用过的断开装置,以及在其他的四驱产品,比如最新一代的奥迪Quattro断开的装置都是我们模块化的设计。通过对差速器部分增加断开的模块,可以实现主动的控制,而且是提供给驾驶者非常良好的驾驶感受。在以往传统的概念当中,如果想要实现一个四轮驱动的电驱动的话,很多企业采用的是后轮同步电机,前轮采用异步电机。如果想实现更好的加速性,以及更高车速的话,可以在前桥也匹配同步电机,如果再加上断开装置,通过智能化的控制,经我们内部研究发现,通过我们的内部软件可以在电耗上基本上做到ASM保持一致,这样可以把PSM的优势发挥到极致。通过这样的排列组合,我们聚焦于90kW的ASM和150kW的PSM,这两款产品在中国我们认为可以实现不同功能、不同功率等级的全面的覆盖,不管是基本的配置,还是我们要提供一款更具驾驶动态的车辆,我们可以增加扭矩矢量控制模块,如果在加速性上高速巡航性还需要更强的性能,我们可以前桥把ASM替换成PSM这样的配置,这结合了麦格纳以往传统产品上的经验、技术,结合着现在新的电驱动的产品,组合出来的一个我们应对这个市场的解决方案。

通过刚才的组合,我们认为可以帮助主机厂实现前后轮的扭矩分配。右边图片显示的配置可以实现不单是前后车桥的扭矩分配,也可以在后桥实现左右轮的扭矩分配,可以大大地提高整车的驾驶动态的表现。

关于整车的扭矩控制方面的软件,麦格纳和HME在过去20年积累了非常多的经验,我们也有比较多的产品是把整车的动力总成的扭矩控制软件模块集成到电驱动和控制器当中去,从而能够提供给客户更好的驾驶体验。

最后,相信在竞争激烈的环境下,每个企业肯定都会依托于自己先天或者后天的优势,进行产品的定义。对于华域麦格纳来讲,我们的解决方案实际上就是在现有的电驱动产品基础上,再融合能够提供给驾驶者,最终更高的驾驶乐趣的功能模块,以及提供给主机厂更好的节能的解决方案的话,这是我们想出来的一个应对的方法.

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