2024年3月26日-28日,2024中國商用車論壇在湖北省十堰市舉辦。本屆論壇由中國汽車工業(yè)協(xié)會主辦,以“新步伐 新成效 新提高,助力商用車產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展”為主題,基于行業(yè)高質量發(fā)展要求、國家“雙碳”目標實現(xiàn)、汽車產(chǎn)業(yè)轉型和創(chuàng)新需要,以創(chuàng)新促改革、促轉型、促發(fā)展,助力商用車產(chǎn)業(yè)高質量發(fā)展。其中,在3月28日下午舉辦的“主題論壇六:新產(chǎn)品、新技術助力商用車供應鏈創(chuàng)新發(fā)展”上,東風商用車有限公司東風商用車技術中心中心長沈彬發(fā)表精彩演講。以下內(nèi)容為現(xiàn)場發(fā)言實錄:
尊敬的各位領導,各位嘉賓,媒體朋友們,大家下午好。我是東風商用車技術中心沈彬,很高興與大家相聚在車城十堰,與商用車的同行,專家學者一起共同探討新產(chǎn)品,新技術,助力商用車供應鏈創(chuàng)新發(fā)展這個主題。
2023年底,召開的中央經(jīng)濟會議,將科技創(chuàng)新引領現(xiàn)代化產(chǎn)業(yè)體系建設列為九項重點任務之首,強調(diào)要以科技創(chuàng)新推動產(chǎn)業(yè)創(chuàng)新,特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產(chǎn)業(yè),新模式,新動能,發(fā)展新質生產(chǎn)力,借此機會我將重點圍繞新能源智能網(wǎng)聯(lián)領域技術創(chuàng)新助力產(chǎn)業(yè)鏈轉型升級,從行業(yè)發(fā)展,技術創(chuàng)新與產(chǎn)品的需求,供應鏈深度融合等方面內(nèi)容分享一下東風商用車的實踐與思考。
一、從商用車產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢來看,商用車的電動化,智能化,網(wǎng)聯(lián)化正高速發(fā)展。
2023年我國新能源汽車產(chǎn)銷量分別達到958.7萬輛和949.5萬輛,其中新能源汽車出口120.3萬輛,同比增長77.6%,乘用車新能源滲透率已經(jīng)達到了31.6%,商用車新能源滲透率為5.6%,新能源商用車目前正處在政策與模式驅動階段,部分場景純電動車全生命周期成本已展現(xiàn)出優(yōu)勢。未來幾年將進入技術與成本驅動的模式,以用戶全生命周期價值最大化為導向驅動運營價值提升、技術升級和供應鏈創(chuàng)新發(fā)展。預測2025年中重卡新能源滲透率將達到9%,2030年將達到20%以上,從目前的行業(yè)發(fā)展趨勢以及乘用車高度內(nèi)卷情況來看,商用車新能源化進程將會比預期的更快。
當前,新能源中重卡車型主要覆蓋城市用車和短途運輸市場,長途高效運輸市場也在呼喚更有競爭力的新能源中重卡,隨著高壓快沖,大功率燃料電池,高壓儲氫等技術的發(fā)展,純電動可向500公里場景拓展,氫燃料電池車型會向800公里以上中長途的運輸場景發(fā)展。
在智能網(wǎng)聯(lián)方面,國家部委發(fā)布發(fā)展規(guī)劃,將進一步推動L3及以上級別的智能網(wǎng)聯(lián)汽車的規(guī)?;瘧茫呒笆袌鲂枨髮⒓涌焱苿由逃密囍悄芑a(chǎn)品的落地,主要應用場景為干線物流,智能港口,智慧礦山,園區(qū)物流,園區(qū)環(huán)衛(wèi)等。干線物流場景當前L2級別以下智駕產(chǎn)品是市場主流,2027年L3及以上智駕產(chǎn)品將以試點運營的形式逐步批量推廣,封閉L4場景將在兩年內(nèi)進入批量商業(yè)運營階段。
在網(wǎng)聯(lián)化領域,全產(chǎn)業(yè)鏈具備完整的數(shù)據(jù)采集-傳輸-存儲-應用技術和商品的能力,完成了互聯(lián)互通為特征的數(shù)字化建設的階段。當前聚焦于價值創(chuàng)新為特征的數(shù)智化創(chuàng)新階段,結合大數(shù)據(jù),為用戶提供更智能化的價值創(chuàng)新應用及更優(yōu)的體驗是產(chǎn)業(yè)鏈在技術和產(chǎn)品創(chuàng)新的發(fā)力點。
二、在市場需求和政策驅動下,新能源與智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)品的技術迭代升級速度將會進一步加快。新能源商用車正在從當前的油改電轉向全新平臺的正向商品開發(fā)。圍繞高度集成和高效化,打造全新架構新能源平臺,整車能耗、續(xù)航里程、輕量化、補能效率、運營效率等核心特性將得到大幅度提升。未來新能源智能網(wǎng)聯(lián)將高度融合,更高,更安全能量密度儲能,全面的線控化,結合大數(shù)據(jù)的云計算,48伏的電氣平臺,超級閃充等新產(chǎn)品和技術將成為主流。新能源核心總成也將圍繞客戶價值和整車需求快速迭代升級:
動力電池方面,當前采用CTP標準電池箱,這個主要是電池廠基于電芯來設計的電池包,對整車的需求、制造并不友好。新一代電池箱將基于商用車場景和架構需求正向開發(fā),采用模塊化的思路,在滿足整車特性需求的同時,最大化的利用整車空間,提升電池系統(tǒng)能量密度,同時降低電池箱整車裝配難度,提升整車裝配效率,電池系統(tǒng)裝配效率可提升50%以上,能量密度提升20%,成本降低40%以上。
在整車熱管理方面,當前為獨立分布式電驅冷卻系統(tǒng),動力電池熱管理系統(tǒng),車身空調(diào)暖風系統(tǒng)為三個獨立的運行系統(tǒng),零部件分散,整車水熱沒有一體化管理系統(tǒng),成本,重量,能耗均受限,下一代采用集成式的熱管理系統(tǒng),整車水熱一體化管理,熱管理模塊高度集成,系統(tǒng)功效可降低15%以上,成本降低18%,輕量化15%。
動力域控制器方面,當前新能源動力域相關控制區(qū)采用分布式,部分采用物理集成,硬件的配置復雜而沉重,物理位置各不相同,運算能力不能物盡其用,成本上漲。下一代的電子電氣架構開展面向服務的SOA軟件架構研發(fā),實現(xiàn)新能源動力域集中多合一,成本可降低25%,支撐FOTA、功能安全及信息安全??刂破骺傊販p重20%,高壓接插件及線束規(guī)格大幅減少,有效節(jié)省裝配人工工時。
電驅動橋方面,當前電驅動系統(tǒng)采用中央驅動方案,占用空間大,自重大。下一代牽引和載貨車將采用電驅橋方案,電機控制器,電機及減速器直接與橋集成,重量降低30%左右,傳動效率提升,整車電耗降低約5%以上。
中央驅動EMT,當前采用低速單電機方案為主,無法滿足礦山等復雜工況的場景,適應性不足,下一代工程車電機,電控,變速箱高速集成,動力及換檔控制深度耦合,扭矩密度可提升21%,功率密度可提升32%以上。
氫燃料電池系統(tǒng),當前應用場景以城市用車和短倒等示范運營為主,燃料電池系統(tǒng)功率多在130kW左右,采用35Mpa儲氫,系統(tǒng)壽命1萬小時,續(xù)駛里程300km,下一代將采用300kW級的大功率燃料電池電堆,70Mpa的儲氫技術,系統(tǒng)壽命3萬小時,氫耗降低20%以上,提升續(xù)使里程達到800km以上,中長途、干線運輸將成為可能。
新能源電子電氣架構當前為分布式架構,下一代基于SOA的整車集中控制器和區(qū)域控制器,集成新能源整車域,車身域,中央網(wǎng)關等功能,智能座艙域和智能駕駛域,根據(jù)不同整車場景進行靈活適配,滿足商用車不同市場區(qū)隔的客戶需求。
整車電氣平臺方面,中重型商用車主流電壓平臺為24伏,少部分采用12伏。在匹配大功率用電設備時,會造成線束重量和成本增加,設備可靠性下降,甚至無法實現(xiàn)大功率供電,通過24V/48V雙電源系統(tǒng)開發(fā),除了給大功率設備電動化提供基礎,還可以實現(xiàn)節(jié)能2%到6%,動力性提升3%,整車降重40到100公里。
商用車智能網(wǎng)聯(lián)技術正在向計算集中化,軟硬件解耦、平臺化標準化,應用生態(tài)化四個趨勢發(fā)展。商用車智能網(wǎng)聯(lián)技術發(fā)展落后于乘用車,但技術趨勢相同,存在極強的復用可能。例如域控硬件平臺,感知通用技術等。另外商用車由于客戶場景需求差異較大,在應用技術上存在不同發(fā)展,例如:礦區(qū)/園區(qū)場景,由于感知技術方案的差異性需要對融合定位技術進行定制化的開發(fā);商用車執(zhí)行系統(tǒng)與乘用車的執(zhí)行系統(tǒng)的差異性對油耗有較大的影響,需要對規(guī)控技術進行差異化的開發(fā)和標定。
智能駕駛域控,在硬件上趨向集中化和跨域融合。當前,商用車主要技術路線采用分布式控制方案,算力無法協(xié)調(diào)調(diào)度,存在算力浪費,成本較高。我們正結合國產(chǎn)化大算力SOC芯片,開展下一代智能駕駛域控平臺開發(fā),SOC算力>200Tops,總成硬件成本降低大于15%,并為數(shù)據(jù)驅動軟件開發(fā)新技術路線提供基礎。感知技術方面,當前基于目標級的后融合算法,可支撐高速場景下自動駕駛占比大于92%,但存在性能天花板,無法有效解決障礙物的橫向精度不足,匝道場景下的車道線識別等問題,正結合下一代域控開發(fā),開展基于鳥瞰圖BEV+輕地圖的感知方案,解決高速場景的感知問題。節(jié)油技術方面,當前主要在車端上采用基于規(guī)則的預見性駕駛,實現(xiàn)節(jié)油3%,正開展車云一體化的節(jié)油策略開發(fā),結合AI大模型構建經(jīng)濟性駕駛模型,實現(xiàn)5%以上的節(jié)油效果。
線控底盤,當前的線控技術還處于以滿足場景需求為主,單一執(zhí)行系統(tǒng)結構復雜,控制特性存在瓶頸,安全冗余考慮不足;下一代線控底盤聚焦底盤域控的集成開發(fā),在執(zhí)行系統(tǒng)全電氣化基礎上提升底盤整體控制特性,線控底盤系統(tǒng)的零部件數(shù)量較當前可以減少90%,并全面提升產(chǎn)品的功能安全等級達成ASIL-D。
智能座艙向跨域融合,大模型應用發(fā)展。當前采用域控方案,SOC的算力大于30kDmips,集成儀表IC,中控屏IVI,環(huán)境影像AVM,盲區(qū)監(jiān)控BSD等功能,同時實現(xiàn)智能語音交互,但功能的邏輯復雜,影響駕駛體驗問題。為持續(xù)改善,考慮采用下一代域控架構,選用高算力芯片大于80 kDmips,優(yōu)化功能分配,降低智能座艙功能復雜度30%,同時探索大模型運用。
網(wǎng)聯(lián)云控運:在網(wǎng)聯(lián)通信方面,有5G遠距通信技術,V2X中距通信技術,星閃短距通信技術等,這些技術在法規(guī)標準,芯片硬件,軟件及工具、應用模式進行了體系化的創(chuàng)新應用。比較典型的有T-BOX集成V2X構建車路云一體化的智能交互,為單車智能提供信息補充和新的云控方案,東風商用車正在探索V2V的智能編隊行駛技術,另外星閃技術也為產(chǎn)品創(chuàng)新提供新的思路,東風商用車聯(lián)合交通部,華為等5家正在推進星閃通信技術的應用探索和行業(yè)示范,以360環(huán)視產(chǎn)品為試點,讓攝像頭與主機間0線束連接,簡化后視攝像頭設計安裝和走線,為解決甩掛問題提供新思路。
三、新產(chǎn)品技術的快速迭代需要與供應鏈深入融合,產(chǎn)品技術的快速落地也需要供應的有利支撐。
新能源商用車產(chǎn)業(yè)鏈正在深度融合,從上、中、下游的產(chǎn)業(yè)鏈條變?yōu)槎嘁氐南到y(tǒng)立體產(chǎn)業(yè)生態(tài),內(nèi)涵和外延發(fā)生巨變,從技術鏈看,核心部件技術,多能源復合動力技術,車載儲氫制氫技術,燃料電池技術,氫氨醇內(nèi)燃機技術,電動專用平臺整車技術,智能網(wǎng)聯(lián)技術等要素相輔相成。
根據(jù)技術發(fā)展趨勢和產(chǎn)品的需求,核心部件產(chǎn)業(yè)鏈將呈現(xiàn)如下發(fā)展趨勢:主機廠開發(fā)適合新能源中重卡標準電芯,充電電流600A,電池供應商需要與主機廠深度融合,提供更加合適的標準電芯,并共同推動行業(yè)內(nèi)統(tǒng)一電池規(guī)格;功率器件將由IGBT逐步應用SiC,需要芯片企業(yè)大力發(fā)展國產(chǎn)化、規(guī)模化降低成本,保證與IGBT成本相當。電機及傳統(tǒng)后橋產(chǎn)業(yè)鏈融合,同時電機控制器集成到電驅橋,對功率器件抗震提出更高要求。動力域控制器功能安全要達到ASIL D、EMC挑戰(zhàn)CLASS 4,信息安全建立縱深防御體系,同時開發(fā)滿足AUTOSAR標準的自主軟件的平臺,解決卡脖子問題,國產(chǎn)化芯片的應用提升供應鏈安全,控制器的供應方將由原來的整機供應到子模塊,子技術供應。從快速補能來看,配合高壓快充的發(fā)展,充電樁功率需要提升到兆瓦級,充電設施廠商需要與主機廠深度合作,支持V2G、預約充電,插槍保溫等功能。
在智能網(wǎng)聯(lián)產(chǎn)業(yè)鏈布局方面,呈現(xiàn)多層次,多領域的綜合體系形態(tài),它涉及硬件制造,軟件開發(fā),數(shù)據(jù)服務以及創(chuàng)新應用等多個關鍵環(huán)節(jié),同時需要注重產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同發(fā)展和跨界融合。
智能駕駛域控的SOC大算力芯片技術發(fā)展較快,在產(chǎn)業(yè)鏈中已大批量商業(yè)應用,但是相比國外成熟的SOC芯片平臺,開發(fā)工具鏈和應用生態(tài)還需持續(xù)提升,同時降低芯片平臺間的算法移植資源投入,需要大家共同支持國產(chǎn)的SOC芯片的開發(fā)和匹配應用;
車載操作系統(tǒng)要與底層硬件和上層應用充分解耦,各類驅動、算子庫原子化;自動駕駛在定制化感知算法,車輛精準控制及節(jié)油算法方面需要快速的迭代提升。
智能座艙的技術趨勢呈現(xiàn)乘商趨同,但是相比乘用車,商用車的導航地圖和導航引擎在限高、限行等特殊場景方面適應性不足,在適配自動駕駛定制化開發(fā)方面資源較少,對產(chǎn)業(yè)鏈需求迫切。
線控轉向和線控制動技術,從系統(tǒng)獨立控制發(fā)展為系統(tǒng)耦合協(xié)同控制時,需要整合轉向和制動零部件間的深度聯(lián)合開發(fā),部分頭部零部件公司已經(jīng)在同步布局線控轉向和線控制動產(chǎn)業(yè),已實現(xiàn)系統(tǒng)的成本和特性最優(yōu),需要國內(nèi)底盤供應商加快系統(tǒng)融合開發(fā),提供有競爭力的底盤域控制器產(chǎn)品。
綜合以上,中國商用車電動化,智能化和網(wǎng)聯(lián)化的發(fā)展已進入快車道,對供應鏈的保證能力和響應速度都提出了更高要求??萍紕?chuàng)新助力供應鏈轉型升級,新興技術的快速落地更加需要供應鏈的強有力的支撐,雙方是共同促進,相互互補的關系。主機廠與供應鏈需加強深化合作,以客戶價值最大化為導向,共同建立高效的聯(lián)合創(chuàng)新開發(fā)體系,從前瞻預研到技術開發(fā)再到產(chǎn)品應用同步開展工作,持續(xù)提升開發(fā)效率和開發(fā)質量,提供客戶滿意的商品。
當前合作鏈的合作模式正由傳統(tǒng)的鏈式關系向多主體參與的網(wǎng)狀生態(tài)演變,產(chǎn)業(yè)鏈融合發(fā)展構建產(chǎn)業(yè)生態(tài),并衍生出產(chǎn)業(yè)新模式,同產(chǎn)業(yè)競爭正在向跨產(chǎn)業(yè)競爭轉變,合作共贏和共同進化將成為產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展共識。
各位領導,各位嘉賓,媒體朋友們,東風商用車始終堅持以客戶為中心,以市場需求為導向,堅持守正創(chuàng)新,將與廣大合作伙伴一起,共同推動創(chuàng)新鏈、產(chǎn)業(yè)鏈、生態(tài)鏈打好協(xié)同戰(zhàn),系統(tǒng)戰(zhàn),實現(xiàn)共生共贏共融,共同為中國商用車高質量發(fā)展貢獻力量!
以上是我的報告,不足之處,請大家多多批評指正!
謝謝大家!
(注:本文根據(jù)現(xiàn)場速記整理,未經(jīng)演講嘉賓審閱)