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央广网北京10月17日消息(记者多玛)以“补短铸长、融合创新——构建中国汽车供应链新生态”为主题的“中国汽车供应链大会”于年10月15日到16日在重庆市隆重召开。本届供应链大会由国家工业和信息化部、中国机械工业联合会作为指导单位,由中国汽车工业协会、重庆两江新区管理委员会联合主办,协办单位为重庆市招商投资促进局、重庆两江新区开发投资集团有限公司。本届供应链大会设置了“1场大会论坛、7场主题论坛、3场重磅发布、1场成果展示、1场参观考察”等多场论坛会议和同期活动。
中国汽车工业协会常务副会长兼秘书长、世界汽车组织(OICA)主席付炳锋(主办方供图,央广网发)
在供应链新兴领域,将形成核心技术竞争力,逐步摆脱对外依赖,目前,先发优势已经显现;中国汽车零部件体系已经建立了全球化制造优势,在国内国外“双循环”中发挥支撑作用。新一轮创新成为中国汽车供应链补短铸长的主要推动力,形成“双循环”格局下新的竞争优势。
未来,在“双碳”目标之下,汽车产业实现碳达峰和碳中和,还需要制定切实可行的减碳战略与路线图。在产业重构的大背景下,汽车供应链企业将重新审视和重塑业务形态,优化产品和业务结构,寻求共创合作和市场增量的机会,转变单一的供需关系,在市场化的大背景下,未来机会将均等呈现,新型供应链生态体系将为供应链企业开启新的更大发展空间。
供应链实现碳中和是提高企业自身竞争力的重要路径
“双碳”目标正在成为影响汽车产业链变革重构的又一重要因素,汽车产业链、供应链环节的脱碳至关重要。
当前随着新能源汽车加快普及,汽车生命周期的碳排放来源从传统的燃油车使用阶段为主,向纯电动汽车的生产阶段为主进行过渡。对于传统的燃油车,全生命周期的碳排放主要来源于使用阶段,其中使用阶段的碳排放占其生命周期的总量大约在80%左右,而纯电动汽车碳排放主要来源于生产阶段。根据麦肯锡发布的数据,预计到年电动汽车材料生产阶段排放将占到汽车全生命周期总排放量的45%,到年材料生产环节的碳排放占比将达到85%左右。由此可见,加快产业链、供应链的低碳转型已经成为新能源汽车时代碳中和的关键,尤其是汽车的材料生产和动力电池的生产过程。只有通过产业链上下游联动,推动汽车全产业链条和产品的全生命周期降碳、脱碳,才能实现真正意义上的绿色转型。
中国汽车工业协会副秘书长罗军民(主办方供图,央广网发)
供应链实现碳中和是必然趋势,也是提高企业自身竞争力的重要路径。对于企业而言,减少碳排放的关键在于采用新技术、新材料、新工艺,在供应链中从汽车零部件的开发设计到研究试制,从批量生产到原材料选用,几乎各个环节都可以深入挖掘潜力,减少碳排放。国内企业应加快低碳化步伐,强化技术驱动,以节能技术、新能源汽车技术及碳捕集前沿技术来降低碳排放,构建核心竞争力,从而带动产业实现“碳达峰、碳中和”目标。
中国轮胎产能占全球40%,低滚阻轮胎助力节油减排
中国橡胶工业协会会长徐文英(主办方供图,央广网发)
中国橡胶工业协会有多家会员,其中有近家跟汽车行业相关。年,是近几年轮胎销售量的峰值年份,全球轮胎销售额的规模约为多亿美元。这其中,亚洲的产能大概占全球70%的轮胎产能,而中国是占了全球40%的轮胎产能。也就是说,每销售10条轮胎,有4条轮胎是由中国制造的。
年全球轮胎75强排行榜当中,中国有35家企业入围。其中,杭州中策和台湾正新橡胶分列于第九名和第十名。
那么,轮胎行业要如何助力汽车进行节油减碳?阻力的大小决定了耗能的多少,轮胎的滚动阻力决定了车辆能不能节油。节油就是减排,通过科学家的研究表明:每消耗一升汽油,就相当于向大气中排放了2.5公斤的二氧化碳,所以,每节省一升汽油就是少向大气排放了2.5公斤的二氧化碳。阻力的大小决定了耗能的多少,所以轮胎的滚动阻力决定了能不能节油。
中国卡客车的保有量在年达到万辆,如果大家把采购的轮胎如果全部提升2—3个滚阻,每年可以为国家节油2千亿升,那就将少排放二氧化碳5亿吨。而中国的轿车胎,每辆轿车平均每年也将节油升。
全生命周期碳排放和脱碳兑换推动双碳目标达成
采埃孚电驱传动技术事业部邢小璞(主办方供图,央广网发)
绿色出行有三个重要支柱,可持续发展、电气化以及自动驾驶,这三个方面也是息息相关的。汽车新四化发展到现在,已经不仅仅是单纯依靠一个或者几个零部件就能实现整个减碳的目标,而需要从整个系统层面来做优化。
我们从观察、思考、行动三个维度来整体优化一辆电动汽车的电耗,通过车里的雷达摄像头感知地面的数据,同时结合高精度的地图,结合中央处理单元来给出当下路况下最优的行驶策略,进而传到执行机构,通过自动控制,最终通过动力系统的扭矩和转速指令的发出,从而实现整个电车之前量产版本有了13%的电耗节省。
在当下,汽车的绿色动力系统分成纯电动力系统和插电混动动力系统。低碳高效是绿色动力系统核心的命题,如何来实现低碳和高效,主要是通过两方面:一方面是是通过传统机械层面的优化,另一方面是在电上面做深入的电气化,从电方面进行优化。
混合动力系统方面,采埃孚的八档变速箱,从年推出到现在已经有了十几年的时间,别看档位一直是八档,但其实已经经历了好几代的升级。年的第一代,到现在的第三代,明年还会推出第四代,每一代变速箱的变化不仅仅是里面的机械机构上面的调整,同时在电气化上面也做了深度变革。
从第一代开始,就已经可以支持初步的混动的功能,现在是应用在宝马X5的混动车型上的第三代插电式混合变速箱。从第二代到第三代单纯的通过机械系统优化,就可以实现每公里碳排放节省四克。而第四代变速箱,在体积和重量方面减少了50%,冷却系统也减少了40%,这将有利于整车的减重,有利于整车碳排放的节省。
绿色动力系统,如何通过机械来实现节能?电四驱当中有这样一种工况,在日常行驶当中有一些特殊的工况有一种驱动是处于被动拖曳的工况下,不管是循环还是日常循环当中都会不可避免的产生拖曳损失和机械方面的摩擦损失。如果在电四驱里面引入了一套脱开系统,通过脱开系统可以使得整个车在循环工况下实现2%甚至3.5%电耗的节省,这非常可观,并且这个解决方案对同步电机和异步电机都适用。现在的变速箱采用了离合器,在整个离合器控制下面可以达到让整个驾驶员完全感受不出来的结合和脱开的过程,这是从传统机械层面降低电耗。
在今年慕尼黑车展上,大家不约而同提到模块化概念,电驱动再往下发展如何与其他区分开是很重要的命题。通过模块化,一方面来减少摩擦损耗,同时还能提升性能,减少开关损耗,模块化也意味着适用范围将很广。
采埃孚在混动和纯电两个分类上都分别布局了下一代绿色动力系统。混合动力研发是从年开始,年首款混合动力模块实现了量产,到现在为止已经有了十几年的混合动力量产经验,在今年实现了万套产品的量产。纯电动力是从年开始起步,接下来每年会推出自己的一款全新的电桥,来诠释低碳高效。
采埃孚的目标是:在年要达到碳中和,到年要比年下降80%的碳排放量。从年开始,会对于每个生产的产品进行生命周期碳排放的计算,同时对所有上游的供应商会把脱碳兑换纳入到整个采购流程当中,从而推动整个行业在达到双碳目标。
预计在年后,BEV的价格将逐渐低于ICE
IHSMarkit中国萨博尼(主办方供图,央广网发)
汽车主机厂每一年碳排放当中大概有70%来自他们所生产的产品在使用过程当中造成的排放,所以,去降低企业生产的产品的碳排放是达到碳中和重要的环节。
对于企业来讲,如何根据自己产品所销售的市场法规要求去调整合规战略、产品战略、品牌定位,是年的热门话题。
年市场上有两类比较极端的企业,一类是来自欧洲的企业,基于欧盟更加严格的碳排放的法规,可以看到捷豹、沃尔沃等等很多来自欧洲的品牌发布了他们的激进转型策略,计划在年之前成为纯电动汽车品牌。另一类是东亚的企业,相比欧洲企业制定的时间表要缓和得多,比如本田在中国发布了电动化的战略。从规模上来看,亚洲的企业也没有像欧洲的企业这么激进。
自上而下是政策,自下而上是每一个企业的产品规划,最后决定市场规模的还是要由消费者。在分析和市场消费者相关的因素时,今年提出了主要的三个因素。其中一个是成本,包括内燃机的车辆随着未来更加严苛的排放法规带来ICE成本的增加;另一个方面会包括消费者在使用纯电动车的时候对于里程的忧虑;第三个点是充电设施的问题。年以后随着技术的发展规模的扩大,以及ICE成本在年以后有增加的趋势,预计在没有政府补贴的情况下,在年以后在全球主要的汽车消费市场上,BEV的成本要低于ICE的成本,未来电动车成本不会成为电动车市场发展的障碍;而程焦虑问题,随着电动车里程在不断增加,未来十年消费者通过不断的使用电动车,不断的习惯电动车的行驶里程,里程焦虑并不会成为电动车市场发展的阻碍;而基础设施问题方面,目前欧洲国家会把PHEV作为在欧洲市场充电基础设施没有办法满足电动汽车发展的替代方案,而在中国的一线城市很多电动车的生产企业提供了一系列组合的方式,为消费者解决补能的问题,预计在中国市场充电基础设施并不会成为电动车发展的阻碍。
各国政府在年底都各自发布了碳中和的目标,监管环境也有所提高,所有的OEM势必要根据自己产品所销售的区域进行战略的调整。像大众这样的欧洲企业,在欧洲和中国的销售占全球销售的80%,只有20%的汽车销售在非严格监管的市场;而丰田、现代有40%-50%的新车销售在非严格监管的市场。在未来,新能源汽车市场不再是以合规作为市场天花板,而是基于各种企业战略。预计未来新能源市场势必会超过合规要求的发展。
在价格方面的预测,在转型期BEV售价会有所波动,而中长期规模效应势必会推动整个BEV平均的售价逐渐下降,随着BEV产品线快速导入市场,年会是整个BEV的售价是转折点,在年后BEV在不同细分市场的价格将逐渐低于ICE。
双碳战略下,我国电驱动技术发展卓有成效
上海电驱动温小伟(主办方供图,央广网发)
在减排措施主要有两个方向,一是从产品开发过程中如何制定减排路线;二是在产品实际制造过程中,如何制定减排措施。
在电驱动系统发展当中,非常注重新技术、新工艺、新器件的运用。近三年来,多合一的系统集成越来越多的开始验证使用,系统多合一集成带来的好处也是非常明显,体积减小20%、重量减少15%、节约部件之间的线束、较好EMC性能,这些都是可以量化的东西。但另一方面,它在一定程度会增加售后的维护成本,这一块需要在设计初期多做评估,优化设计方案。
控制器功率密度比较依赖供应商的集成、封装工艺,在这一块国内取得的进展非常显著,目前国内A0、A00车型所使用的功率模块,几乎都已采用国产化器件。
电力电子集成依赖于元器件,从双面焊接单面冷却,到双面焊接单面冷却,这一块目前我国没有被国外主流厂商领先太多,至少在开发阶段的产品是保持同步性的。驱动电机目前扁线、油冷电机已经成为高功率、中高端驱动电机的主流方案。
基于碳化硅技术的驱动电机系统的技术进展,充分利用碳化硅高温、高效和高频特性是实现电机控制器功率密度和效率。在十三五规划中上海电驱动联合上海道之、厦门法拉、中科院电工所等单位承担国家重点研发计划“基于碳化硅器件应用技术的电机控制器系统研发”项目,开发出双面焊接、双面冷却功率模块及30kW/L的电机控制器。经过整车级的实验验证。整车搭载碳化硅电机控制器的NEDC综合效率相较于硅基IGBT可以提高约3.6%。
关于氮化镓,一直比较热门,其开关损耗更低,支持高频化,消费类产品应用得比较早,同为宽禁带半导体,驱动电机系统对氮化镓的应用,进展相对比较慢。根据实测数据,GaN控制器效率MAP与Si基控制器对比,控制器效率大于90%的面积占比,可有88%提升至94%,提升6个百分点。
在双碳战略的号召下,要避免很多的浪费,而且要缩短很多因为不确定所带来的实验投入和样机投入,高精度仿真变得尤为重要,分别牵涉到有限元、流体仿真、热仿真、电磁兼容的传导发射仿真,系统的NVH仿真,高精度仿真依托于专业的仿真设计团队。系统的流体仿真与热仿真,经过多年的研究,目前都可以做到较高的预测精度。
新材料、新技术、新工艺应用,可以让我们尽早达到碳达峰和碳中和;系统集成依赖算法的开发、系统机—电—热的高精度仿真将继续是研究的重点;高效化依托于新型电力电子器件的应用、更优的软件控制策略开发;高可靠性意味着低的碳循环排放,这一项需要供应链、产品开发、过程工艺开发在完善的质量体系管理下才能达成;节约的理念要自始至终的根植于每一个活动环节,这包括节材,也包括人力的精简、时间的节约、流程的简化;自主电驱动系统的产业链已经取得长足进步,但“科学化的精益生产”仍是改善的目标。
年,是“十四五”规划开局之年,是实现两个百年奋斗目标承上启下之年,也是构建“双循环”新发展格局的起步之年。对于我国汽车产业来说,在以新能源为标志的“上半场”中已处于世界领先优势。当前,以智能网联汽车为标志的“下半场”已全面开启,我国汽车行业丝毫不能懈怠,还需继续努力,多方协同,在“新四化”浪潮中加速产业重塑,创新发展,助力建设汽车强国。“补短铸长、融合创新,构建新生态”将成为“十四五”,乃至今后一段时期我国汽车供应链建设新的战略机遇期。