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探秘博世-聯(lián)合電子電力驅(qū)動、智能網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)布局

 NE時代 2021-11-04

2021年11月2日,博世與聯(lián)合電子聯(lián)合舉辦“探秘博世-走進聯(lián)合電子媒體活動“,全面的向大家展示了聯(lián)合電子在新能源電力驅(qū)動和智能網(wǎng)聯(lián)方面的業(yè)務(wù)布局。

聯(lián)合電子成立于1995年7月,由中聯(lián)汽車與博世合資成立。成立之初主要生產(chǎn)EMS(發(fā)動機管理系統(tǒng)),2008年之后逐步向變速箱控制系統(tǒng)、電力驅(qū)動系統(tǒng)和車身電子控制系統(tǒng)業(yè)務(wù)拓展,目前已經(jīng)形成發(fā)動機管理系統(tǒng)、變速箱控制系統(tǒng)、混合動力和電力驅(qū)動控制、先進網(wǎng)聯(lián)四大業(yè)務(wù)部。在上海、無錫、西安、蕪湖、柳州和太倉設(shè)有生產(chǎn)基地,并在上海、重慶、蕪湖、柳州和蘇州設(shè)有技術(shù)中心,形成八地六廠的產(chǎn)業(yè)布局。擁有1871名研發(fā)工程師。2013年實現(xiàn)營收100億人民幣,2016年實現(xiàn)營收200億人民幣,今年營收有望突破250億人民幣。

混合動力和電力驅(qū)動控制業(yè)務(wù)布局

聯(lián)合電子預(yù)計中國2025年新能源車及節(jié)能乘用車型(BEV、PHEV、HEV、48V)市場容量1020萬輛,占比44%,其中BEV車型480萬輛。2028年新能源及節(jié)能乘用車型1390萬輛,占比58%,其中BEV車型730萬輛。

為滿足整車市場對電氣化趨勢的需求,聯(lián)合電子在2009年成立電驅(qū)業(yè)務(wù)部門,客戶覆蓋傳統(tǒng)主機廠長安、吉利、奇瑞、上汽乘用車、長城等企業(yè),新勢力蔚來、高合,外資企業(yè)大眾、通用、日產(chǎn)、戴姆勒等企業(yè)。

目前產(chǎn)品已經(jīng)覆蓋電機、電控、三合一電驅(qū)動總成、OBC、DCDC、PEU、BMS、IGBT功率模塊等產(chǎn)品。

其中DCDC、OBC、電控生產(chǎn)基地位于上海,三合一電驅(qū)動總成、電機以及功率模塊位于太倉。

當(dāng)前聯(lián)合電子已經(jīng)批產(chǎn)兩款三合一電驅(qū)動系統(tǒng),主要參數(shù)如列表所示:

在功率模塊方面,聯(lián)合電子引進博世的封裝技術(shù)。本地化生產(chǎn)PM4和PM4evo兩種型號的功率模塊。聯(lián)合電子的功率模塊最大輸出功率可達200kW左右,與市面上主流的框架模塊相比,功率密度提高了50%以上。

IGBT功率模塊,圖源:聯(lián)合電子

DCDC方面,聯(lián)合電子首款獨立式高壓轉(zhuǎn)換器CON3evo在2020年10月在上海工廠批產(chǎn)。主要供應(yīng)客戶及車型為大眾MEB平臺車型。CON3evo采用模塊化設(shè)計理念,可靈活支持1.8kw至3.6kw的功率應(yīng)用。此外,CON3evo是聯(lián)合電子首個采用iDMS(智能動態(tài)生產(chǎn)系統(tǒng)) 方案進行組裝生產(chǎn)并批產(chǎn)的產(chǎn)品。在生產(chǎn)線參觀環(huán)節(jié)中,僅需人工完成原材料上料,其余工藝均實現(xiàn)自動化。工程師在廠區(qū)通過屏幕即可實時監(jiān)測生產(chǎn)情況,大量節(jié)省人工生產(chǎn)。

聯(lián)合電子在2020年8月批產(chǎn)車載配電單元。深度集成OBC(11kw),DCDC(2.5kw)和PDU產(chǎn)品。此外OBC還廣泛采用了SiC Mosfet和SiC 二極管,前級PFC拓撲,使得滿載效率達到95%。

2021年1月,6.6kw車載配電單元也實現(xiàn)批產(chǎn)。深度集成OBC(6.6kw),DCDC(3kw)和PDU。使用了無橋PFC拓撲,SiC元器件,支持雙向放電,峰值效率達到95.5%,滿載效率典型值>94%。

針對主機廠自建三合一電驅(qū)動生產(chǎn)能力的現(xiàn)狀,聯(lián)合電子靈活調(diào)整自身的產(chǎn)品策略。形成從零部件,如電機定子、電機轉(zhuǎn)子、功率模塊。到分體式零部件系統(tǒng),如電機、電控、OBC、DCDC、PDU,再到三合一電驅(qū)動系統(tǒng),三合一電源管理系統(tǒng)的供應(yīng)能力。截至目前,聯(lián)合電子已經(jīng)累計量產(chǎn)供應(yīng)100萬臺電機產(chǎn)品,60萬臺電控產(chǎn)品。三合一電驅(qū)動產(chǎn)品批產(chǎn)較晚,目前也已經(jīng)累計量產(chǎn)供應(yīng)3萬臺。隨著后續(xù)長城歐拉品牌、大眾MEB平臺的持續(xù)放量,未來三合一電驅(qū)動產(chǎn)品有望迎來爆發(fā)式增長。

隨著800V電壓平臺的逐步應(yīng)用,聯(lián)合電子針對性推出IBC(升壓模塊),以及800V電驅(qū)動產(chǎn)品。其中800V三合一電驅(qū)動產(chǎn)品集成電機、電控、減速器、IBC部件,峰值功率260KW,扁線繞組,水冷技術(shù),碳化硅功率模塊。

800V三合一電驅(qū)動,攝于2021年10月14日博世創(chuàng)新體驗日聯(lián)合電子展臺

先進網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)布局

聯(lián)合電子跨域控制業(yè)務(wù)部(先進網(wǎng)聯(lián)業(yè)務(wù)部)于今年四月由原電子控制器業(yè)務(wù)部和車身電子業(yè)務(wù)部門整合而來,以適應(yīng)未來全新E/E架構(gòu)方面客戶對硬件和軟件的需求。

隨著用戶對整車智能功能需求的提升,整車EE架構(gòu)由分布式架構(gòu)逐步過渡到功能域集中架構(gòu),并最終實現(xiàn)整車集中式架構(gòu)。數(shù)據(jù)顯示,整車集中式架構(gòu)可降低30%-50%的控制器使用數(shù)量,降低20%-30%的線束用量。具體表現(xiàn)在軟件層面,整車的算力要求進一步集中,功能域控制器將進一步發(fā)展形成車載計算中心(平臺);硬件層面,為了提高可擴展性、提高通信效率、減少線束長度(重量),I/O等硬件資源將被重新規(guī)劃,打破原有功能邊界,按照區(qū)域劃分,形成區(qū)域控制器,完成功能域架構(gòu)向整車集中式架構(gòu)進化。

圖源:聯(lián)合電子

為此,聯(lián)合電子重點開發(fā)整車計算平臺VCP和區(qū)域控制器。

整車計算平臺VCP,圖源:聯(lián)合電子

VCP將原Gateway、BCM、VCU等功能集成在一起,具有高算力、多接口的特征。電源部分滿足ASIL-D功能安全要求,支持18路CAN,支持12路百兆/千兆以太網(wǎng),休眠電流1mA以下,采用AP AutoSAR作為中間件,基于SOA軟件架構(gòu),支持USB2.0,支持DDR/eMMC/NOR FLASH等存儲芯片容量擴展。

主要配置如下。

1)Cortex-A72核與Cortex-R5F核集成方案

2)支持LPDDR4

3)支持OSPI接口Nor Flash

4)支持eMMC 5.1接口

5)內(nèi)含Ethernet TSN Switch,支持4路以太網(wǎng)接口,1路5Gb USGMII,4路均支持1Gb SGMII/RGMII

6)支持CAN、UART、ADC、USB、I2C、SPI等多種接口

7)支持Secure Boot,并內(nèi)置eHSM

8)MCU子系統(tǒng)滿足ASIL-D / SIL-3要求,支持lockstep

區(qū)域控制器控制器的功能主要有三點。

1)負責(zé)區(qū)域內(nèi)用電器的供電與用電管理,量化用電行為,提高用電效率與安全性。

2)負責(zé)區(qū)域內(nèi)通信管理與信息轉(zhuǎn)發(fā),縮短信息通路,提高通信效率與安全性。

3)集成區(qū)域內(nèi)的功能模塊,標(biāo)準(zhǔn)化硬件I/O的采集與驅(qū)動,提高擴展性與通用性。

區(qū)域控制器,圖源:聯(lián)合電子

具體方案中,聯(lián)合電子區(qū)域控制器由兩路整車電源進行獨立供電,并作為二級電源分配節(jié)點,給對應(yīng)區(qū)域內(nèi)下級控制器/傳感器與執(zhí)行器提供電源與供電管理。同時與智能電網(wǎng)管理模塊(PNG)產(chǎn)品配合設(shè)計供電架構(gòu),在保障系統(tǒng)供電的同時保證自動駕駛等行車功能的用電安全。并且可隨著自動駕駛級別的提升,通過配置PNG實現(xiàn)更高等級的用電安全。考慮到SOA軟件架構(gòu)對通訊的要求,區(qū)域控制器也保留以太網(wǎng)通訊接口。

智能電網(wǎng)管理模塊(PNG),圖源:聯(lián)合電子

在整車搭載方案選擇上,區(qū)域控制器單車搭載3-4個,分別為前、左、右,后方區(qū)域控制器多為選裝。

隨著智能化需求的提升,光有硬件是不夠的,因此聯(lián)合電子又傾力打造了軟件開發(fā)平臺USP。USP提供的開發(fā)支持包括,USP Tools,USP Cores和USP APPs。

USP Tools包含2大部分內(nèi)容,面向服務(wù)(SOA)的開發(fā)內(nèi)容,創(chuàng)新的CI/CD環(huán)境。以實現(xiàn)開發(fā)者的“算法”快速落地,并且為可運行的軟件組件并提供相應(yīng)的測試和質(zhì)量保證措施

USP Cores包含工具類服務(wù)中間件和功能服務(wù)組件。方便開發(fā)者調(diào)用底層數(shù)據(jù)以及公共組件,以確保平臺的開放,標(biāo)準(zhǔn)和共享特性。

USP APPs則是針對用戶高感知功能的應(yīng)用層開發(fā),方便用戶更好的感知和體驗智能功能。

通過舉辦內(nèi)部開發(fā)者大會,聯(lián)合電子將持續(xù)加強自身在軟件方面的實力。10月25日,聯(lián)合電子與零束達成戰(zhàn)略合作,雙方聯(lián)手打造全棧3.0“HPC+ZONE”控制器平臺解決方案,將會充分發(fā)揮各自核心優(yōu)勢,加速全新一代電子架構(gòu)“軟硬”融合。

除面向未來EE架構(gòu)的產(chǎn)品外,聯(lián)合電子還持續(xù)強化自身對傳統(tǒng)控制的升級迭代。

車身控制器(BCM)方面,BCM2.5集成PEPS功能,交流中聯(lián)合電子工程師透露,BCM3.0將集成汽車空調(diào)控制功能。

藍牙數(shù)字鑰匙已于今年1月實現(xiàn)批產(chǎn),可實現(xiàn)主動迎賓、被動解鎖等功能。明年上半年預(yù)計將批產(chǎn)UWB數(shù)字鑰匙,增強定位精度,提升用戶體驗。

藍夜數(shù)字鑰匙,圖源:聯(lián)合電子

BMS方面,2021年3月聯(lián)合電子推出新一代電池管理控制器BMS8.3。典型配置為一主兩從式。主從控制器之間通過菊花鏈連接。主控制器BMC8.3的功能包括高壓采樣、電流檢測、高壓繼電器控制、交流/直流充電、熱失控檢測、絕緣檢測、高壓互鎖、雙備份FOTA等;單個從控制器CMC8.3可以支持64路高精度電芯電壓采樣和24路模組溫度采樣,每個通道滿足100 mA電芯均衡電流的要求。預(yù)計下一代BMS將支持高壓800V,無線通訊功能。

BMS8.3,圖源:聯(lián)合電子

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