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協會主辦,以“新步伐•新成效•新提高,助力商用車產業高質量發展”爲主題,基於行業高質量發展要求、國家“雙碳”目標實現、汽車產業轉型和創新需要,以創新促改革、促轉型、促發展,助力商用車產業高質量發展。其中,在3月28日下午舉辦的“主題論壇六:新產品、新技術助力商用車供應鏈創新發展”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表精彩演講。以下內容爲現場發言實錄:

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品,新技術,助力商用車供應鏈創新發展這個主題。

2023年底,召開的中央經濟會議,將科技創新引領現代化產業體系建設列爲九項重點任務之首,強調要以科技創新推動產業創新,特別是以顛覆性技術和前沿技術催生新產業,新模式,新動能,發展新質生產力,藉此機會我將重點圍繞新能源智能網聯領域技術創新助力產業鏈轉型升級,從行業發展,技術創新與產品的需求,供應鏈深度融合等方面內容分享一下東風商用車的實踐與思考。

一、從商用車產業發展趨勢來看,商用車的電動化,智能化,網聯化正高速發展。

2023年我國新能源汽車產銷量分別達到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達到了31.6%,商用車新能源滲透率爲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週期成本已展現出優勢。未來幾年將進入技術與成本驅動的模式,以用戶全生命週期價值最大化爲導向驅動運營價值提升、技術升級和供應鏈創新發展。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,從目前的行業發展趨勢以及乘用車高度內卷情況來看,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,隨着高壓快衝,大功率燃料電池,高壓儲氫等技術的發展,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展。

在智能網聯方面,國家部委發佈發展規劃,將進一步推動L3及以上級別的智能網聯汽車的規模化應用,政策及市場需求將加快推動商用車智能化產品的落地,主要應用場景爲幹線物流,智能港口,智慧礦山,園區物流,園區環衛等。幹線物流場景當前L2級別以下智駕產品是市場主流,2027年L3及以上智駕產品將以試點運營的形式逐步批量推廣,封閉L4場景將在兩年內進入批量商業運營階段。

在網聯化領域,全產業鏈具備完整的數據採集-傳輸-存儲-應用技術和商品的能力,完成了互聯互通爲特徵的數字化建設的階段。當前聚焦於價值創新爲特徵的數智化創新階段,結合大數據,爲用戶提供更智能化的價值創新應用及更優的體驗是產業鏈在技術和產品創新的發力點。

二、在市場需求和政策驅動下,新能源與智能網聯產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。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。未來新能源智能網聯將高度融合,更高,更安全能量密度儲能,全面的線控化,結合大數據的雲計算,48伏的電氣平臺,超級閃充等新產品和技術將成爲主流。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,當前採用CTP標準電池箱,這個主要是電池廠基於電芯來設計的電池包,對整車的需求、製造並不友好。新一代電池箱將基於商用車場景和架構需求正向開發,採用模塊化的思路,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,當前爲獨立分佈式電驅冷卻系統,動力電池熱管理系統,車身空調暖風系統爲三個獨立的運行系統,零部件分散,整車水熱沒有一體化管理系統,成本,重量,能耗均受限,下一代採用集成式的熱管理系統,整車水熱一體化管理,熱管理模塊高度集成,系統功效可降低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採用分佈式,部分採用物理集成,硬件的配置複雜而沉重,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,實現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。控制器總重減重20%,高壓接插件及線束規格大幅減少,有效節省裝配人工工時。

電驅動橋方面,當前電驅動系統採用中央驅動方案,佔用空間大,自重大。下一代牽引和載貨車將採用電驅橋方案,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,當前採用低速單電機方案爲主,無法滿足礦山等複雜工況的場景,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,當前應用場景以城市用車和短倒等示範運營爲主,燃料電池系統功率多在130kW左右,採用35Mpa儲氫,系統壽命1萬小時,續駛里程300km,下一代將採用300kW級的大功率燃料電池電堆,70Mpa的儲氫技術,系統壽命3萬小時,氫耗降低20%以上,提升續使里程達到800km以上,中長途、幹線運輸將成爲可能。

新能源電子電氣架構當前爲分佈式架構,下一代基於SOA的整車集中控制器和區域控制器,集成新能源整車域,車身域,中央網關等功能,智能座艙域和智能駕駛域,根據不同整車場景進行靈活適配,滿足商用車不同市場區隔的客戶需求。

整車電氣平臺方面,中重型商用車主流電壓平臺爲24伏,少部分採用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,甚至無法實現大功率供電,通過24V/48V雙電源系統開發,除了給大功率設備電動化提供基礎,還可以實現節能2%到6%,動力性提升3%,整車降重40到100公里。

商用車智能網聯技術正在向計算集中化,軟硬件解耦、平臺化標準化,應用生態化四個趨勢發展。商用車智能網聯技術發展落後於乘用車,但技術趨勢相同,存在極強的複用可能。例如域控硬件平臺,感知通用技術等。另外商用車由於客戶場景需求差異較大,在應用技術上存在不同發展,例如:礦區/園區場景,由於感知技術方案的差異性需要對融合定位技術進行定製化的開發;商用車執行系統與乘用車的執行系統的差異性對油耗有較大的影響,需要對規控技術進行差異化的開發和標定。

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採用分佈式控制方案,算力無法協調調度,存在算力浪費,成本較高。我們正結合國產化大算力SOC芯片,開展下一代智能駕駛域控平臺開發,SOC算力>200Tops,總成硬件成本降低大於15%,併爲數據驅動軟件開發新技術路線提供基礎。感知技術方面,當前基於目標級的後融合算法,可支撐高速場景下自動駕駛佔比大於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,開展基於鳥瞰圖BEV+輕地圖的感知方案,解決高速場景的感知問題。節油技術方面,當前主要在車端上採用基於規則的預見性駕駛,實現節油3%,正開展車雲一體化的節油策略開發,結合AI大模型構建經濟性駕駛模型,實現5%以上的節油效果。

線控底盤,當前的線控技術還處於以滿足場景需求爲主,單一執行系統結構複雜,控制特性存在瓶頸,安全冗餘考慮不足;下一代線控底盤聚焦底盤域控的集成開發,在執行系統全電氣化基礎上提升底盤整體控制特性,線控底盤系統的零部件數量較當前可以減少90%,並全面提升產品的功能安全等級達成ASIL-D。

智能座艙向跨域融合,大模型應用發展。當前採用域控方案,SOC的算力大於30kDmips,集成儀表IC,中控屏IVI,環境影像AVM,盲區監控BSD等功能,同時實現智能語音交互,但功能的邏輯複雜,影響駕駛體驗問題。爲持續改善,考慮採用下一代域控架構,選用高算力芯片大於80 kDmips,優化功能分配,降低智能座艙功能複雜度30%,同時探索大模型運用。

網聯雲控運:在網聯通信方面,有5G遠距通信技術,V2X中距通信技術,星閃短距通信技術等,這些技術在法規標準,芯片硬件,軟件及工具、應用模式進行了體系化的創新應用。比較典型的有T-BOX集成V2X構建車路雲一體化的智能交互,爲單車智能提供信息補充和新的雲控方案,東風商用車正在探索V2V的智能編隊行駛技術,另外星閃技術也爲產品創新提供新的思路,東風商用車聯合交通部,華爲等5家正在推進星閃通信技術的應用探索和行業示範,以360環視產品爲試點,讓攝像頭與主機間0線束連接,簡化後視攝像頭設計安裝和走線,爲解決甩掛問題提供新思路。

三、新產品技術的快速迭代需要與供應鏈深入融合,產品技術的快速落地也需要供應的有利支撐。

新能源商用車產業鏈正在深度融合,從上、中、下游的產業鏈條變爲多要素的系統立體產業生態,內涵和外延發生鉅變,從技術鏈看,核心部件技術,多能源複合動力技術,車載儲氫制氫技術,燃料電池技術,氫氨醇內燃機技術,電動專用平臺整車技術,智能網聯技術等要素相輔相成。

根據技術發展趨勢和產品的需求,核心部件產業鏈將呈現如下發展趨勢:主機廠開發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,並共同推動行業內統一電池規格;功率器件將由IGBT逐步應用SiC,需要芯片企業大力發展國產化、規模化降低成本,保證與IGBT成本相當。電機及傳統後橋產業鏈融合,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CLASS 4,信息安全建立縱深防禦體系,同時開發滿足AUTOSAR標準的自主軟件的平臺,解決卡脖子問題,國產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。

在智能網聯產業鏈佈局方面,呈現多層次,多領域的綜合體系形態,它涉及硬件製造,軟件開發,數據服務以及創新應用等多個關鍵環節,同時需要注重產業鏈上下游的協同發展和跨界融合。

智能駕駛域控的SOC大算力芯片技術發展較快,在產業鏈中已大批量商業應用,但是相比國外成熟的SOC芯片平臺,開發工具鏈和應用生態還需持續提升,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的SOC芯片的開發和匹配應用;

車載操作系統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;自動駕駛在定製化感知算法,車輛精準控制及節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,在適配自動駕駛定製化開發方面資源較少,對產業鏈需求迫切。

線控轉向和線控制動技術,從系統獨立控制發展爲系統耦合協同控制時,需要整合轉向和制動零部件間的深度聯合開發,部分頭部零部件公司已經在同步佈局線控轉向和線控制動產業,已實現系統的成本和特性最優,需要國內底盤供應商加快系統融合開發,提供有競爭力的底盤域控制器產品。

綜合以上,中國商用車電動化,智能化和網聯化的發展已進入快車道,對供應鏈的保證能力和響應速度都提出了更高要求。科技創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,相互互補的關係。主機廠與供應鏈需加強深化合作,以客戶價值最大化爲導向,共同建立高效的聯合創新開發體系,從前瞻預研到技術開發再到產品應用同步開展工作,持續提升開發效率和開發質量,提供客戶滿意的商品。

當前合作鏈的合作模式正由傳統的鏈式關係向多主體參與的網狀生態演變,產業鏈融合發展構建產業生態,並衍生出產業新模式,同產業競爭正在向跨產業競爭轉變,合作共贏和共同進化將成爲產業鏈的發展共識。

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爲中心,以市場需求爲導向,堅持守正創新,將與廣大合作伙伴一起,共同推動創新鏈、產業鏈、生態鏈打好協同戰,系統戰,實現共生共贏共融,共同爲中國商用車高質量發展貢獻力量!

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:本文根據現場速記整理,未經演講嘉賓審閱)

責任編輯:梁斌 SF055

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