保時(shí)捷Taycan的“遺憾”被中國(guó)企業(yè)補(bǔ)上

　　【太平洋汽車(chē) 行情頻道】

　　汽車(chē)商業(yè)評(píng)論/錢(qián)亞光 家電企業(yè)造車(chē)，可以追溯到上世紀(jì)90年代末到本世紀(jì)初期，當(dāng)時(shí)我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了一次擴(kuò)張期，進(jìn)入快速發(fā)展的階段，涌現(xiàn)出一批吉利、長(zhǎng)城、比亞迪、奇瑞等自主汽車(chē)品牌。而家電行業(yè)產(chǎn)能過(guò)剩、競(jìng)爭(zhēng)激烈且盈利空間狹小，開(kāi)始為了尋找新的利潤(rùn)增長(zhǎng)點(diǎn)而拓展多元化業(yè)務(wù)。

　　當(dāng)時(shí)美的、春蘭、奧克斯、波導(dǎo)、格林柯?tīng)柕纫淮笈译娖髽I(yè)進(jìn)入汽車(chē)業(yè)，但是大部分跨界“造車(chē)”的家電企業(yè)最終都以失敗收?qǐng)觥２贿^(guò)在之后20年間，家電業(yè)從未放棄在汽車(chē)產(chǎn)業(yè)上的布局。

　　2018年以后，我國(guó)汽車(chē)市場(chǎng)從增量競(jìng)爭(zhēng)轉(zhuǎn)向存量競(jìng)爭(zhēng)，而產(chǎn)業(yè)也由數(shù)量擴(kuò)張向質(zhì)量提升轉(zhuǎn)型，新能源汽車(chē)市場(chǎng)開(kāi)始爆發(fā)式增長(zhǎng)，家電企業(yè)再次開(kāi)始追求造車(chē)理想。

　　2022 年1-9 月我國(guó)新能源汽車(chē)銷(xiāo)量為456.7 萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)110.0%，滲透率達(dá)23.4%，繼續(xù)創(chuàng)歷史新高。

　　新能源汽車(chē)的迅速崛起，也帶火了相關(guān)零部件企業(yè)。汽車(chē)零部件行業(yè)細(xì)分領(lǐng)域眾多，公司體量普遍較小，有很大的成長(zhǎng)空間。

　　另外，行業(yè)電動(dòng)化、智能化的趨勢(shì)，使得車(chē)企對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的主導(dǎo)權(quán)有所下降，上游零部件研發(fā)、制造環(huán)節(jié)價(jià)值明顯提高，零部件巨頭可以擁有遠(yuǎn)超很多車(chē)企的影響力和盈利能力。

　　因此，家電企業(yè)再次涉足汽車(chē)業(yè)務(wù)，思路也更為清晰，即從自身熟悉的業(yè)務(wù)領(lǐng)域出發(fā)，憑借制造端優(yōu)勢(shì)進(jìn)入到汽車(chē)領(lǐng)域，然后逐步擴(kuò)展產(chǎn)業(yè)鏈上下游范圍，為全產(chǎn)業(yè)鏈提供解決方案。

　　家電企業(yè)再圓汽車(chē)夢(mèng)

　　這一撥家電企業(yè)上車(chē)，除了格力、創(chuàng)維等少數(shù)家電企業(yè)涉及整車(chē)制造，其他如海信、萊克電氣、海爾、美的等家電企業(yè)都是從產(chǎn)業(yè)鏈的一些環(huán)節(jié)開(kāi)始起步，切入汽車(chē)領(lǐng)域。

　　這些來(lái)自家電行業(yè)的企業(yè)，已經(jīng)開(kāi)始具備生產(chǎn)較為關(guān)鍵零部件的能力，既可與Tier 1企業(yè)合作，又可直接參與到新能源車(chē)企供應(yīng)商備選名單中。即使是格力、創(chuàng)維，也沒(méi)有放棄在零部件領(lǐng)域的努力。

　　美的集團(tuán)也投入了新一輪進(jìn)軍汽車(chē)行業(yè)的浪潮，憑借其在機(jī)電領(lǐng)域有近30年的經(jīng)驗(yàn)積累，依靠自身優(yōu)勢(shì)向汽車(chē)零部件行業(yè)進(jìn)行業(yè)務(wù)拓展。

　　美的從1992年開(kāi)始做電機(jī)，1995-1998年開(kāi)始做壓縮機(jī)，2001年開(kāi)始做磁控管，目前在這三個(gè)領(lǐng)域產(chǎn)量都已達(dá)到全球第一，全球市場(chǎng)份額占比近半，所以選擇向新能源汽車(chē)的相關(guān)壓縮機(jī)、電機(jī)延伸，其實(shí)只是順勢(shì)而為。

　　“當(dāng)時(shí)定調(diào)很簡(jiǎn)單，用一句話(huà)總結(jié)就是聚焦在新能源車(chē)的增量部件，用自身優(yōu)勢(shì)去解決行業(yè)的痛點(diǎn)。”威靈汽車(chē)部件公司總經(jīng)理陳金濤博士表示。

　　2018年，美的集團(tuán)在五大業(yè)務(wù)板塊之一美的工業(yè)技術(shù)下面成立了威靈汽車(chē)部件公司。

　　2021年5月，威靈汽車(chē)部件正式宣布了三大零部件產(chǎn)線(xiàn)：電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)、底盤(pán)執(zhí)行系統(tǒng)，并發(fā)布了5大類(lèi)產(chǎn)品：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電子水泵、電子油泵、電動(dòng)壓縮機(jī)和EPS電機(jī)。

　　威靈汽車(chē)部件背靠美的集團(tuán)，在產(chǎn)品開(kāi)發(fā)、供應(yīng)鏈安全、供應(yīng)鏈成本、人員配置等方面都能得到集團(tuán)的有力支持。

　　在產(chǎn)品研發(fā)方面，從2011年啟動(dòng)研發(fā)汽車(chē)零部件開(kāi)始，美的工業(yè)技術(shù)已經(jīng)積累 5500 多項(xiàng)機(jī)電共性專(zhuān)利技術(shù)。威靈汽車(chē)部件目前已經(jīng)在上海、安徽合肥、廣東順德、日本大阪和英國(guó)謝菲爾德大學(xué)等五地布局了研發(fā)中心與合作機(jī)構(gòu)

　　在供應(yīng)鏈方面，在采購(gòu)大宗商品，如鋁、銅、硅鋼的時(shí)候，威靈可以跟集團(tuán)一起買(mǎi)，一來(lái)很安全，二來(lái)有成本優(yōu)勢(shì)。另外，威靈汽車(chē)部件還會(huì)被供應(yīng)商當(dāng)作大客戶(hù)，購(gòu)買(mǎi)如先進(jìn)沖床等關(guān)鍵設(shè)備時(shí)，得到供貨周期的優(yōu)待。

　　在人才方面，威靈除了已經(jīng)擁有的430人研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其上級(jí)公司美的工業(yè)技術(shù)團(tuán)隊(duì)中，做電機(jī)電控和精密機(jī)械出身的人超過(guò)1000名，可以與威靈汽車(chē)部件公司共享。

　　在軟件方面，威靈整個(gè)產(chǎn)線(xiàn)的信息化系統(tǒng)，管理系統(tǒng)、辦公系統(tǒng)、物料MASS系統(tǒng)等，都是用的美的現(xiàn)成的系統(tǒng)。

　　800V帶來(lái)的新機(jī)會(huì)

　　目前，電動(dòng)汽車(chē)充電速度慢、充電不方便等問(wèn)題，嚴(yán)重影響人們的用車(chē)體驗(yàn)。盡管研發(fā)人員為了解決這些問(wèn)題做了大量努力，但在電池技術(shù)沒(méi)有質(zhì)變以前，只能通過(guò)變通的方法加以改善。

　　有些車(chē)企采用了換電模式，更多的車(chē)企采用了快充模式。而提升充電效率的方向有提升電流、提升電壓兩種方式，更多的車(chē)企采用了提升電壓來(lái)提高充電效率，800V高壓平臺(tái)就是當(dāng)下提升電壓，加快充電速度的重要途徑之一。

　　800V高壓平臺(tái)架構(gòu)解決了新能源汽車(chē)的兩大痛點(diǎn)，一是讓充電性能大幅提升，二是提高了整車(chē)運(yùn)行效率。此外，在相同充電功率下，電壓升高，電流變小，使得整個(gè)系統(tǒng)功率損耗減小，提高效率，減少重量、節(jié)省空間。

　　因此，800V高壓充電平臺(tái)成了眾多國(guó)內(nèi)外車(chē)企趨之若鶩的快充架構(gòu)，自2019年保時(shí)捷Taycan率先搭載了800V快充平臺(tái)之后，到2021年，大部分國(guó)內(nèi)外大型車(chē)企都已宣布了自己的800V高壓架構(gòu)布局。

　　為了匹配800V的高壓平臺(tái)，不但需在 BMS 和電池材料電導(dǎo)率上進(jìn)一步改善，還要求三電系統(tǒng)、空調(diào)壓縮機(jī)、DC/DC、OBC等部件，具備耐高壓、耐高溫的能力。因此，對(duì)平臺(tái)中任何部件進(jìn)行800V升級(jí)，都是平臺(tái)瓶頸進(jìn)行的突破。

　　在500V以下的電壓平臺(tái)上，控制能源轉(zhuǎn)換與傳輸?shù)能?chē)用功率模塊的核心半導(dǎo)體器件是硅基IGBT，但在800V電壓平臺(tái)上，硅基IGBT達(dá)到了材料性能極限，碳化硅(SiC)器件無(wú)疑成為最佳的替代方案。

　　碳化硅屬于第三代半導(dǎo)體材料，最大優(yōu)勢(shì)是擁有較寬的禁帶寬度，可擊穿更高的電場(chǎng)強(qiáng)度，而且體積更小、功率密度高、高頻率、耐高壓、耐高溫、高導(dǎo)熱，應(yīng)用在800V平臺(tái)中，能夠產(chǎn)生更高的系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，可以達(dá)到提升續(xù)航里程、縮短充電時(shí)間的綜合效益。

　　電動(dòng)壓縮機(jī)是800V高壓充電平臺(tái)的關(guān)鍵零部件，它不僅支持駕駛艙熱管理，也負(fù)責(zé)電池和驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的熱管理，可以被認(rèn)為是整車(chē)熱管理的“心臟”。

　　保時(shí)捷Taycan推出的時(shí)候，就是因?yàn)楸r(shí)捷找不到能在800V下工作的空調(diào)壓縮機(jī)，因此只能使用400V壓縮機(jī)，通過(guò)DCDC轉(zhuǎn)換器融合了兩套高壓系統(tǒng)。

　　今年美的威靈推出的800V SiC 12000rpm高轉(zhuǎn)速電動(dòng)壓縮機(jī)，具有里程碑意義的地方在于全球率先量產(chǎn)，在行業(yè)內(nèi)熱管理方向上實(shí)現(xiàn)了重點(diǎn)突破。今年9月，國(guó)內(nèi)首款采用800VSiC平臺(tái)的車(chē)型小鵬G9上市，其采用的就是這款壓縮機(jī)。

　　熱管理“心臟”翻新篇

　　10月19日，記者來(lái)到了位于安徽合肥的美的威靈汽車(chē)部件工廠，參觀了其產(chǎn)線(xiàn)運(yùn)行情況，對(duì)其壓縮機(jī)產(chǎn)品的特性、優(yōu)勢(shì)進(jìn)行了深入了解。

　　威靈這款產(chǎn)品是第二代車(chē)載壓縮機(jī)——渦旋式壓縮機(jī)。在工作過(guò)程中，冷媒氣體通過(guò)電機(jī)腔吸入靜渦旋盤(pán)的外圍，隨著動(dòng)渦盤(pán)的旋轉(zhuǎn)，氣體在動(dòng)靜盤(pán)嚙合所組成的若干個(gè)月牙形腔體內(nèi)被逐步壓縮，然后由靜渦旋盤(pán)中心部件的軸向孔連續(xù)排出。

　　渦旋式壓縮機(jī)被業(yè)內(nèi)公認(rèn)為是最理想的電動(dòng)空調(diào)壓縮機(jī)。其優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊、振動(dòng)小、壽命長(zhǎng)和運(yùn)行平穩(wěn);缺點(diǎn)是運(yùn)動(dòng)機(jī)件加工、檢驗(yàn)較復(fù)雜，制造成本較高，難以達(dá)到較大的壓縮比，對(duì)密封要求高，密封結(jié)構(gòu)復(fù)雜。

　　根據(jù)研究機(jī)構(gòu)QYResearch報(bào)告，2021年，全球汽車(chē)壓縮機(jī)第一梯隊(duì)廠商主要有翰昂、電裝、奧特佳、三電，占大約81.07%的市場(chǎng)份額。不過(guò)，目前只有后起之秀威靈的800V SiC壓縮機(jī)產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模量產(chǎn)并上車(chē)。

　　據(jù)威靈汽車(chē)部件公司產(chǎn)品開(kāi)發(fā)平臺(tái)負(fù)責(zé)人馬駿介紹，這款800V電動(dòng)壓縮機(jī)產(chǎn)品具備三大特點(diǎn)。

　　第一大特點(diǎn)是高效。它采用渦旋壓縮結(jié)構(gòu)、高精度裝配以及高密度電機(jī)，既提升了效率，也降低了功耗，其能效比COP值達(dá)2.45，比行業(yè)平均水平高5%，而整體重量減輕10%-15%。

　　第二大特點(diǎn)，是高轉(zhuǎn)速、強(qiáng)靜音和低振動(dòng)。這主要是通過(guò)動(dòng)平衡的優(yōu)化、氣體脈動(dòng)的優(yōu)化以及高精度機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)以及殼體剛度提升來(lái)實(shí)現(xiàn)的。

　　美的集團(tuán)威靈汽車(chē)部件公司制造副總經(jīng)理盧耀強(qiáng)告訴汽車(chē)商業(yè)評(píng)論，靜渦盤(pán)和動(dòng)渦盤(pán)是保證壓縮機(jī)實(shí)現(xiàn)高轉(zhuǎn)速、強(qiáng)靜音、低振動(dòng)的非常關(guān)鍵的部件。

　　為了把動(dòng)靜渦盤(pán)加工好，威靈首先購(gòu)置了精度非常高的機(jī)床，把加工精度控制在±4.5微米之內(nèi)。接下來(lái)，威靈采用了獨(dú)特的分選工藝，將這9微米精度范圍分成了高中低3擋，保證動(dòng)靜渦旋盤(pán)處于極高精度匹配狀態(tài)。

　　另外，用于控制的SiC功率器件開(kāi)關(guān)頻率能達(dá)到20kHz，超出了人耳能夠識(shí)別的噪音范圍，使得壓縮機(jī)工作噪音降低5-10dB，而振動(dòng)也下降50%。

　　第三大特點(diǎn)，是高可靠性。威靈在結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、材料選用、軸承支撐結(jié)構(gòu)等方面下了大功夫，其中選用材料強(qiáng)度提升15%，動(dòng)渦旋盤(pán)表面硬度提升10%，渦旋盤(pán)的穩(wěn)定強(qiáng)度加強(qiáng)50%。

　　在電機(jī)中，威靈采用自動(dòng)化繞線(xiàn)，實(shí)現(xiàn)超高槽滿(mǎn)率;獨(dú)創(chuàng)交疊分塊專(zhuān)利技術(shù)，功率密度提升1.1倍，可實(shí)現(xiàn)零線(xiàn)傷，并滿(mǎn)足4.3kV國(guó)際最高絕緣耐壓等級(jí)要求。

　　在控制器上，Sic器件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)了420-12000rpm寬廣轉(zhuǎn)速范圍，既可在不同工況下采用不同的控制策略，還可用40cc排量實(shí)現(xiàn)對(duì)更大排量壓縮機(jī)的替代，大大縮小了壓縮機(jī)體積和重量。

　　在制熱方面，這款搭載了自發(fā)熱循環(huán)低溫?zé)岜玫碾妱?dòng)壓縮機(jī)，可通過(guò)四通閥來(lái)控制熱交換方向，支持三角循環(huán)制熱，即使在零下30攝氏度情況下，依然能有效制熱。

　　目前在熱管理系統(tǒng)方面，威靈電動(dòng)壓縮機(jī)主要應(yīng)用在造車(chē)新勢(shì)力頭部企業(yè)的中高端車(chē)型上，威靈還在為一家知名國(guó)際品牌研發(fā)以CO2作為冷媒的800V壓縮機(jī)，還有一些客戶(hù)在洽談之中。

　　盧耀強(qiáng)表示，威靈的電動(dòng)壓縮機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量過(guò)硬，市場(chǎng)反應(yīng)也比較好。

　　2022年威靈汽車(chē)部件銷(xiāo)售額將達(dá)到數(shù)億元，2023年目標(biāo)是10億元。在電動(dòng)壓縮機(jī)方面，2023年威靈汽車(chē)部件合肥工廠產(chǎn)能超過(guò)35萬(wàn)臺(tái)/年，安慶工廠投產(chǎn)后，產(chǎn)能將超過(guò)100萬(wàn)臺(tái)/年;EPS電機(jī)年產(chǎn)能超過(guò)120萬(wàn)臺(tái)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)年產(chǎn)能超過(guò)20萬(wàn)臺(tái)。

　　今年2月，美的威靈投資110億元，在安徽省安慶市建設(shè)新能源汽車(chē)零部件安慶制造基地，主要生產(chǎn)助力轉(zhuǎn)向電機(jī)、新能源汽車(chē)電動(dòng)壓縮機(jī)、新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)等品類(lèi)產(chǎn)品，打造熱管理、電驅(qū)動(dòng)、底盤(pán)三大系統(tǒng)研發(fā)中心。項(xiàng)目建成后可形成年產(chǎn)6000萬(wàn)套產(chǎn)能,實(shí)現(xiàn)年產(chǎn)值400億元。

　　借助800V高壓SiC平臺(tái)的突破性產(chǎn)品，威靈汽車(chē)部件公司已經(jīng)成功打入了多家主流車(chē)企供應(yīng)鏈體系，相信隨著三大產(chǎn)品線(xiàn)產(chǎn)品在中高端車(chē)上實(shí)現(xiàn)大批量量產(chǎn)，受到越來(lái)越多客戶(hù)的肯定，威靈汽車(chē)部件公司將在中國(guó)乃至全球的新能源車(chē)產(chǎn)業(yè)中找到屬于自己的廣闊天地。汽車(chē)商業(yè)評(píng)論/錢(qián)亞光