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汽车电子从合资到自主研发智能网联的路上殊途同归

时间:2019-07-05编辑: admin 点击率:

  汽车将进入智能网联时代。当“新四化”的口号从上汽传遍业界,大家看到汽车领域出现了一个新的赛道:以新能源车为载体的智能网联“赛道”。在这里,动力系统变了、软件的地位急剧上升、汽车的定义被重构了。

  传统汽车时代,可以说国内汽车产业是跟随国际巨头。在国内本土汽车品牌异军突起、新能源汽车和无人驾驶技术引发全产业链重塑的时下,本土汽车电子产业有没有可能寻求新的“突围”之路?

  在这片土地上,有选择最艰难的领域死磕到底的孤独的“望月者”,也有瞄准大势,调转航向,在新的领域里开荒扩土的先行者。在这片领域里,他们都是孤胆英雄。

  在这条艰难的路上,不仅有初创企业孤独的身影,还有上汽这样的巨头在积极布局。

  在上海浦东金桥,相隔不足几分钟车程的联电和联创,分别代表了上汽进军汽车电子零部件的两种不同途径。作为上汽集团的合资和独资子公司,它们很大程度上都承担了上汽汽车电子零部件国产化的使命和布局。

  作为中联电子与德国博世(BOSCH)的合资企业,成立于1995年的联电通过吸收博世的技术进行本地化开发,是目前国内研发实力最强的汽车电子零部件供应商,其在国内汽车动力控制系统领域占据了国内约40%的市场,承担了上汽、吉利、长安、长城等整车企业的汽车电子零部件布局与配套使命,年营业额逾200亿。

  联电总经理熊伟铭说,在发动机电子控制器本地化开发取得丰硕成果的基础上,2007年联电启动了本地化的自动变速器控制器平台研发。整个产品应用覆盖自动变速器(AT)、机械式自动变速器(AMT)、无级自动变速器(CVT)及双离合器自动变速器(DCT)。2009年,电动化事业部正式成立,开始布局电动汽车领域的核心技术,聚焦新一代的动力总成和变速箱系统。

  2018年5月,联电首个自主开发的6速自动变速器项目批产,从产品开发到成型,期间整整经历了十年。2019年,联电基于本地开发的新一代TCU平台的湿式双离合变速器控制器项目也将进入批产阶段。

  据悉,变速器控制系统是典型的机、电、液一体化系统,涉及电磁、液压、电机和电子等多学科领域,对汽车发动机、变速器、电控及软件等各方面原理和技术均有较高要求,涉及面广,开发难度很大。很多技术只有边学边试,边摸索边开发。“从零部件的角度,变速器控制系统开发中的一个难点是电子控制器TCU,它的耐振动级别高,工作环境温度高,日常照度——拾城摄影!还要驱动电机。这些严苛的工作环境和设计要求给TCU的硬件散热以及EMC性能设计等方面提出了新的挑战。”熊伟铭说,其执行器电磁阀属于液压系统的精密耦合件,其关键性能指标远多于发动机喷油器,既要保证高精度的技术指标,又要兼顾汽车领域大批量生产的成本要求,所以在设计、子零部件精密加工、产品装配工艺和测试方法上面都要下工夫。该产品量产的成功,来自不易。

  而联创是上汽集团在汽车电子领域的一次战略布局,而不同于过往技术引进的道路。2006年,在当时的上汽集团总裁陈虹极具前瞻眼光的主导下,部分团队成员走出上汽和联电,成立了联创,开始了上汽集团汽车电子自主研发的艰辛道路。ag88环亚娱乐十余年间,沿着行业趋势和上汽整体战略布局,联创的研发道路也经历了数次调整。

  联创汽车电子技术发展的第一个阶段,是从公司成立的2006年到2010年,“从车身电子开始,车身控制器、发动机防盗系统雨刮、车门控制器等先后实现了量产,我们建立了完整的开发流程和概念。”联创相关负责人李荣庆介绍说。接着,自2010年开始,联创开始向技术难度更高的领域挺进,开启了联创汽车电子技术发展的第二个阶段:电动助力转向系统和柴油控制系统。2013年10月,联创如今的拳头产品电动转向系统(EPS)实现量产,2016年,柴油控制器开发完成,建立了完整的汽车核心控制器开发能力。

  EPS,即电动助力转向系统,是汽车转向系统的发展方向。作为“小三电”核心技术之一,EPS一直被国外零部件巨头垄断。2009年,联创电子成立EPS研发团队,当时只有两三个人。到2012年年底,队伍壮大到30人,基本完成了第一代EPS控制器的研发,并应用在荣威E50、e550车型上,有效降低成本,快速地实现了自主EPS“从无到有”零的突破。

  在他们的团队照里,一个人站在车头上,而司机在转动方向盘;好像是试验取得进展,工程师兴奋地站到了车头上。实际上,这张照片并不是什么“庆功照”,只是一张普通的夏季试车工作场景照。

  因为过热会烧毁EPS控制器,这对EPS可靠性是一个不小的挑战。如何加快验证速度,团队想出了一个外资公司一般不会做到的“土办法”:加“载”增热。大家轮流站在车头上,将重量直接作用到转向系统上来增加热效果,同时原地快速打方向盘。类似这样的“发明”还有很多,他们不断把自己发明的“土方法办法”体系化,建立起一套完整的失效分析数据库。他们把这个数据库称为“买不来的know-how”。

  去年2018年,EPS第三代产品顺利迭代,并应用在上汽首个自主A架构平台荣威i5车型上,不仅打破了国外巨头的技术垄断,而且已经投入产业化应用。2018年全年为上汽乘用车、北汽、东风等整车企业的供货量达到570万套。与上一代产品相比,第三代EPS在国内第一个通过功能安全ISO26262标准ASILD等级,成本大幅下降了近40%。

  自主研发的EPS也为上汽在合资企业中争得了线年前后,上汽旗下一家零部件合资企业的合作外方原本想新建EPS独资公司工厂,由于联创EPS产品当时具备了发展的足够潜力与其抗衡的实力,外方最终决定取消独资公司,同意继续与上汽联创加大在合资企业的合作力度,共同成立研发中心开发EPS技术。并且,在2019年,联创的EPS控制器经外方审核认可后,成功被该合资公司采用,这是上汽自主研发的核心电子产品知识产权首次进入转移给合资公司,与外方的控制器产品同时供货,也为这家零部件合资企业增加了近三分之一的新业务。

  对于上汽这样的巨头来说,仅仅是单个零部件的突破,还不足以支撑其整体发展战略。只要是传统汽车领域,始终难以摆脱国际巨头们早已画好的框架和局面。

  如今,变数来了。在智能网联时代,汽车零部件供应商则多了一条全新的赛道。基于智能互联的大趋势,汽车产品的开发模式和研发路径都在发生改变。

  2016年,上汽集团率先提出“新四化”创新转型。如今,这一概念已经代表全球汽车产业的发展趋势。“总体来说,国内的电动化和智能网联都是走在世界前面的。”熊伟铭评价说。

  以日本电装(DENSO)为例,传统产品(如火花塞、空调设备等)仍然很重要。而包含强大的软件、硬件和移动性等技术在内的生态系统,则对其意味着是否能在新赛道上抢占有利位置。作为仅次于博世集团的全球第二大汽车零部件制造商,电装公司将在今后四年中向全世界的初创公司投资近1亿美元,聚焦以软件为基础的解决方案,涉及电气化、自动驾驶、车联和共享经济。电装的自我革命,也是整个汽车零部件行业步入智能网联的一个缩影。

  “像我们这样专注做转向控制器的企业,国内没有第二家。”联创总经理芦勇表示,前十年的积累,联创在电控技术方面已经形成完整的产业链。一方面,传统汽车电子同质化严重,国内有上百家车身电子企业。另一方面,如今轨道变了,联创的产业厚度要增加,背靠上汽,联创可以进入技术难度大、周期长的领域。

  2010年,刚刚在汽车电子控制领域小有成就12年,联创就将车身电子业务全部并入到联电;2016年,柴油发动机开发业务也已经取消。在同一年,联创开始了创新转型,成立了“新联创”,聚焦智能网联领域,发展智能驾驶控制决策、智能转向系统、智能制动系统、车联网智能终端等业务板块,通过自身发展并集成各方资源,迅速研发占领汽车智能网联核心技术并进行产业化。也是从2016年开始,开启了联创汽车电子技术发展的第三个阶段:全面战略发展发展高地。

  作为联创的主打产品,EPS在智能网联的战略里有了全新的发展路径。“智能转向系统EPS不可或缺,是未来新能源汽车、ADAS和无人驾驶的核心技术之一。”芦勇表示,现在,联创EPS研发团队已在酝酿面向智能网联汽车的第四代冗余EPS和第五代线控EPS。所谓线控EPS,即取消了方向盘与车轮之间的机械连接,用传感器获得方向盘的转角数据,模拟方向盘的力回馈,然后 ECU 将其折算为具体的驱动力数据,用电机推动转向机转动车轮。这也是未来自动驾驶的发展方向。

  而在制动系统领域,ESC(汽车电子稳定控制系统)是被博世、大陆、天合等巨头卡脖子的一项核心技术。联创自主研发的C-Booster 和ESC,不依赖传统真空助力,实现高效制动能量回收和主动安全制动,是面向智能驾驶和新能源的核心技术。目前与上汽乘用车、上汽通用五菱、上汽大通等进行了项目合作。“总体研发进度与博世、大陆和天合的研发进度相当,处于国际先进水平。”

  针对智能驾驶决策控制领域,2018年,联创与TTTech公司合资研发的智能驾驶中央决策控制器i-ECU即将小批量量产,i-ECU就像是电脑中的主板、自动驾驶的中央大脑,荣威Marvel X系列将搭载这一系统,帮助其实现“最后一公里”自主泊车。目前该类产品全球基本处于同步研发阶段。

  面向车联网,联创推出了车载智能终端T-Box。T-Box是车联网“云、管、端”中唯一车载产品,实现与云端信息安全交互、并为车载娱乐系统提供网络通道,具备车辆实时行驶信息的采集、监控、诊断及紧急呼叫及FOTA等功能。

  以智能驾驶决策控制、线控转向和智能制动为主实现单车智能,以T-BOX进入车联网,联创已经形成了相对完整的智能网联发展布局。

  在联电,面向未来电子电气架构的域控制器(XCU)已在研发之中。“未来的汽车电子控制系统功能和场景将越来越多,对控制器算力要求大大增加,当前分布式汽车电子电气架构难以满足以上需求,几十个控制系统像一个个孤岛相互独立,集中式的超级电脑难度又太大,因此以域控制器为特征的电子电气架构应运而生。”熊伟铭说。

  所谓的域控制器,指在汽车以太网架构中的几个核心控制系统,包括车身、座舱、自动驾驶和运动域控制器等。而这其中就都会有面向服务的车载操作系统、面向服务的通讯协议、高计算性能芯片和车载应用等关键技术。

  “当前电子电器架构发生了根本性变化,如果不做域控制器,就是在革自己的命。”熊伟铭说,从2016年起,联电启动XCU项目,预计2020年量产,将为整车客户的智能网联汽车业务提供有力支持。

  “以往控制器都是封闭式的,但未来XCU架构一定是开源的,就像是手机操作系统一样,用户可以开发自己的软件。”对于XCU,熊伟铭有着非常清晰的设计和布局。他表示,虽然其他企业也在做XCU,但联电在硬件层面启动比较早; 在软件层面,部分底层架构与博世的产品兼容。将来联电也会有部分产品许可给博世。

  机遇永远只留给早作准备的人们。“联电二十多年来在汽车动力系统及车身电子领域坚持不懈的自主开发,积累了大量的经验与数据,造就了强大的人才队伍。”熊伟铭说,面对智能网联的新赛道,联电信心满满。

  智能网联新赛道的开辟,让国内的汽车电子乃至整个汽车产业都看到了希望。在这个领域,他们浴血奋战,他们栉风沐雨,他们看到了一缕胜利的微光,仿佛看到了中国百年的汽车梦实现的那一天。

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