進入2021年以來，我國新能源汽車銷量直線攀升，數(shù)據(jù)顯示，前十月銷量達254.2萬輛，累計同比增長180%。在此利好趨勢下，三電核心部件亦迎來高速發(fā)展，除了動力電池企業(yè)擴建投產(chǎn)的消息不斷曝出外，電機電控等生產(chǎn)企業(yè)也展開了急速行動。
近期，博格華納宣布其蘇州二期工廠開工，用以擴充電機控制器產(chǎn)能。據(jù)了解，蘇州一期2019年1月才投入量產(chǎn)，到今年5月已經(jīng)累計生產(chǎn)30萬臺新能源電控，目前還在追加新生產(chǎn)線。二期工廠建成后，整個蘇州工廠電機控制器的產(chǎn)能將達180萬臺。
博格華納蘇州工廠（圖片來源：博格華納）
作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán)，電控系統(tǒng)技術(shù)、制造水平直接影響整車的性能和成本。隨著新能源汽車快速發(fā)展，除了對產(chǎn)能提出增量需求外，對相關(guān)產(chǎn)品的效能及高電壓下的穩(wěn)定性等亦提出了較高需求。博格華納作為全球領(lǐng)先的電氣化解決方案提供商，面對新的行業(yè)發(fā)展趨勢，在此領(lǐng)域會如何拓展？此外，又將如何看待電控領(lǐng)域新的技術(shù)發(fā)展方向？
產(chǎn)能告急，供應鏈遭遇”甜蜜的煩惱“
據(jù)蓋世汽車研究院數(shù)據(jù)顯示，2021年我國新能源乘用車銷量預計達310萬輛，同比增長近1.5倍。2022年，預計將達400萬輛。新能源市場的持續(xù)向好，推動電控產(chǎn)業(yè)迎來其市場爆發(fā)期。
“新能源汽車銷量的突然上漲，給我們帶來了‘甜蜜的煩惱’。一方面是新老客戶訂單不斷增多，要求我們產(chǎn)量一增再增；另一方面受到芯片短缺限制。這些對我們現(xiàn)有產(chǎn)能均提出了較大挑戰(zhàn)。” 博格華納動力驅(qū)動系統(tǒng)副總裁兼亞洲區(qū)總經(jīng)理李曉球博士說到。
據(jù)博格華納驅(qū)動系統(tǒng)（蘇州）有限公司董事總經(jīng)理黃莉霞介紹，博格華納現(xiàn)有蘇州一期工廠主要生產(chǎn)新能源電機控制器、直流電壓變換器、電源管理模塊、ECU， 混動HEV的控制模塊等。目前已經(jīng)有5條電機控制器總裝線，單月產(chǎn)能近7萬臺，明年一季度將會持續(xù)增加生產(chǎn)線，屆時單月產(chǎn)能將接近9萬臺。二期工廠將于2022年底建成，屆時整體產(chǎn)能將再度實現(xiàn)大幅提升。
博格華納蘇州工廠產(chǎn)線（圖片來源：博格華納）
除了追加產(chǎn)線外，如何增加產(chǎn)線利用率是博格華納重點考量的另一課題。相對于電池和電機，電控產(chǎn)品種類繁多，如博格華納蘇州工廠承擔600多種型號產(chǎn)品的生產(chǎn)任務(wù)，如何將這諸多的產(chǎn)品型號實現(xiàn)共線生產(chǎn)，一直是相關(guān)供應鏈企業(yè)面臨的一大挑戰(zhàn)。針對此，博格華納在柔性生產(chǎn)方面不斷加大投資，據(jù)產(chǎn)線負責人介紹，目前產(chǎn)線可通過軟件系統(tǒng)自動分配產(chǎn)品型號，每天換線頻率超過60次。
對于影響產(chǎn)能的芯片短缺問題，李曉球博士指出：“我們一直在加緊跟供應商的協(xié)調(diào)，一起探討管控模式。另外，我們目前也在嘗試接觸一些國產(chǎn)芯片。”
競爭加劇，頭部企業(yè)強化技術(shù)部署
電控市場規(guī)模日漸龐大，勢必引發(fā)越來越多的企業(yè)涉入布局，產(chǎn)業(yè)競爭日漸加劇。不過，從現(xiàn)階段來看，此領(lǐng)域行業(yè)集中度較高，如核心部件IGBT，Top企業(yè)市場份額超過70%。
“電控產(chǎn)品涉及到電子硬件、軟件以及系統(tǒng)架構(gòu)等，整個開發(fā)要比大家想象復雜的多，一旦出現(xiàn)問題，會影響到整體車輛性能，技術(shù)要求相對較高。這也是目前市場集中在少數(shù)企業(yè)的原因所在。”李曉球博士告訴蓋世汽車。
盡管從行業(yè)角度來看頭部效應明顯，Top級企業(yè)也占盡先機，但面對多元化的新能源技術(shù)路線以及日漸復雜的電子電器架構(gòu)，挑戰(zhàn)依舊不小。我們看到，為了保持競爭優(yōu)勢，各大企業(yè)在新技術(shù)方面的投入不斷擴大。
以博格華納為例，在擴建蘇州工廠二期的同時，還新建了二期研發(fā)中心。據(jù)了解，蘇州研發(fā)中心將服務(wù)全球市場，關(guān)注全系列功率電子產(chǎn)品、逆變器、DC/DC轉(zhuǎn)換器等產(chǎn)品設(shè)計。新的研發(fā)中心大樓可容納450名員工，未來該研發(fā)中心將分批新增5+臺60KW新能源電控功能驗證測試臺、9臺30KW新能源電控耐久測試臺等更多試驗設(shè)備，不斷完善和增強本土新能源電控產(chǎn)品的樣件試制和環(huán)境驗證能力。
博格華納蘇州研發(fā)中心（圖片來源：博格華納）
“現(xiàn)在國內(nèi)主機廠給我們的開發(fā)時間越來越短，為了趕上‘中國速度’，本地化研發(fā)建設(shè)勢在必行。事實上，本地化研發(fā)建設(shè)一直是博格華納的戰(zhàn)略重點，我們有不少產(chǎn)品是在國內(nèi)創(chuàng)新研發(fā)而后賦能全球，如三合一電驅(qū)、部分電控產(chǎn)品、升壓產(chǎn)品等。”李曉球博士指出。
此外，為了滿足中國新能源市場發(fā)展需求，李曉球博士透露，蘇州二期工廠還會引入Viper開關(guān) (IGBT模塊）的封裝測試能力，計劃于2023年年初正式量產(chǎn)。蓋世汽車了解到，Viper目前僅在新加坡生產(chǎn)，是博格華納電控資源中的“明星”產(chǎn)品，它的優(yōu)勢在于能利用電壓的靈活性提升效率，縮短充電時間，延長續(xù)航里程，減少電池尺寸，可同時滿足插電式混合動力汽車和純電動汽車所需的多種電壓等級。
“按照規(guī)劃，蘇州二期將會布局3條Viper封測產(chǎn)線，最大年產(chǎn)出可達1300萬片。”李曉球博士指出。
Viper產(chǎn)品圖（圖片來源：博格華納）
高電壓下，碳化硅逆變器成布局重點
對于電動汽車來說，續(xù)航和充電是行業(yè)關(guān)注的重點，而對于800V及以上高電壓平臺，電機逆變器是關(guān)鍵。為滿足新能源汽車高電壓需求，碳化硅逆變器快速成為市場新寵。
相對硅基材料，碳化硅逆變器耐高溫高壓，可以為電動汽車提供更高功率，增強電壓靈活性，同時縮小電池包尺寸，縮短電動汽車充電時間，并且提高續(xù)航里程。蓋世汽車了解到，目前在售車型中，特斯拉Model 3 、比亞迪漢等已經(jīng)有所配置。此外，明年將會交付的蔚來ET7以及小鵬G9也將采用碳化硅逆變器。
作為技術(shù)提供商，博格華納相關(guān)產(chǎn)品今年以來也陸續(xù)拿到了國內(nèi)外多個主流車企訂單。此外，其800V碳化硅逆變器同時也獲得了歐洲CLEPA大獎。“博格華納800V碳化硅逆變器采用的是雙面水冷冷卻散熱的控制器，其中的Viper是基于碳化硅控制器的電源開關(guān)，能夠有效降低70%的開關(guān)損耗，使功率密度提升25%。”黃莉霞介紹指出。據(jù)了解，采用碳化硅控制器的Viper是博格華納第四代產(chǎn)品，目前第六代和第八代正在研發(fā)中。
博格華納800V碳化硅逆變器（圖片來源：博格華納）
“從目前市場來看，車企對硅基和碳化硅逆變器均有較大需求，但從長遠來看，高電壓趨勢下，碳化硅將成主流，預計2023年或2024年會迎來爆發(fā)期。”李曉球博士說到。此外，他強調(diào)，目前市場上多提及800V碳化硅逆變器，事實上，現(xiàn)在銷售體量比較大的依舊是400V產(chǎn)品，具體要看車企如何選擇。
寫在最后
整體來看，在新能源車市紅利下，電機電控系統(tǒng)正迎來市場高速發(fā)展期。然而，對于供應鏈企業(yè)而言，機遇之外，同步面臨著行業(yè)競爭加劇、原材料上漲、關(guān)鍵組件IGBT依賴進口、芯片短缺等諸多不利因素，這對其技術(shù)創(chuàng)新、響應速度、交付能力、成本控制等均提出較大考驗。從目前來看，以博格華納為代表的諸多企業(yè)已然開始發(fā)力，接下來此領(lǐng)域?qū)⒊尸F(xiàn)什么樣的格局，拭目以待。
