北京車展熱鬧背后,他們道出了新能源汽車碳減排的門道
北京國際汽車展覽會(huì)(北京車展)時(shí)隔四年的回歸吸引了全球產(chǎn)業(yè)界關(guān)注的目光。同期,“英領(lǐng)綠色能源”系列第三期直播也應(yīng)景在英飛凌北京辦公室線上開播。
在超過一個(gè)小時(shí)的交流中,兩位專家就“如何持續(xù)助力新能源汽車及充電設(shè)施的碳減排”這個(gè)話題展開了深度對話。直播中金句頻出,在同期北京汽車展熱鬧的背后,他們解讀了新能源汽車、充電設(shè)施及背后的低碳減排的門道。
篇幅有限,本文僅分享專家部分金句洞察
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問題一:如何看2024年新能源汽車發(fā)展態(tài)勢?對碳排放數(shù)據(jù)的全流程管理有哪些新的動(dòng)向?
汽車碳排放管理步入精細(xì)化軌道,核算邊界清晰界定,為綠色制造與低碳出行鋪路。
增長回歸理性:行業(yè)預(yù)期2024年新能源汽車產(chǎn)銷量將突破千萬輛大關(guān),力爭達(dá)到1100萬輛,市場增長回歸理性。
節(jié)能減排關(guān)鍵力量:新能源汽車保有量突破2000萬輛,對降低道路交通碳排放(占全社會(huì)碳排放約10%)起關(guān)鍵作用,其生命周期內(nèi)的碳減排效果顯著,至少達(dá)到40%,使用清潔能源將進(jìn)一步提升減排效益。
碳排放邊界界定:國內(nèi)各行業(yè)機(jī)構(gòu)與企業(yè)在過去一年中積極參與關(guān)于碳排放核算的探討,這些討論融合了國際通用的核算邊界和方法,同時(shí)考慮了我國對汽車產(chǎn)業(yè)的分類特點(diǎn),明確包括汽車運(yùn)行階段的碳排放與制造階段的碳排放兩大方面。
新能源汽車總量上超過1000萬的目標(biāo)得到了我們廣大客戶在生產(chǎn)規(guī)劃上的驗(yàn)證。
產(chǎn)業(yè)合作加速發(fā)展:新能源汽車行業(yè)展現(xiàn)出日新月異的變化,產(chǎn)業(yè)鏈各環(huán)節(jié)間的交流與合作日益頻繁,芯片公司與整車廠商的溝通與合作關(guān)系進(jìn)入新階段,雙方共享產(chǎn)能規(guī)劃及產(chǎn)業(yè)數(shù)據(jù)。
企業(yè)社會(huì)責(zé)任與環(huán)保目標(biāo):產(chǎn)業(yè)鏈上的企業(yè)普遍持有強(qiáng)烈的社會(huì)責(zé)任感,致力于通過提升新能源汽車產(chǎn)銷比例,推動(dòng)環(huán)境改善,對碳減排作出積極貢獻(xiàn)。
插電混動(dòng)(PHEV)與增程式電動(dòng)車(REEV)市場增長:這兩個(gè)細(xì)分領(lǐng)域預(yù)計(jì)將繼續(xù)保持市場份額的增長態(tài)勢,車廠通過多種方式降低成本,促使新能源汽車價(jià)格下降,以刺激銷量提升。
消費(fèi)者接受度提升驅(qū)動(dòng)市場導(dǎo)向:隨著新能源汽車性能提升、功能豐富以及駕駛體驗(yàn)優(yōu)化,消費(fèi)者對其接受度不斷提高,推動(dòng)行業(yè)轉(zhuǎn)向以市場需求為導(dǎo)向的發(fā)展模式。
問題二:三電系統(tǒng)以及電子電氣架構(gòu)的變革對節(jié)能減碳會(huì)產(chǎn)生哪些影響?
北京汽車展期間的新車發(fā)布的賣點(diǎn)和熱點(diǎn)都圍繞著三電系統(tǒng)和電子電氣架構(gòu)來展開。
三電系統(tǒng)與電子電氣架構(gòu)決定產(chǎn)品力:在汽車行業(yè)低碳化和數(shù)字化進(jìn)程中,三電系統(tǒng)(電池、電機(jī)、電控)和電子電氣架構(gòu)起著至關(guān)重要的作用,它們的創(chuàng)新直接決定了產(chǎn)品的競爭力。當(dāng)前新車發(fā)布熱點(diǎn)普遍圍繞這兩方面展開。
功率器件變革趨勢:三電系統(tǒng)領(lǐng)域的平臺(tái)變革聚焦于功率器件與電壓平臺(tái)。其中,硅基IGBT仍是主流,但碳化硅和氮化鎵的應(yīng)用正在快速增長。引入高壓平臺(tái)既能緩解充電焦慮和里程焦慮,又能通過提高系統(tǒng)效率助力碳減排和節(jié)能。
電子電氣架構(gòu)對節(jié)能減排的貢獻(xiàn):新架構(gòu)通過簡化汽車電子布局(從分布式到域控/區(qū)控)、減少ECU使用及線束用量,實(shí)現(xiàn)了輕量化,進(jìn)而提升整車效率、降低能耗,為節(jié)能減排和降本增效做出顯著貢獻(xiàn)。
電動(dòng)化與智能化深度融合,形成智能動(dòng)力系統(tǒng)、智能底盤、智能座艙和智能駕駛技術(shù)。
電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率提升與多元發(fā)展:電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)涵蓋純電、增程式、混動(dòng)等多種形式,其效率提升可顯著降低電耗,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。對于含有內(nèi)燃機(jī)的混動(dòng)車型,提升內(nèi)燃機(jī)效率和混動(dòng)階段油耗表現(xiàn)也是推動(dòng)新能源汽車發(fā)展的重要途徑。
電控技術(shù)與電子電氣架構(gòu)平臺(tái)化融合:電控技術(shù)伴隨電子電氣架構(gòu)與整車平臺(tái)化的發(fā)展躍升至新階段。電動(dòng)化內(nèi)涵已擴(kuò)展至整個(gè)底盤平臺(tái),如傳統(tǒng)液壓制動(dòng)系統(tǒng)逐步被電控線控制動(dòng)系統(tǒng)取代,制動(dòng)、轉(zhuǎn)向、懸架等子系統(tǒng)深度集成與耦合。
電動(dòng)化與智能化深度融合:未來汽車將深度融合電動(dòng)化與智能化,形成智能動(dòng)力系統(tǒng)、智能底盤、智能座艙和智能駕駛技術(shù),集成技術(shù)創(chuàng)新加速產(chǎn)品技術(shù)迭代。
問題三:如何看新能源汽車帶來半導(dǎo)體增長與碳減排的相關(guān)性?相關(guān)的半導(dǎo)體技術(shù)創(chuàng)新有哪些趨勢?
電氣化、網(wǎng)聯(lián)化和智能化三個(gè)維度快速發(fā)展極大地推動(dòng)了車用半導(dǎo)體市場的高速增長,并顯著加速碳減排成效。
電氣化:功率半導(dǎo)體(如碳化硅)因其在提升電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率和適應(yīng)高電壓平臺(tái)(如800伏系統(tǒng))等方面的優(yōu)勢,已成為半導(dǎo)體增量貢獻(xiàn)最為明顯的領(lǐng)域之一,且其滲透率正迅速提升。這也大大提高了能源轉(zhuǎn)換效率,降低了能耗,從而促進(jìn)了汽車的節(jié)能減碳效果。
智能化:隨著自動(dòng)駕駛技術(shù)的不斷成熟與升級,對于半導(dǎo)體的需求呈現(xiàn)爆發(fā)式增長,涉及雷達(dá)、傳感器、內(nèi)存、通信芯片以及微控制器等各類芯片的需求量急劇增加。這些技術(shù)的迭代升級有助于車輛更加智能地管理和優(yōu)化能源消耗,進(jìn)一步助力汽車碳減排。
網(wǎng)聯(lián)化:智能座艙和新的電子電氣架構(gòu)不僅提升了用戶體驗(yàn),也對半導(dǎo)體性能和數(shù)量提出了更高要求,這些都將為車用半導(dǎo)體市場帶來更多發(fā)展機(jī)遇。例如,智能配電功能能夠高效分配整車電能,減少不必要的能源浪費(fèi),從而實(shí)現(xiàn)節(jié)能目標(biāo)。
半導(dǎo)體器件廠家應(yīng)緊密關(guān)注整車企業(yè)研發(fā)需求,從產(chǎn)品初期即進(jìn)行協(xié)同研發(fā)。
芯片數(shù)量激增:新能源汽車對半導(dǎo)體芯片的需求量相比傳統(tǒng)汽車大幅度增長,隨著智能化技術(shù)的融入,單車芯片使用數(shù)量可達(dá)數(shù)千顆以上。
技術(shù)需求的新挑戰(zhàn):半導(dǎo)體芯片不僅在數(shù)量上會(huì)有激增,在技術(shù)要求上也將面臨更高的挑戰(zhàn),需要進(jìn)行重新設(shè)計(jì)、集成化設(shè)計(jì),以滿足性能提升、成本下降的需求。
上下游協(xié)同研發(fā):面向未來,半導(dǎo)體器件廠家應(yīng)緊密關(guān)注整車企業(yè)研發(fā)需求,從產(chǎn)品初期即進(jìn)行協(xié)同研發(fā),開發(fā)出適應(yīng)下一代汽車發(fā)展的芯片,以確保企業(yè)在競爭中具備持續(xù)競爭優(yōu)勢。
問題四:當(dāng)前電池回收與梯次利用相關(guān)的政策、最新實(shí)踐和或相關(guān)先進(jìn)技術(shù)進(jìn)展
頭部整車企業(yè)紛紛涉足電池回收業(yè)務(wù),深化與電池制造商的戰(zhàn)略合作,共建綠色循環(huán)經(jīng)濟(jì)。
現(xiàn)狀與問題:在國家政策標(biāo)準(zhǔn)的指導(dǎo)下,業(yè)內(nèi)積極探索退役電池在電動(dòng)工具、儲(chǔ)能單元(如通信鐵塔儲(chǔ)能設(shè)備)以及電動(dòng)自行車等領(lǐng)域內(nèi)的再利用實(shí)踐,取得了有益成效。但現(xiàn)行的回收體系仍存在標(biāo)準(zhǔn)不完善的問題,需進(jìn)一步細(xì)化電池分類、性能評估、成本考量以及消防安全等方面的評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)。
解決思路:針對退役電池的多樣化應(yīng)用場景,需要對其進(jìn)行細(xì)致分類,區(qū)分哪些適用于儲(chǔ)能,哪些適合應(yīng)用于電動(dòng)工具等不同領(lǐng)域。同時(shí),建設(shè)完善的回收網(wǎng)點(diǎn)體系是整個(gè)回收流程中的關(guān)鍵環(huán)節(jié),期待全社會(huì)共同努力實(shí)現(xiàn)回收網(wǎng)絡(luò)的優(yōu)化升級。
趨勢展望:目前,許多頭部整車企業(yè)如比亞迪、奇瑞、吉利、長城、廣汽等已開始布局電池回收利用的聯(lián)合體,并與電池制造企業(yè),如寧德時(shí)代等在股權(quán)合作等方面進(jìn)行了深度實(shí)踐,共同推進(jìn)電池回收產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。
推動(dòng)動(dòng)力電池行業(yè)透明度、標(biāo)準(zhǔn)化和可追蹤性提升,延伸碳排放管理至產(chǎn)品全生命周期。
電池回收利用的關(guān)鍵:在于如何準(zhǔn)確評估和認(rèn)證退役電池的狀態(tài)和可回收性,業(yè)界主要依賴電池管理系統(tǒng)(BMS)記錄電池全生命周期的數(shù)據(jù),以此判斷其優(yōu)劣性和可回收價(jià)值。
進(jìn)一步提升電池狀態(tài)的監(jiān)測和管理能力:建立電池的電子身份證和數(shù)字護(hù)照的概念,通過收集和記錄電池的全面數(shù)字信息,包括環(huán)境社會(huì)治理和生命周期要求等內(nèi)容,以實(shí)現(xiàn)電池健康狀況的精確鑒定和全生命周期的追蹤管理。
英飛凌推出的新一代電子監(jiān)測芯片:該芯片具備先進(jìn)的電化學(xué)阻抗監(jiān)測功能,能夠監(jiān)測電池內(nèi)阻特性的變化,同時(shí)配合為BMS開發(fā)的電池ID及其信息安全方案,確保電池在其生命周期內(nèi)的使用記錄真實(shí)可靠,有力推動(dòng)動(dòng)力電子行業(yè)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)增長。
問題五:充電基礎(chǔ)設(shè)施的技術(shù)和商業(yè)路線相關(guān)有何產(chǎn)業(yè)洞察?英飛凌產(chǎn)品和方案規(guī)劃是如何適應(yīng)各方需求?
我國充電網(wǎng)絡(luò)的規(guī)?;ㄔO(shè)正加速新能源汽車市場滲透,開啟充電體驗(yàn)新時(shí)代。
中國取得顯著成就:充電設(shè)施總量達(dá)到931萬臺(tái),涵蓋直流、交流、無線、大功率充電等多種類型,形成了互補(bǔ)的充電體系,以滿足不同場景下的需求。
大功率充電技術(shù):相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)推廣與實(shí)施正加速,有望減少消費(fèi)者充電等待時(shí)間。此外,節(jié)假日和高速公路應(yīng)急情況下的換電、移動(dòng)補(bǔ)能等方案也在逐步完善,以應(yīng)對特殊需求。
跨行業(yè)協(xié)同:涉及整車企業(yè)、電網(wǎng)企業(yè)及充電設(shè)施運(yùn)營商等多方合作,旨在構(gòu)建多樣化、互補(bǔ)的立體充電網(wǎng)絡(luò)體系,不僅支持新能源汽車發(fā)展,還通過車網(wǎng)互動(dòng)(V2G)技術(shù),將汽車變?yōu)榉植际絻?chǔ)能單元,促進(jìn)電力系統(tǒng)中可再生能源的消納,平衡電力供需,實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排。
結(jié)合完善的BMS設(shè)計(jì)和ASIL D級安全標(biāo)準(zhǔn),構(gòu)筑堅(jiān)實(shí)防線,保障每一次旅程安心。
健全充電基礎(chǔ)設(shè)施:現(xiàn)在主流還是快充加換電的方式,這兩種方式也是相互補(bǔ)充的,尤其是快充的解決方案上最近發(fā)展極為迅速,至提出了“一秒充一公里”的目標(biāo),展現(xiàn)了行業(yè)對解決充電便利性問題的決心和創(chuàng)新。
電池安全:這是新能源汽車領(lǐng)域內(nèi)一個(gè)備受關(guān)注的熱點(diǎn),尤其是系統(tǒng)整體的可靠性。電池管理系統(tǒng)(BMS)的設(shè)計(jì)顯得尤為關(guān)鍵,需達(dá)到特定的安全等級(如ASIL D)。
英飛凌安全BMS方案:英飛凌團(tuán)隊(duì)已推出TC4ExMCU作為BMS的主控芯片,針對熱失控問題實(shí)施點(diǎn)線面結(jié)合的全面解決方案,利用氣體檢測等技術(shù)建立環(huán)境監(jiān)測網(wǎng)絡(luò),進(jìn)一步加強(qiáng)電池安全防護(hù)。
英飛凌完整汽車電子布局:整個(gè)汽車領(lǐng)域有超過70%的創(chuàng)新都是跟汽車電子密切相關(guān)的。所以英飛凌在汽車半導(dǎo)體領(lǐng)域也是具有最廣泛的產(chǎn)品組合和布局,覆蓋了整個(gè)車載娛樂系統(tǒng)、底盤動(dòng)力總成、自動(dòng)駕駛和高級輔助駕駛系統(tǒng)等等這些核心的系統(tǒng)應(yīng)用。
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