2024開年,新能源汽車產(chǎn)業(yè)的熱度就直接拉滿。在“電比油低”的口號(hào)下,各大車企競(jìng)相開啟“價(jià)格戰(zhàn)”以增強(qiáng)自身品牌競(jìng)爭(zhēng)力。與此同時(shí),這邊的高合汽車“爆雷風(fēng)波”還未平息,另邊廂的蘋果又官宣放棄長(zhǎng)達(dá)十年的電動(dòng)汽車計(jì)劃。一系列消息無(wú)不牽動(dòng)著整個(gè)行業(yè)的神經(jīng),各大車企負(fù)責(zé)人都明確表示2024年必將迎來(lái)更為激烈的競(jìng)爭(zhēng)。
從另一個(gè)角度來(lái)看,激烈的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)也代表著旺盛的市場(chǎng)需求。根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)與麥肯錫共同發(fā)布的聯(lián)合研究報(bào)告預(yù)測(cè),全球新能源汽車正值高速增長(zhǎng)階段,到2030年,全球乘用車市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)超過(guò)8000萬(wàn)臺(tái),其中新能源汽車將滲透率將達(dá)50%左右,接近4000萬(wàn)輛是新能源汽車。然而大環(huán)境的更迭、行業(yè)階段的變化和用戶的變化,讓許多看似已知的問(wèn)題需要被重新解答,也使得不論是新能源車企還是汽車相關(guān)供應(yīng)商,都需要在這場(chǎng)殘酷的市場(chǎng)混戰(zhàn)中重新找準(zhǔn)新的增長(zhǎng)點(diǎn)才能站穩(wěn)腳跟。
對(duì)此,將于2024年7月8-10日在上海新國(guó)際博覽中心舉辦的慕尼黑上海電子展匯聚了全球眾多新能源汽車優(yōu)質(zhì)企業(yè)、技術(shù)服務(wù)商,共同展示和探討如何助力產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新升級(jí),推動(dòng)新能源汽車技術(shù)高質(zhì)量發(fā)展。同期還有“2024新能源汽車三電關(guān)鍵技術(shù)高峰論壇”、“國(guó)際汽車電子技術(shù)創(chuàng)新論壇”等主題論壇,廣邀新能源汽車生態(tài)圈專家們共聚一堂,深度展望新能源汽車產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。
2024慕尼黑上海電子展
展會(huì)時(shí)間:2024年內(nèi)7月8-10日
展會(huì)地點(diǎn):上海新國(guó)際博覽中心
展位預(yù)定:https://jinshuju.net/f/nDlBa8
展會(huì)官網(wǎng):https://www.electronicachina.com.cn/zh-cn/
2024慕尼黑上海電子展部分新能源汽車應(yīng)用展商
(排名不分先后)
800V超充攜勢(shì)而來(lái),高壓環(huán)境下的技術(shù)痛點(diǎn)這樣破局
但近兩年開始,800V高壓超充之勢(shì)已經(jīng)洶涌而來(lái),從充電樁供應(yīng)商到車企,紛紛開始布局超充。目前,比亞迪、華為、吉利、廣汽、小鵬和奇瑞等車企都發(fā)布了搭載800V高壓平臺(tái)的車型,寧德時(shí)代、蜂巢能源也發(fā)布了支持800V高壓平臺(tái)的快充電池,并且各方都把它當(dāng)作宣傳重點(diǎn),和快充技術(shù)的未來(lái)。前不久華為舉辦的2024充電網(wǎng)絡(luò)產(chǎn)業(yè)十大趨勢(shì)發(fā)布會(huì)上也表示,隨著以碳化硅和氮化鎵為代表的第三代功率半導(dǎo)體與高倍率動(dòng)力電池的日益成熟,電動(dòng)汽車正加速向高壓化超充方向發(fā)展,預(yù)計(jì)到2028年,高壓超充車型占比將超過(guò)60%。
與此同時(shí),高壓超充也對(duì)新能源汽車的整個(gè)電池系統(tǒng)提出了新的挑戰(zhàn),要知道直流快速充電器只需30至45分鐘即可將電池充至80%的電量。盡管使用更高的功率可加快車輛的充電速度,但也會(huì)產(chǎn)生大量的熱量,熱失控的風(fēng)險(xiǎn)增加,因此需要進(jìn)行有效的監(jiān)控與預(yù)警。BMS作為動(dòng)力電池系統(tǒng)的大腦,能夠有效地對(duì)電池進(jìn)行監(jiān)控和管理,確保增加續(xù)航里程、安全性、可負(fù)擔(dān)性和可靠性。越是高壓環(huán)境,越是需要電池一致性要求也提高,對(duì)BMS的均衡能力要求也要提高。對(duì)此,德州儀器推出其應(yīng)對(duì)800V高壓的BMS系列新品BQ79718-Q1 電池監(jiān)控器和 BQ79731-Q1 電池組監(jiān)控器,其在測(cè)量電池電壓、電流和溫度方面提供了前所未有的準(zhǔn)確度和精確度,以準(zhǔn)確確定車輛的真實(shí)續(xù)航里程并延長(zhǎng)電池組的壽命和安全性。
圖源德州儀器
BQ79718-Q1 和 BQ79731-Q1 電池監(jiān)視器具有低至 1 mV 精度的高性能電池電壓測(cè)量和低至 0.05% 精度的電池組電流測(cè)量,使汽車制造商能夠極大限度地提高真實(shí)續(xù)航里程。 這些發(fā)展將在單個(gè)電池和電池組級(jí)別提供最準(zhǔn)確的充電狀態(tài)和健康狀況測(cè)量,代表真實(shí)的剩余里程并增強(qiáng)對(duì)電池壽命的信心。業(yè)界極佳的電壓和電流同步 (64 μs) 還提供電池健康狀況的實(shí)時(shí)快照,從而能夠即時(shí)監(jiān)控電池組電量。通過(guò)這種程度的同步,電化學(xué)阻抗頻譜可以提供有關(guān)電池壽命、充電狀態(tài)和電池核心溫度的重要信息。
另一邊,全球知名的汽車模擬芯片供應(yīng)商矽力杰半導(dǎo)體旗下BMS AFE芯片SA63122和BMS AFE通信橋接芯片SA63000也全力保障了汽車電池的安全運(yùn)行。據(jù)了解在功能安全管理認(rèn)證體系的護(hù)航下,這兩款芯片均嚴(yán)格按照ISO 26262功能安全開發(fā)流程設(shè)計(jì)研發(fā),系統(tǒng)應(yīng)用皆滿足ISO 26262安全級(jí)別ASIL-D要求。此外,SA63122更是率先在國(guó)內(nèi)獲得ASIL-D認(rèn)證的車規(guī)級(jí)BMS AFE芯片,典型采樣精度達(dá)到了±1mV,不僅能夠給汽車電池的安全運(yùn)行保駕護(hù)航,也可以為儲(chǔ)能系統(tǒng)提供安全保障。
慕尼黑上海電子展現(xiàn)場(chǎng)圖
BMS中存在高壓電路和低壓電路,高低壓電路之間的通信需要使用通信隔離芯片,電池包電池達(dá)800V后,這種耐高壓的隔離芯片要重新選型,選擇汽車級(jí)加強(qiáng)隔離的芯片。要知道新能源汽車的隔離首先是基于安規(guī)要求,在400V-800V電池電壓下保護(hù)人身和設(shè)備安全,處理器等弱電器件也需要隔離芯片做到和高壓側(cè)進(jìn)行電氣隔離。其次是共地需求,需要用隔離器件來(lái)實(shí)現(xiàn)電平轉(zhuǎn)換功能。最后是高抗噪需求,以實(shí)現(xiàn)更高的CMTI(共模抑制比)抗擾能力,避免出現(xiàn)大的噪聲干擾,導(dǎo)致功率管誤開通,特別是碳化硅的應(yīng)用會(huì)使開關(guān)頻率上升,出現(xiàn)比較大的dv/dt噪聲。
對(duì)此,納芯微采用基于容耦的電容隔離技術(shù),在新能源汽車電驅(qū)動(dòng)主電機(jī)驅(qū)動(dòng)應(yīng)用方面已經(jīng)有量產(chǎn)的NSi6611和NSi6651智能保護(hù)增強(qiáng)型隔離驅(qū)動(dòng),在三電系統(tǒng)總線的電壓或電流隔離采樣有NSi1311和NSi1300等。其中,NSi82是納芯微最早推出的車規(guī)級(jí)數(shù)字隔離產(chǎn)品,覆蓋1-6通道方案,采用不同封裝,如窄體8、寬體8,寬體16,同時(shí)包括匹配800V應(yīng)用、爬電距離15毫米的超寬體隔離器件。
圖源納芯微
增強(qiáng)型隔離的主要優(yōu)勢(shì)在于隔離工作電壓,具有一分鐘5000V的交流耐壓能力。NSi82增強(qiáng)型數(shù)字隔離器是明星產(chǎn)品,標(biāo)稱隔離電壓5000Vrms,在絕緣油中可測(cè)到12kV隔離耐壓,裕量非常充足,可靠性比較高。由于隔離工作電壓長(zhǎng)期施加在隔離柵兩端,時(shí)間長(zhǎng)達(dá)20年甚至更長(zhǎng),需要能夠保證隔離器的失效率小于一個(gè)ppm。
高壓高速大勢(shì)所趨,車載連接器如何響應(yīng)新需求?
高壓快充技術(shù)不斷優(yōu)化,800 V高電壓平臺(tái)在緩解了“焦慮”的同時(shí),也推動(dòng)了對(duì)高壓連接器的需求增加。根據(jù)數(shù)據(jù)顯示,中國(guó)高壓連接器市場(chǎng)規(guī)呈現(xiàn)逐年增長(zhǎng)態(tài)勢(shì),2021年市場(chǎng)規(guī)模為140億元,未來(lái)隨著新能源汽車的帶動(dòng)作用,預(yù)計(jì)2028年市場(chǎng)規(guī)模將上漲至240.2億元。一套完整的高壓連接系統(tǒng)中需要應(yīng)用大量的高壓連接器,不同于傳統(tǒng)汽車低壓接線著重于電池、電驅(qū)、電控,在新能源汽車上高壓系統(tǒng)里高壓連接器從連接器的耐熱性、耐壓性到載流能力、EMC等等物理特性電器性能顯得更為重要。
在該領(lǐng)域,連接與傳感領(lǐng)域的全球知名企業(yè)泰科電子推出全新ERNI VolTron 1000V 高壓傳感連接器。此款高壓傳感連接器專為電動(dòng)汽車的電池架構(gòu)而設(shè)計(jì),用于電池管理系統(tǒng)(BMS)和電池?cái)嚅_單元(BDU),以測(cè)量整個(gè)電池架構(gòu)和生態(tài)系統(tǒng)的電壓。
圖源泰科電子
全新ERNI VolTron 1000V 高壓傳感連接器具備高達(dá)1000V的信號(hào)測(cè)量能力,其設(shè)計(jì)特點(diǎn)、高 CTI 材料和接觸表面最大限度地提高了爬電距離,增加了電池架構(gòu)中電壓的承載能力,且在5千米海拔高度下均有穩(wěn)定表現(xiàn)。
中航光電推出JX59系列連接器,該產(chǎn)品采用后穿線結(jié)構(gòu),前端可以提前安裝至設(shè)備上,尾部線束采用后安裝,減少等待時(shí)間,簡(jiǎn)化整車廠裝配工序。
圖源中航光電
JX59系列產(chǎn)品為車載高壓接線器,適用于高壓配電箱、多合一控制器、電池箱等設(shè)備的強(qiáng)電連接。產(chǎn)品為金屬殼體,頂蓋和底座采用螺栓固定,可適配16~70mm2屏蔽線,具有屏蔽、防水、以及打開上蓋可斷開屏蔽等功能,能夠滿足不同使用場(chǎng)景通流需求,連接可靠、操作方便。
當(dāng)下的新能源汽車產(chǎn)業(yè)電氣化與智能化密不可分,不僅是電氣化的更迭,智能化程度也越來(lái)越高,汽車中各部件的傳感器數(shù)量將會(huì)大幅提升,同時(shí)連接器下游領(lǐng)域中占比較高的汽車領(lǐng)域新能源汽車滲透率的快速提升,汽車連接器應(yīng)用數(shù)量或?qū)⒂型蠓鲩L(zhǎng)。例如汽車智能化需新增高清攝像頭、毫米波雷達(dá)、激光雷達(dá)、超聲波雷達(dá)等各類傳感器,以及5G、V2XS、GPS、北斗等天線模塊,ADAS控制模塊、雷達(dá)控制模塊、高速網(wǎng)管等ECU,模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸量相比傳統(tǒng)燃油車大幅增加,需要高速、可靠、低延時(shí)的數(shù)據(jù)傳輸,因此大幅催生高速連接器需求。有關(guān)市場(chǎng)分析機(jī)構(gòu)Bishop&Associates的預(yù)測(cè)表明,到2025年,全球汽車連接器市場(chǎng)的規(guī)??赡軙?huì)達(dá)到194.52億美元。
面對(duì)主機(jī)廠和設(shè)備廠商對(duì)高速數(shù)據(jù)傳輸通道的需求日益迫切。羅森伯格針對(duì)市場(chǎng)需求提出了創(chuàng)新型解決方案——可定制的模塊化高速連接器。HFM??和H-MTD??連接器及線纜組件方案均可支持萬(wàn)兆速率的需求,HFM??廣泛應(yīng)用于環(huán)視攝像頭方案中,H-MTD??廣泛應(yīng)用于千兆以太網(wǎng)以及高清電子屏幕的數(shù)據(jù)傳輸。
圖源羅森伯格
定制化模塊連接器支持所有常規(guī)連接器的組合,包括90°和180°兩種類型,適用于目前所有車載網(wǎng)絡(luò)協(xié)議,如車載以太網(wǎng)、LVDS、APIX??、PCIe??、GMSLTM、FPD-Link等??膳c不同帶寬級(jí)別的同軸線纜,屏蔽雙絞(STP,Single-Twisted Pair)和屏蔽平行(SPP,Single-Parallel Pair) 線纜匹配,最高可支持到20GHz。現(xiàn)階段,支持萬(wàn)兆速率的屏蔽雙絞線和同軸線纜已趨成熟。而未來(lái)中央處理器和分區(qū)架構(gòu)會(huì)依賴更少的高性能處理器,每個(gè)域控制器的傳輸通道的帶寬將大幅增加,關(guān)鍵ECU之間的帶寬將超過(guò)50Gbps。未來(lái),屏蔽平行線纜的應(yīng)用會(huì)使集成化高速網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)傳輸?shù)膬?yōu)勢(shì)最大化。
在連接器領(lǐng)域深耕多年的Samtec也在前不久針對(duì)高速連接器推出了達(dá)到224 Gbps應(yīng)用速率的產(chǎn)品Samtec NovaRay?系列。Samtec NovaRay?被設(shè)計(jì)成不僅可以在112Gbps PAM4性能下運(yùn)行,而且還提供了一個(gè)通往224Gbps的路徑。采用BGA的焊接尾針,單通道處采用抱臂式的雙點(diǎn)式設(shè)計(jì),也就是說(shuō)每個(gè)配對(duì)引腳/觸點(diǎn)上都有兩個(gè)觸點(diǎn),這種獨(dú)特的BGA式連接器結(jié)構(gòu),進(jìn)一步提高了其信號(hào)完整性以及抗干擾的能力。
圖源慕尼黑上海電子展
回顧整個(gè)2023,汽車行業(yè)陷入了激烈的競(jìng)爭(zhēng),價(jià)格戰(zhàn)、智能化升級(jí)、充能補(bǔ)能成為全年主旋律,并一直持續(xù)到2024。然而,行業(yè)的喧囂即是市場(chǎng)的高歌,接下來(lái)新能源汽車該“駛”向何方?車企、供應(yīng)鏈行業(yè)又將迎來(lái)哪些機(jī)遇和挑戰(zhàn)?或許您可以從2024慕尼黑上海電子展上獲得靈感,與全球眾多新能源汽車優(yōu)質(zhì)企業(yè)、技術(shù)服務(wù)商的共同深度展望新能源汽車產(chǎn)業(yè)趨勢(shì)。
2024慕尼黑上海電子展
展會(huì)時(shí)間:2024年內(nèi)7月8-10日
展會(huì)地點(diǎn):上海新國(guó)際博覽中心
展位預(yù)定:https://jinshuju.net/f/nDlBa8
展會(huì)官網(wǎng):https://www.electronicachina.com.cn/zh-cn/
親,試試微信掃碼分享本頁(yè)! *^_^*