动力传动系统未来市场的机会何在?
来源:产品展示 发布时间:2024-04-02 06:26:32回顾大约十年前,汽车行业基本上就是两种动力系统——汽油和柴油,而这已是汽车行业一个多世纪一成不变的“忠于”。如今,在政府主导的节能减排的推动下,汽车行业开始转向更环保、更高效的运输方式,随之而来的是动力总成组合的多元化进展。
这种多样化的趋势造就了慢慢的变多的混合动力(PHEV)和电动汽车(EV)车型,也让动力总成组件的前景慢慢的变复杂,甚至有点变幻莫测。
对于主机厂、供应商与造车新势力来说,大家并没有完全预见到这一点,因此就需要开阔视野,全方面了解一直在变化的动力总成部件市场及其对价值链的影响,跟上趋势才能从容应对,达至成功。
管理咨询公司麦肯锡在关于动力总成部件市场的报告中得出了几个关键信息:·电动出行(e-mobility)正处于一个历史转折点。政府强有力的二氧化碳法规令消费者越来越倾向于清洁运输解决方案;电池成本的迅速下降加之基础设施的部署加速,正使EV经历最好的时刻。
·动力总成技术的混合构成了EV发展的基础,未来五到十年内替代动力系统的采用速度将不断加快。尽管因地区而异,EV、PHEV及燃料电池电动汽车的组合都会有很大进展。
·动力总成类型的多样性正导致每辆车的动力总成内容跟着时间推移出现重大变化,包括数量、技术和车辆价值。供应商只有了解这些变化,才能发现电气化相关的增长点。
·供应商正在完善自己的战略,以应对一直在变化的零部件市场。他们都在仔细审视自己现有的能力、活跃的市场、长期的客户关系、新的出行参与者,重塑投资组合战略。
纵观当前汽车动力总成市场,正朝着更环保、更高效出行的方向发展。现在市场上存在多种动力系统,我们来梳理一下它们之间在技术和应用环境、性能和经济方面存在的关系。
·内燃机(ICE):包括汽油机和柴油机,仍然是当前主要动力系统。其发展趋势是缩小尺寸、采用涡轮增压和优化排气后处理系统,以使排放量大幅下降。
·混合动力汽车(HEV):旨在优化ICE与小型、低档域、高压电动系统的相互作用,例如用于低速巡航或功率提升。
·插电式混动汽车(PHEV):与HEV结构相似,但其电池体积要大得多,发动机功率也更大,并能通过插入外部电源进行充电。车辆的很大一部分是为纯电动汽车而设计的,目前典型行驶里程在60公里以下,不久的将来可能提升到80公里。
·轻混动力汽车(MHEV):它是电动动力系统技术的切入点,也是一种以简捷模式满足法规要求的过渡,并没有纯电动推进模式。其低压(LV)系统(主要是48V)可使用高效的电气化元件,例如启动-停止、再生制动和某些特定的程度的功率来辅助ICE动力。
·全电动汽车(BEV):是未来出行的终极模式,最终将为客户提供比ICE或混合动力汽车更低的TCO(总拥有成本)。BEV用电动机取代了内燃机,随着电池成本的持续下降以及密集充电基础设施网络的部署,未来十年内将大规模普及。
·燃料电池电动汽车(FCEV):其基本功能与BEV类似,只是储存的能量是加压氢气,并用燃料电池来发电。无论是体积还是重量,燃料电池的单位体积内的包含的能量都明显高于电池,这在某种程度上预示着车辆可以携带更多能量。此外,其加氢速度仅为几分钟,很适合高功率和长距离行驶,如卡车和商用车。
不过,目前动力总成价值链的多样性和复杂性正在“撕裂”车辆制造商和供应商,因没有一种动力总成技术能胜出。传统Tier 1和Tier 2,包括汽车行业外部的新供应商、初创企业都在蚕食电子动力总成市场,欲以其技术争夺下一个时代的主导地位。参与者面临的压力就在于此,当前和未来的利润池亦捉摸不定。
未来十年,在汽车电气化进程中,采用替代动力系统的快慢基本上取决于三个关键因素的力度。当然,EV和HEV以及FCEV的普及率将是因地制宜的结果。先说法规,几乎所有主要地区的二氧化碳法规都越来越严格,只有美国是个例外。
欧洲率先在2020年达到95克/公里的排放限值,到2030年进一步减排37.5%,最终达到59克/公里的排放限值。为了达到这一目标并免于处罚,主机厂必须在2021年销售220万辆电动汽车(假设50%的PHEV和50%的BEV)。此前,欧洲电动汽车年销量为20万辆。
欧洲排放要求最高中国的监管目标设定为117和93克/公里;北美目前的目标设定为50 mpg(每加仑燃料英里数)以上,相当于99克/公里。其他几个国家也已经宣布了ICE的目标结束日期,如挪威到2025年;以色列、印度和丹麦到2030年;加拿大、英国和中国到2040年。这些都在加速从ICE向电动汽车的转变。
再看基础设施,预计到2030年,充电基础设施的累计投资约为500亿美元(不包括电网升级)。其中欧洲需要1500万个公共和私人充电站,中国需要1400万个,北美需要1300万个。
公共电网升级将是推动中国和欧洲电动汽车采用率的重要的条件,而北美50%至70%的充电将在家中进行。欧洲和美国最关心的问题是里程和车辆充电能力,中国关注度稍弱。不管怎样,基础设施不足可能成为一些市场发展电动汽车的瓶颈。同时,电网运营商还一定要通过升级变压器或激励消费者转移充电负荷(智能充电)来应对本地持续不断的增加的峰值负荷。
最后是技术,最重要的是电池技术。由于技术进步、生产的基本工艺优化和规模经济,作为BEV主要成本构成的电池成本已大幅度的降低。自2010年以来,以美元/千瓦时为单位的成本下降了约85%,进一步打开了BEV市场的发展空间。目前,电池组成本已平均降至接近约130美元/千瓦时,最佳电池成本已达110美元/千瓦时。
随着电池化学的优化和大型电池工厂开始实现高量产,预计电池成本不久将降低到100美元/千瓦时。电池成本的走低将进一步使BEV向大众市场渗透。当然,不一样的地区的补贴、电价与燃料价格、税收和转售价值差异将在某些特定的程度上影响其采用率。
那么,消费者购买电动汽车的可能性有多大呢?麦肯锡全球电动汽车调查表明,预计整个核心市场的考虑购买电动汽车的消费者正在增加,超过50%的人回答说,他们正在考虑购买电动汽车作为下一辆车,比上次购买时的意愿高出了1.5倍。
麦肯锡认为,在未来十年的整个过渡期内,ICE仍将是主导技术。上述应用场景包括了ICE车辆中的MHEV(48V)。预计到2025年,MHEV在欧洲的市场占有率将达到60%至80%,在中国将达到50%至70%,在美国将达到10%至20%。而到2030年,预计欧洲这一比例将增加到近100%,在中国将增加到70%到90%,在美国增加到60%到80%。因此,虽然ICE仍然很重要,但没有至少48V电动机的ICE车辆变得“寸步难行”。而这似乎与中国市场目前的情形比较径庭。
本月晚些时候,英特尔将揭开 8 代酷睿(“咖啡湖”/ Coffee Lake)处理器的面纱,预计可较当前型号提升 15~30% 的性能。不过今天,该公司又宣布了 9 代处理器的代号 ——“冰湖”(Ice Lake)。在英特尔“Tick-Tock-Tock”(制程-架构-优化)三步走的路线中,“Coffee Lake”属于针对当前“Kaby Lake”的“二次优化”。接着则是采用新制程的 Cannonlake,也是英特尔首次将芯片的核心工艺缩小到 10nm 。 在 Cannonlake 之后,就是英特尔最新宣布的第 9 代酷睿(“冰湖”/ Ice Lake)处理器,其拥有新的架构、并采用英特尔在业内领先的 10nm+ 制程技术。
Elektra奖建立了电子行业的年度巅峰时期,为行业提供认可个人和公司在欧洲所取得成就的机会。莱迪思半导体公司(Lattice)近日就宣布其超低密度的iCE40™FPGA系列获得2012年度“年度数字半导体产品”Elektra奖。这一荣誉获得前不久,iCE40 FPGA系列由于节能和节省功耗荣获e-Legacy 的“环境设计”奖。 该奖项的入围者由2012年Elektra欧洲电子工业奖的独立评审小组决定,并于12月12日在伦敦威斯敏斯特桥公园广场的Elektra颁奖晚宴上宣布获奖者名单。莱迪思(Lattice)是FPGA行业内唯一一家获奖的公司。 莱迪思企业和产品营销高级总监Brent Przy
背景: 智能电表是智能电网的智能终端,除了具备传统电能表基本用电量的计量功能以外,为了适应智能电网和新能源的使用它还具有用电信息存储、双向多种费率计量功能、用户端控制功能、多种数据传输模式的双向数据通信功能、防窃电功能等智能化的功能,智能电表代表着未来节能型智能电网最终用户智能化终端的发展趋势。减低智能电表自身功耗,提高其运行能效已成为当前智能电表的重要环节。开关电源不同于智能电表中的其他器件,规模化、标准化生产或将是提高品质、降低生产所带来的成本、优化生产的基本工艺。虽然智能电表用开关电源已经获得重视,然而国内在开关电源的发展上,还存在基础理论欠缺、产业水平跟不上需求、生产的基本工艺不成熟等诸多问题。另外开关电源引发的炸表现象一直也是困扰和阻碍其广
3AR2280JZ芯片和CoolMOS的三相开关电源的方案 /
近年来,提高开关电源的功率因数,减轻其对电网的污染成为电源发展的必然趋势。为了使输入电流谐波满足规定的要求,需要加入功率因数校正(PFC)电路。目前小功率场合应用得最广泛的是PFC级和PWM级共用一套控制电路,在获得稳定输出的同时实现功率因数校正。这种方案具有电路简单、成本低等优点。 文中介绍了一种基于ICE1CS02的PFC+PWM电路的基础原理及其设计过程,并设计出500 W实际电路。 1 电路设计 英飞凌的ICE1CS02芯片是由功率因数校正(PFC)和脉宽调控(PWM)两种电流模式控制器组成,其中PFC级采用非线性增益电路取代乘法器技术,能够得到较高的功率因数;而PWM采用电流模式控制,能大大的提升响应
1CS02的PFC+PWM电路设计 /
在全球范围内,无论是帮助汽车制造商减轻内燃机负担,抑或是过渡到全电动汽车,我们都需一起努力,重新构想汽车业愿景并减少排放。电气化已被证明是减少排放的较适宜的工具,但随着车辆内电压升高,如图 1 所示,监测和维护子系统显得格外重要。 图 1:从混合动力到电动汽车的路线图 正是基于监测和维护子系统的持续创新发展,混合动力 / 电动汽车(HEV/EV)的上市时间正在不断提速,同时更大限度地延长驾驶时间并确保乘客安全。但与此同时,关于电池管理系统 和 牵引逆变器系统中的监测和维护,依然存在一些技术难点。以下便是最常见的八大问题及 TI 的建议。 1. 如何增加单位体积内的包含的能量和系统效率提高混合动力 / 电动汽车续航能力? 将相同尺
的八大问题 /
1引言 燃料电池汽车是电动汽车的一种。燃料电池发出的电,经逆变器、控制器等装置,给电动机供电,再经传动系统、驱动桥等带动车轮转动,就可使车辆在路上行驶,燃料电池的能量转换效率比内燃机要高2-3倍。燃料电池的化学反应过程不会产生有害产物,因此燃料电池车辆是无污染汽车 。随着对汽车燃油经济性和环保的要求,汽车动力系统将从现在以汽油等化石燃料为主慢慢过渡到混合动力,最终将完全由清洁的燃料电池车替代 。 近几年来,燃料电池系统和燃料电池汽车技术已取得了重大的进展 。世界著名汽车制造厂,如丰田、本田、通用、戴姆勒-克莱斯勒、日产和福特汽车公司已经开发了几代燃料电池汽车 ,并宣布了各种将燃料电池汽车投向市场的战略
在“2018舍弗勒大中华区技术研讨会”期间,新成立的电驱动业务部展示了针对未来电动车及混合动力车应用的创新解决方案,包括集成了三离合器的超紧凑型混合动力模块、新一代电驱动桥以及专用混动变速箱。 未来十年,全球主要汽车市场对二氧化碳排放的限制将逐步加强。比如说,欧盟计划到2030年,将2021年每公里95g的汽车碳排放目标再降低30%。中国市场也针对 新能源汽车 出台了许多不同的政策。考虑到各国法规要求和客户偏好各不相同,舍弗勒新成立的电驱动业务部可针对各种需求提供不同的驱动解决方案。此外,为帮助汽车制造商降低电动车及混合动力车的成本,这些解决方案的电子电气零部件都采用了相同的开发平台。该平台包括硬件部分比如电机和功率电子零部
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