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2022年度十大汽车技术趋势汇总,电动化正在拷问着行业终极趋势

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导读:中国汽车工程学会在2021中国汽车工程学会年会上发布了2022年度汽车技术趋势报告,我们为大家整理了2022年度中国汽车十大技术趋势汇总。

技术趋势一:

安全性技术提升推动300Wh/kg高比能动力电池实现装车应用。

相关企业:CATL、LG能源、SKI、国轩高科、BTR、容百科技、巴莫

小结:

高比能动力电池是提升电动汽车续航里程的重要技术手段,动力电池系统安全技术是高比能动力电池装车应用的前提。

高比能动力电池主要采用高镍正极材料、硅碳负极材料,在装车应用方面主要面临动力电池安全和循环耐久等关键问题 。

从目前行业的进展看,300Wh/kg电池及系统产品已完成技术开发,随着主被动一体化的热安全防护、热失控、早期火灾探测预警装置及抑制、灭火装置等技术的开发与应用,300Wh/kg动力电池将在2022年实现装车应用。

事实上,未来实现300Wh/kg,有很多的技术排列组合,软包、圆柱、方壳都可以,重点在于产业的选择、成本及相关材料的供需。

电动化大概率沿袭燃油车的惯性,追求多层次的市场需求和市场宽度。因此,300Wh/kg的动力电池或许只是一盘小菜,后面还得有hardcore的技术才能满足终端对于移动出行的多元化性能需求。

技术趋势二:

长寿命燃料电池系统在2022年将在商用车实现多场景应用。

相关企业:未势能源、捷氢科技、亿华通、丰田汽车、Hyundai、巴拉德

小结:

寿命是燃料电池系统实现长途重载领域应用的基本要求。

燃料电池更适合应用于中长途、中重型商用车,对使用寿命要求高,10000h使用寿命可保障30~40万公里的里程要求。 

2022年,在燃料电池示范政策推动下,寿命超过10000h的燃料电池系统将实现在物流、长途运输、码头、 矿山、长途客运等长途重载领域的多场景应用。

燃料电池产业是全面电动化的“最后一公里”。在当下“碳达峰碳中和”的大背景下,燃料电动车可以解决中重卡领域的二氧化碳排放问题。但是,燃料电池膜电极、制氢、储氢、运输都还处于快速突破阶段,但已经在加速。

技术趋势三:

基于专用平台的纯电动乘用车市场占有率将超过65%。

相关企业:比亚迪、吉利汽车、奇瑞、上汽集团、长安汽车、东风汽车、蔚来汽车、小鹏、特斯拉、Mercedes-Benz、通用汽车

小结:

纯电动专用平台采用“滑板式”设计有利于动力电池、车身、 底盘一体化集成设计。

动力电池布置空间和人员舒适性最大化,采用平整地板和模块化动力总成,有利于优化动力电池布置空间,有利于前后轴集成电驱动系统的悬架系统。

2022年,自主品牌将广泛采用纯电动专属平台,在乘用车市场占有率将超过65%。

中国电动化具有坚实的基础,相关部件已经100%实现国产化,离汽车行业“弯道超车”越来越近了。

技术趋势四:

高性能纯电动乘用车在2022年将普遍采用高压(800V)平台。

相关企业:保时捷、比亚迪、Hyundai、长安汽车、吉利、北汽极狐、上汽集团、德国大众、广汽Aion

小结:

核心电动化部件突破800V高压化,配合大功率充电技术可实现极速充电,并率先在高性能纯电动乘用车上应用。 

电动汽车电气架构主要涉及动力电池、高压配电系统、电驱系统、电动压缩机总成、DCDC、OBC等。高压电气架构无中间电压转化效率损失,驱动系统采用宽禁带半导体,提高驱动系统效率。

保时捷全球首发高压平台,目前国内比亚迪已开展了高压平台车型研发,并推出相关车型。2022年,长安、东风 岚图、广汽埃安等企业有望推出800V高压平台高性能量产车型。

高压平台,是车企进一步掌握汽车产业主动权的主动出击,而核心在于降低电池的成本,同时提升汽车性能,从而达到超越燃油车的目的。但高压平台(800V以上)的发展,相关IGBT、PEDU、DC/DC、乙二醇冷却液都将有新的发展。

技术趋势五:

智能热管理技术大幅提升动力电池低温适应性,加快多车型搭载应用。

相关企业:北汽新能源、福田汽车、宇通汽车、比亚迪、荣盛盟固利

小结:

智能热管理是新能源汽车在低温条件下使用的必备技术。 采用智能热管理技术(包含电池低温加热技术、整车一体化热管理技术),在低温环境下动力电池系统加热速率达到5~7℃/min, -30℃加热到0℃系统能量衰减≤6%,整车可实现-40℃环境温度下1C充电。

2022年,智能热管理技术电池的应用将实现-30℃环境温度下正常使用,预计搭载车型可达10余款,新车型搭载率达到5%。

应该说,比汽车更需要热管理的还是储能。任何一个电力侧储能,电池都是巨大的,数MWh的电池系统,产热是一个棘手问题,对热管理技术要求极高,也将推动中国电动车、储能热管理产业的发展。

技术趋势六:

域控制器实现技术突破,由单域控制向跨域融合形态过渡。

相关企业:华为、德赛西威、恒润科技、特斯拉、Bosch、NVIDIA、APTIV

小结:

域控制器是实现整车智能化网联化的核心载体。当前正处于从分布式电子电气架构向域集中电子电气架构过渡的阶段,中央域控制器+车云协同计算将成为整车电子电气架构的长期发展方向。

2022年,域控制器产品将由单域控制向跨域融合形态过渡,进一步降低硬件-软件-功能之间的耦合度,精细化产业分工,加速构建智能网联汽车产业链生态。

新世代域控制器将进一步降低车辆硬件-软件-功能之间的耦合度,降低车内电子电气架构(连接结构)复杂度,进一步提高算力利用率,降低器件综合成本。而基于域控制器平台化软硬件,通过对多个(子)功能进行统一调度和管理来实现复杂功能,以满足智能网联等复杂智能化功能的要求。

技术趋势七:

整车信息安全防护技术实现从边界防御向主动纵深防御体系跃升。 

相关企业:百度、360、Neusoft、国汽智联、HARMAN、escrypt

小结:

整车信息安全技术关乎个人、社会与国家安全,部署整车信息安全防护技术是构建汽车安全免疫能力必由之路。 

2022年,整车信息安全防护技术将从边界防御向主动安全纵深防御体系跃升,实现威胁提前感知,动态实时响应,让汽车从攻击事件中快速恢复正常。主动防护技术基于大数据与人工智能,通过对车辆进行全面、实时的安全威胁监测、预警与分析, 实现更高效安全的整车防护。

应该说,得数据者得电动化时代主动权。

技术趋势八:

DHT混合动力系统在2022年将达到150万套应用。

相关企业:比亚迪、丰田汽车、本田汽车、长城汽车、长安汽车、吉利、五菱、北汽、奇瑞、一汽

小结:

通过高效混动专用发动机和电机混联配合,未来的混动技术可应用于HEV和PHEV,实现超高效率和超低油耗平衡,节油率超过35%,同时提升了平顺性、NVH等性能。 

2022年,愈加严格的油耗限值,促使更多车企开发类似于长城的DHT混动车型。而据相关机构测算,类似DHT混动系统有望达到150万套搭载应用。

当前,仅日系和个别自主品牌实现类似长城汽车DHT混动车型量产。而2022年,相关车型将大范围上市,销量占比大幅提升, 并推动全行业油耗指标下降。

技术趋势九:

100TOPS以上车规级计算芯片即将在2022年实现量产装车。

相关企业:华为、地平线、寒武纪、特斯拉

小结:

大算力车规级计算芯片是高度自动驾驶汽车“大脑”的核心部件。随着汽车智能化网联化水平不断提高,算力需求日益迫切,智能网联汽车量产落地亟需“算力” 资源。

采用自主架构设计方案与自主核心IP的计算芯片,具备可定制化开发、功能场景丰富、符合国家安全要求、服务响应快等优势。 

2022年,车规级计算芯片单芯片算力可超过100TOPS, 并将在多款车型量产前装应用。当前,自主车规级芯片已形成面向ADAS/智能座舱等功能域的批量应用,大算力车规级计算芯片(单芯片算力>100TOPS)正在开展测试试验。预计到2022年,将形成多款单芯片超过100TOPS产品进入量产前装应用,进一步为高级别自动驾驶汽车量产落地提供算力基础。

中国产业链完整,MCU、PDU、ECU等重要芯片的国产化都仅仅是时间问题。

技术趋势十:

第三代半导体电机控制器在2022年将实现多厂家量产应用。

相关企业:2022年,比亚迪、小鹏、长安汽车

小结:

第三代半导体的电机控制器是保障电驱系统实现高效化、 高速化、高密度化的关键器件。

SiC材料与常用的Si相比,具有宽禁带、高击穿场强、高热导率、强抗辐射等明显优势。从Si基器件切换到SiC基,可实现控制器体积和重量大幅减小,体积功率密度可达到40kW/L以上,峰值效率可达到99%以上。 

2022年,多家整车企业将量产第三代半导体电机控制器, 规模达到60万台。

从目前产业的进展看,半导体Sic技术,从芯片、模块、封装、材料、工艺、测试及其在电机控制器的应用等方面已经取得显著进步。而随着2021年新能源汽车销量超300万(保有量将超过700万辆),2025年新能源汽车销量超过680万(保有量将超过2000万辆),对于半导体的需求将越来越大,也将倒逼产业的发展。

趋势总结:

电动化、智能化时代的prominently approaching,汽车的内涵和外延必将随之发生深刻的改变。汽车的定义从传统交通工具,延展到智能终端和V2G储能后,它的驾驶体验、操控性、动力水平都将有新的变化。但是,毕竟汽车集成了数万个零部件,当下的电动化的发展正在拷问着行业终极趋势灵魂。

当宝马、丰田、特斯拉这样的跨国车企巨头;宁德时代、采埃孚、爱信这样的全球顶尖零部件供应商;广汽、长安、吉利、长城、比亚迪这样的国内车企中坚力量,以及小鹏、蔚来汽车这样迅速崛起的新势力共同发力下,这个问题的答案似乎不辩自明。

未来的技术将提高新产品的定价,可以让客户更愿意买单,这反而倒逼了我们的产品创新,最终都加速了电动汽车行业的成熟。是威胁,也是机遇。

参考文献:中国汽车工程学会组织开展的节能与新能源汽车技术路线图年度评估工作研究成果—2022年度中国汽车十大技术趋势。

来源:华夏EV网综合编辑整理

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