以下文章來源于汽車之心 ,作者張祥威

作者 / 張祥威
編輯 / 王德芙
出品 / 汽車之心
從 2011 年到 2019 年,國內(nèi)新能源汽車銷量增加了 146 倍,銷量增至 120.6 萬輛。純電動汽車的銷量增加了 174 倍,銷量增至 97.2 萬輛。
嗅覺敏銳如蔚來等造車新勢力,在 2014 年左右紛紛進(jìn)場。
在新造車勢力之前,一家國際 Tier 1 更早地布局了這個賽道,它就是當(dāng)時還未拆分的德爾福,現(xiàn)在的安波福(Aptiv)。
自 2011 年開始,安波福中國團(tuán)隊(duì)就開始大規(guī)模在電動化領(lǐng)域投入研發(fā),主攻連接器、充電槍和線束系統(tǒng)等技術(shù)產(chǎn)品,最終成功拿下大眾、戴姆勒、寶馬等公司的產(chǎn)品訂單。

最為引人注意的是,在大眾電動化布局的重磅產(chǎn)品MEB 平臺上,安波福中國更是贏下其 50% 的高壓連接器市場份額。
如今,安波福中國的部分電動化技術(shù)已經(jīng)開始反哺其全球的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
這恰恰說明它的電動化布局是非常成功的。
綜合國務(wù)院辦公廳和中汽協(xié)的相關(guān)信息,預(yù)計到 2025 年,國內(nèi)新能源汽車年銷量將達(dá)到 600 萬輛。
新能源汽車市場仍大有可為,安波福中國的電動化布局也有不少值得行業(yè)借鑒的經(jīng)驗(yàn)。


從線束系統(tǒng)切入,實(shí)現(xiàn)輕量化
安波福的電動化布局,要從線束研發(fā)說起。
上世紀(jì) 70 年代,通用汽車推出了一款名為雪佛蘭 Volt 的車型,這款車基于通用的第一代電動車平臺 BEV 1 打造。
德爾福參與了該平臺的線束技術(shù)方案支持。

到 2012 年,中國市場引領(lǐng)了全球新能源汽車的迅猛發(fā)展,安波福開始加大線束研發(fā)投入。
與燃油車相比,純電動汽車內(nèi)是增加了大量的高壓電流,所以需要增加高壓線束(包括連接器)。
比起低壓線束系統(tǒng),高壓線束的體積和重量更大,在有限的空間內(nèi)進(jìn)行布局是一個新的挑戰(zhàn)。
另一方面,隨著汽車智能化的發(fā)展,車內(nèi)出現(xiàn)大量的數(shù)字信號需要傳輸。
原本主要負(fù)責(zé)電力傳輸?shù)木€束,需要更多承擔(dān)起數(shù)字信號傳輸?shù)穆氊?zé)。
安波福電氣分配系統(tǒng)業(yè)務(wù)部亞太區(qū)產(chǎn)品開發(fā)總監(jiān)余寧告訴汽車之心:
為了解決線束布局空間和減重的問題,除了在高壓線束系統(tǒng)方面進(jìn)行創(chuàng)新之外,安波福還采取了更廣的思路,即從低壓線束系統(tǒng)入手。
通過低壓線束系統(tǒng)的小型化及輕量化,在架構(gòu)設(shè)計中盡量減少電纜和連接器數(shù)量,并精確優(yōu)化配電系統(tǒng),進(jìn)而擠掉每一毫米的多余電纜。
來看幾項(xiàng)技術(shù)產(chǎn)品:
安波福的 Velocity 工具套件使整車廠能夠使用虛擬建模,在架構(gòu)設(shè)計之初就盡量優(yōu)化整個車輛的規(guī)格尺寸,使零部件在滿足當(dāng)今電動汽車所需的性能、功率和可靠性要求的同時,所占空間盡可能小。
在線束減重方面,安波福開發(fā)出了鋁導(dǎo)線,比原有的銅導(dǎo)線重量更輕且成本更低。
從銅線到鋁線的挑戰(zhàn),在于解決鋁導(dǎo)線和銅連接器之間的電偶腐蝕難題。
針對這一難題,安波福研發(fā)了SMC(選擇性金屬涂層)技術(shù),從而整體降低車輛重量,并使整車線束所占空間減少 50%。
SMC 后來還獲得了美國《汽車新聞》雜志「汽車供應(yīng)商杰出貢獻(xiàn)獎」(PACE獎),目前該技術(shù)已開始在全球多個車型上得到應(yīng)用。
在節(jié)省空間方面,安波福使用了扁平母線的設(shè)計。
據(jù)安波福透露,扁平母線的重要意義在于:
其一,它使導(dǎo)體的高度降低了約 70%,從而釋放了更多的電池組內(nèi)空間,使同樣體積的電池功率更大。
其二,扁平母線的應(yīng)用提升了電池組自動化組裝的便利性,從而提高了電池生產(chǎn)過程的安全性和生產(chǎn)效率。
安波福的連接器可以活連接母線,不僅便于組裝,更能幫助電池提高防振性和抵御熱膨脹。
比如,安波福獨(dú)有的四向連接器的設(shè)計減少了線束布線,為整車廠節(jié)省寶貴的空間和成本。
汽車之心了解到,在某家電動汽車公司的 2017 年款車型上,安波福將汽車線束減短了150 米,線束所占空間減少了 10%。
在另外兩家整車廠的 2018 年款卡車上和 2018 款 SUV 上,安波福分別將線束減短了 400 米(減重 11 公斤)和 300 米(布線空間減少了 15%)。
到目前為止,安波福全球共有 6000 名線束系統(tǒng)的工程師,其中亞太區(qū)有 2000 名工程師。
這些團(tuán)隊(duì)主要負(fù)責(zé)線束的產(chǎn)品研發(fā)、應(yīng)用研發(fā)、工藝過程研發(fā)、設(shè)備支持和產(chǎn)品驗(yàn)證。


解決快速充電問題
新能源汽車除了對線束提出了改造要求,還對快速充電提出了需求,這一領(lǐng)域涉及到充電槍、充電座和連接器等產(chǎn)品。
從 2011 年開始,安波福開始研發(fā)新能源汽車的充電槍。
嚴(yán)格來說,充電槍業(yè)務(wù)也是對德爾福的充電槍業(yè)務(wù)的延續(xù)和擴(kuò)展。
原來德爾福在傳統(tǒng)保險絲盒業(yè)務(wù)和低壓連接器業(yè)務(wù)上,積累了豐富電子和機(jī)械開發(fā)經(jīng)驗(yàn),這為未來電氣化控制模塊和高壓連接器開發(fā)奠定了堅實(shí)基礎(chǔ)。
安波福連接器業(yè)務(wù)部亞太區(qū)技術(shù)總監(jiān)李慧斌告訴之心:
「2011 年進(jìn)行充電槍的研發(fā)時,主要挑戰(zhàn)是,充電標(biāo)準(zhǔn)還沒有定下來。直到 2015 年,充電標(biāo)準(zhǔn)還是舊的。
主機(jī)廠和供應(yīng)商對于充電槍的投入有很大的猶豫,因?yàn)槭袌龊蛻?yīng)用前景都不明確。但安波福中國認(rèn)為這是未來的趨勢,所以進(jìn)行了很多投資。
在和主機(jī)廠合作開發(fā)充電槍的同時,兼顧了后續(xù)標(biāo)準(zhǔn)更新后的快速跟進(jìn)。」
如今在歐洲,主流 OEM 廠商的充電槍均由安波福供應(yīng),比如戴姆勒、寶馬、保時捷、奧迪以及大眾等。
到 2014 年時,安波福中國又開始布局連接器。
這一年,新能源汽車的發(fā)展開始席卷全球。
安波福中國開始進(jìn)行連接器的前期研發(fā),并明確了高壓連接器的產(chǎn)品戰(zhàn)略規(guī)劃和技術(shù)線路圖。
安波福中國在上海設(shè)立了三個團(tuán)隊(duì),分別負(fù)責(zé)高壓連接器、充電槍和充電座,連接器前期研發(fā)。
經(jīng)過兩年布局,安波福中國在 2016 年成功拿下大眾 MQB 平臺在中國市場所有的連接器訂單。
后來在 2017 年,大眾為 MEB 平臺尋找全球供應(yīng)商時,安波福中國又拿下 MEB 平臺全球市場 50% 的連接器訂單。
從 2018 年開始,安波福中國就開始為全球市場研發(fā)高壓連接器。
而從今年開始,安波福中國團(tuán)隊(duì)在高壓連接器上的研發(fā)成果,將反哺給安波福北美和歐洲的研發(fā)團(tuán)隊(duì)。
比如,在充電槍和充電座產(chǎn)品線上,由于在中國市場做的充電槍和充電座是全球最多的,研發(fā)積累最多,李慧斌將負(fù)責(zé)這些產(chǎn)品全球的前期研發(fā)。
除了充電槍和連接器,安波福還布局了充電座。
在新能源汽車行業(yè),主要存在交流充電和直流充電兩種方式。
交流充電應(yīng)用比較廣泛,安波福提供了「模式 2 交流充電槍」,它們的充電電流通常在 16A 以下。
在交流充電時,安波福的「模式 2 交流充電槍」可以提供從 6A 到 32A 全系列產(chǎn)品,并且產(chǎn)品包含最完備的安全監(jiān)測功能。
更難的是直流充電。
目前,國內(nèi)市場專有的充電站配備的充電電流通常在 200 安培左右。
這就需要解決充電座的充電效率和充電過程中的散熱問題,以及適應(yīng)不同標(biāo)準(zhǔn)的電壓。
行業(yè)對充電座的要求是,充電設(shè)備必須能夠兼容從 200 安培到 400 安培,甚至更高的電流。
安波福是怎么滿足這一要求的呢?
結(jié)合被動和主動冷卻技術(shù),安波福智能充電座的充電電流可以達(dá)到 500 安培。
數(shù)據(jù)顯示,借助安波福的液冷主動冷卻方案,在通流 500 安培時,充電座的溫升可以穩(wěn)定在 30 攝氏度以下,而不使用冷卻方案的話,溫升將高達(dá) 90 攝氏度。
這里面需要提一下熱量監(jiān)測方案。
在過去,供應(yīng)商主要通過擴(kuò)大線束之間的物理空間進(jìn)行散熱。
而現(xiàn)在,安波福采用的是熱量監(jiān)測方案,更多是通過數(shù)據(jù)分析的方式優(yōu)化散熱問題。
李慧斌解釋,熱量監(jiān)測方案可以保證充電座在遭遇發(fā)熱異常時,及時探測到異常溫度并向車輛系統(tǒng)報警,避免高溫對充電座造成進(jìn)一步損害。「目前可以保證熱量監(jiān)測系統(tǒng)和充電座實(shí)際溫度的差異不會超過7℃。」
在過去一年,安波福出貨量較大的是模式 2 充電槍,大概為 100 萬個,充電座約 20 萬個左右。
這些充電設(shè)備已被配置在大眾、上海大眾、一汽大眾、奧迪、上海通用、菲亞特克萊斯勒、捷豹、吉普以及福特等整車客戶的電動車平臺上。


確保電動汽車的安全性
純電動汽車的安全之所以備受關(guān)注,是因?yàn)檫@是一套全新且復(fù)雜的供應(yīng)鏈體系,再加上標(biāo)準(zhǔn)和法規(guī)的滯后,幾乎只能靠供應(yīng)商單方面進(jìn)行安全設(shè)計。
以連接器系統(tǒng)為例:
一輛普通的電動汽車內(nèi)部有 8000 多個連接點(diǎn),其中任何一個連接點(diǎn)出現(xiàn)問題,都可能引發(fā)小到輕微、大到危及生命的事故。
為了確保連接器的安全性,安波福的要求是,每一個連接器必須通過「防手指」測試,以保證人的手指不可能接觸到金屬電觸點(diǎn)。
這一重要的設(shè)計可以防止技師或車主不小心碰觸到高壓連接器。當(dāng)電流峰值達(dá)到危險水平時,電池將與車體及時斷開,避免發(fā)生安全事故。
而在連接器意外帶電斷開的情況下,安波福的嵌入式高壓聯(lián)鎖回路(HVIL)技術(shù)可作為一種直接嵌入在連接器中的斷路器,有效地幫助汽車置于「安全模式」。
安波福還設(shè)計了超越整車設(shè)定的安全標(biāo)準(zhǔn)。
目前大多數(shù)整車車內(nèi)高壓系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)為可滿足高達(dá) 600V 至 750V 范圍內(nèi)的電壓,而安波福的高壓線束系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計可滿足高達(dá) 1000V 電壓,使產(chǎn)品既超過了今天的電動汽車的安全標(biāo)準(zhǔn),又滿足了更高電壓要求的電氣化應(yīng)用場景。
在高壓連接器的加強(qiáng)隔離方面,安波福的產(chǎn)品超過了整車設(shè)計要求的兩倍,從而最大限度地減少了不必要的瞬態(tài)電流產(chǎn)生。
確保電動汽車安全的最后一步,也是最關(guān)鍵的一步是認(rèn)證過程。
安波福方面告訴汽車之心,公司在美洲、歐洲、亞太地區(qū)等全球戰(zhàn)略布局了 9 個電氣化相關(guān)技術(shù)測試驗(yàn)證實(shí)驗(yàn)室,并擁有一系列獨(dú)創(chuàng)的設(shè)計測試方法。
比如,通過安波福的故障模式和影響分析(FMEA,F(xiàn)ailure Mode & Effect Analysis)方法,可以預(yù)見安全問題并對設(shè)計參數(shù)作相應(yīng)控制,進(jìn)而能夠從設(shè)計、到原型制作、到批量生產(chǎn)制造的全過程中嚴(yán)格進(jìn)行功能分析,以保證交付給整車客戶的每一個部件都滿足甚至超過整車設(shè)計的安全標(biāo)準(zhǔn)。
以安波福便攜式電動汽車充電器的驗(yàn)證為例:
這個產(chǎn)品已經(jīng)通過了獨(dú)立的第三方實(shí)驗(yàn)室(如 Underwriters Laboratories )的認(rèn)證測試,并通過了包括中國在內(nèi)的全球 117 個國家標(biāo)準(zhǔn)的認(rèn)證。


整車客戶電動化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化的合作伙伴
電動汽車對能源和環(huán)境的優(yōu)勢已經(jīng)無需多言。
除了環(huán)境因素外,比較一下電動汽車和傳統(tǒng)燃油汽車的底盤、動力總成,你會發(fā)現(xiàn),電動汽車不再需要復(fù)雜的傳動機(jī)構(gòu)和占據(jù)了大量空間的排氣系統(tǒng),相對簡單的結(jié)構(gòu)使汽車空間得到了大幅的擴(kuò)展,為汽車增加新的功能提供了空間。
并且, 電動汽車還為實(shí)現(xiàn)智能網(wǎng)聯(lián)提供更穩(wěn)定的電力, 使電動汽車成為智能網(wǎng)聯(lián)和自動駕駛的最好載體。
可以說,汽車電氣化在為環(huán)境帶來益處的同時,也為智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛等汽車智能化的發(fā)展提供更好的平臺。
作為同時擁有汽車「大腦」和「神經(jīng)系統(tǒng)」產(chǎn)品及解決方案的供應(yīng)商,安波福不僅為整車客戶提供包括電動汽車車輛電氣架構(gòu)的完整設(shè)計、制造和裝配等汽車電動化專門技術(shù),還提供保障汽車安全駕駛、網(wǎng)絡(luò)安全、提升駕乘舒適性和便利性等智能化、網(wǎng)聯(lián)化相關(guān)的軟、硬件技術(shù)及產(chǎn)品。
實(shí)際上,安波福自 2017 年 12 月從德爾福拆分獨(dú)立后,便致力于變革未來移動出行方式并為多元化全球客戶提供使移動出行更安全、環(huán)保、互聯(lián)的解決方案。
與智能網(wǎng)聯(lián)、自動駕駛等相關(guān)領(lǐng)域中,安波福的表現(xiàn)同樣值得關(guān)注。

極星 2就是一個很好的例子。
汽車之心獲悉,安波福除了為極星 2 量產(chǎn)提供整套高、低壓線束系統(tǒng)、導(dǎo)航模塊、車身控制模塊等之外,還與沃爾沃的工程師一起,為 Polestar 2 合作開發(fā)了業(yè)界第一款基于安卓的開放式車載信息娛樂平臺。
這個車載信息娛樂平臺,可以將大量適用于車載環(huán)境的應(yīng)用直接通過車載終端提供給用戶,同時開創(chuàng)了專門針對駕駛環(huán)境的各種應(yīng)用軟件的產(chǎn)業(yè)鏈。

在上汽通用全新一代別克 GL8 埃維亞及廣汽新能源的埃安 LX 上,安波福為這兩款車型提供了衛(wèi)星架構(gòu)式傳感及計算平臺。
據(jù)悉,這一平臺由安波福與主機(jī)廠的工程師團(tuán)隊(duì)共同開發(fā)。
它可以實(shí)現(xiàn)的功能包括:
ACC 全車速自適應(yīng)巡航CMB 碰撞緩解LCA 變道輔助LCC 車道居中智能巡航TJA 交通擁堵輔助DOW 開門安全預(yù)警等高級智能駕駛輔助功能
而且,這些功能均可以通過 OTA 進(jìn)行在線升級。
安波福還為全新一代別克 GL8 艾維亞提供了基于車載高速以太網(wǎng)和安卓系統(tǒng)的智能互聯(lián)娛樂系統(tǒng),可以實(shí)現(xiàn) HUD 儀表和中控屏幕多維交互,幫助整車實(shí)現(xiàn)數(shù)字化儀表盤、智能導(dǎo)航、娛樂系統(tǒng)以及在線更新等功能。
今年 1-11 月,國內(nèi)新能源汽車銷輛為 110.9 萬輛。
根據(jù)國務(wù)院辦公廳印發(fā)的《新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2021-2035年)》提出,2025 年,新能源汽車新車銷售量達(dá)到汽車新車銷售總量的 20% 左右。
根據(jù)中國汽車工業(yè)協(xié)會聯(lián)合天津大學(xué)中國汽車戰(zhàn)略發(fā)展研究中心發(fā)布《中國汽車市場中長期預(yù)測(2020-2035)》預(yù)測,2025 年汽車銷量有望達(dá)到 3000 萬輛。
這意味著,到 2025 年,國內(nèi)新能源汽車的年銷量有望達(dá)到600 萬輛。
在這樣的大背景下,安波福正通過電動化和智能化的布局,成為行業(yè)里不可小覷的玩家。