2019年，全球汽車產(chǎn)業(yè)進入深度變革的關鍵時期。汽車技術、市場、政策正在發(fā)生前所未有的變化，機遇與挑戰(zhàn)并存。在這個大背景下，2020年1月10日中國電動汽車百人會召開了以“把握形勢 聚焦轉型 引領創(chuàng)新”為主題的年度大型論壇。此次論壇將討論全球及中國汽車產(chǎn)業(yè)與市場發(fā)生的重大變革，轉型方向與路徑，中國有關汽車的政策走勢以及市場驅動階段的新能源汽車技術路線、產(chǎn)業(yè)重組的機遇與競爭合作模式、電動汽車安全、核心技術突破、燃料電池汽車發(fā)展、自動駕駛與智能網(wǎng)聯(lián)汽車發(fā)展的頂層設計與規(guī)制創(chuàng)新等相關內容。

  會議上捷溫集團高級副總裁、全球電子事業(yè)部亞洲區(qū)執(zhí)行董事兼中國區(qū)總經(jīng)理徐輝發(fā)表了演講，以下為演講實錄：

捷溫集團高級副總裁、全球電子事業(yè)部亞洲區(qū)執(zhí)行董事兼中國區(qū)總經(jīng)理 徐輝

  大家早上好!首先非常榮幸能再次登上百人會的舞臺，尤其是來到今天核心技術論壇 探討。今天我給大家?guī)矸浅２煌囊粋€話題，這個話題也是非常重要的，而且也在我們新能源汽車上得到更多的關注。這個話題就是“熱管理”，所以我今天議論的標題叫做《精準溫控保障汽車核心系統(tǒng)的安全、智能和環(huán)?！贰?

  今天借助兩個實用的案例。一是電池的熱管理，另一個是內飾的熱管理。借用這兩個話題跟大家分享一下熱管理在智能汽車、電動汽車里的重要性。捷溫作為一個熱管理系統(tǒng)的創(chuàng)新者和引領者，我們也對這方面有很深的研究，也想跟大家分享一下我們對熱管理方面的看法和新的產(chǎn)品以及發(fā)展趨勢。

  首先跟大家簡單描述一下，為什么熱管理對于新能源汽車更加重要。首先大家知道，傳統(tǒng)車的熱管理系統(tǒng)主要分兩部分，一部分是發(fā)動機的熱管理，另外一部分就是內飾的熱管理。新能源汽車無非是電動汽車，無非是我們用三電的核心系統(tǒng)取代了發(fā)動機，所以發(fā)動機的熱管理不需要了。由于電機、電控、電池三大核心系統(tǒng)取代了發(fā)動機，對于新能源汽車尤其是電動汽車來講，熱管理系統(tǒng)就分成了三大主要部分：第一部分就是電機和電控的熱管理，主要是冷卻的功能;第二部分就是電池的熱管理;第三部分還是傳統(tǒng)的空調熱管理。由于電機、電控、電池三個核心的部件，對于溫度控制都有非常高的要求，而且也對我們熱管理系統(tǒng)提出了更高的技術需求和管理需求。所以熱管理在新能源汽車尤其電動汽車里起到了更加核心的作用。如果我們以單體的價值來講，傳統(tǒng)的汽車熱管理系統(tǒng)大概是在3000人民幣的價值區(qū)間，而針對于電動汽車來講可能簡單的就是翻倍，大概可能要達到6000甚至7000以上人民幣的單車價值。這也是為什么熱管理的系統(tǒng)也得到了更多的業(yè)界人士的關注，也對我們提出了更高的技術挑戰(zhàn)。

  首先以電池為例跟大家講述一下。電池可能大家都公認是我們電動汽車最核心的一個部件，但是電動、電池由于它的特性，其實它最佳的工作溫度是在20—35攝氏度，是一個非常狹小的空間，而溫度的因素可能對電池的性能、對它的壽命、對它的安全都有至關重要的影響，這也是為什么熱管理或者精準溫控對于電池來講是非常核心的保證，是正常工作的一個最基礎的前提。

  講到熱管理分兩部分，一部分是高溫，一部分是低溫。從高溫來講，大家都知道，其實電池很怕熱，尤其是在比較極端的高溫的情況下，可能會引起電池的自燃、甚至電池的爆炸，所以每個電池系統(tǒng)都必須配備非常好的冷卻系統(tǒng)。冷卻系統(tǒng)現(xiàn)在分成兩類，一類叫自然的制冷，另外一部分是被動的制冷。自然的制冷現(xiàn)在可能用的越來越少了，現(xiàn)在可能有一些比亞迪的車型在用自然的冷卻，現(xiàn)在更多的車廠是在引進被動的或者主動的冷卻系統(tǒng)。日韓系目前比較喜歡用一些風冷的冷卻系統(tǒng)，而我們看到更多的可能是液體的冷卻系統(tǒng)。由于它的高效率和設計的簡易化，可能會更多的成為后面的一些主流。在一些比較特殊的要求下，由于體積或者由于設計要求，尤其像48V混動的電池，可能需要一些特殊的更高效、更快速的降溫設備，這里可能就會用到一些特殊的半導體，像TED技術做冷卻。今天我更多的是講一些大功率動力電池的熱管理。

  電池不止怕熱，其實它更怕冷。大家可能也都知道，其實在低溫的環(huán)境下，隨著溫度的降低，其實電池本身的性能，尤其是放電量會明顯的下降，它的容量也會顯著的縮小，甚至如果在長期寒冷的狀況下，可能會影響電池無法充電或者無法運行，甚至長期的狀況下可能會讓整個電池的壽命受到嚴重的影響，這是無法逆轉的。所以熱管理或者電池溫度的保證。加熱是一個非常非常核心的系統(tǒng)。對于傳統(tǒng)車來講，其實比較簡單，因為傳統(tǒng)車大家都知道有發(fā)動機，發(fā)動機運轉過程中有很多熱能的提供，這些熱能并沒有辦法很好的轉化，所以這些熱能可以說是廢熱能被轉換到加熱各個部件，而我們的電動汽車其實能量的利用率甚至可以達到90%以上，對于一些需要加熱的部件來講，就必須有一些特殊的附加的技術或者措施能夠做到加熱的功能，今天我們也想分享一下這方面的一些看法和觀點。

  除了我們在熱管理系統(tǒng)中要考慮加熱和冷卻的效率之外，電池有一個比較大的特殊點，就是它對溫度一致性的要求非常高。因為大家也知道，電池是由成百上千的電芯組成的，這些電芯需要有一致的溫度保證才能保證整個電池的性能，就以一個大家比較熟悉的特斯拉的Model S舉例。特斯拉的Model S電池里有444個電芯，目前來講，除了我們熱管理的系統(tǒng)能夠均勻的加熱或者冷卻之外，其實是有一些溫度傳感器的監(jiān)控的，但是特斯拉的Model S在444個電芯的監(jiān)控其實只有2個溫度監(jiān)控，所以不可能有那么多的溫度監(jiān)控來保證每一個電池或者每一個電芯的溫度均勻，就對我們熱管理系統(tǒng)提出了更高的要求，我們必須通過系統(tǒng)的設計保證這個系統(tǒng)的加熱和冷卻的過程中讓電池得到最好的一致性，這樣才可以讓我們的系統(tǒng)正常的工作，保證它的性能和壽命。

  比較主要的加熱方式，目前看到市場上有兩種：一種叫做可變性的電阻加熱，最常見的就是大家可能做電動車的都知道PTC的加熱器，PTC的加熱器比較常見，一般的功率可能是在3—7千瓦左右，也可以用PWM來控制，也可以通過液體加熱或者風暖兩種方式來用。另外一種今天我想特別講的，就是我們恒定的電阻加熱。恒定電阻的加熱顧名思義就是它的功率比較穩(wěn)定，目前是以硅膠膜和PI膜為主的加熱膜材料制成，附加在電池的外殼或者冷卻系統(tǒng)上。這種加熱膜的設計，首先它對溫度控制的一致性可以把握的非常好，另外因為它是一個薄膜設計，所以它的重量比較輕，而且它的可靠性比較高，它的壽命也可以比較長，這個對于我們設計方案就比較靈活。另外，因為它的材料也比較柔軟、靈活，它的加工尺寸也更加方便，從這個角度來講可以讓我們的Tier 1或者車廠能夠適用于不同形狀和不同大小的電池，能夠大大縮短我們研發(fā)和投產(chǎn)的經(jīng)歷和時間，也能夠讓我們的電池加熱系統(tǒng)更加適合各種不同的車型和更廣泛的應用。

  捷溫最近推出了一個最新的加熱膜工藝，叫MSP，是一個機械削割的工藝。我們是采取了更加優(yōu)化的加熱膜材料，通過我們的MSP工藝能夠提高很大的生產(chǎn)效率，同時更重要的是，現(xiàn)在的硅膠或者PI膜的材料，在它的生產(chǎn)過程中必須要采取一些化學腐蝕的工藝才能夠實現(xiàn)整個產(chǎn)品的性能。我們MSP的工藝可以完全取代化學腐蝕的功能，讓它更加安全、更加環(huán)保，所以從這個角度來講，我們也看到更多的車廠或者更多的Tier 1也更加傾向于用加熱膜的設計。我們MSP的工藝也能夠更加適合整個后續(xù)的電池和整個供應鏈的需求。不止工藝很好，從它的材料本身，材料壓力的敏感度比較低，所以可以更好地黏結在現(xiàn)在電池的冷卻板或者冷卻系統(tǒng)上。對冷卻的效果沒有任何影響，就可以讓我們的加熱和冷卻熱管理系統(tǒng)完美結合，這也是它的一個獨特的優(yōu)勢。

  另外我們現(xiàn)在推出的一個新的產(chǎn)品，就是基于剛剛講到的MSP的技術，我們也在推出一款新的產(chǎn)品叫eCSC。剛剛講到電池是有很多電芯組成的，現(xiàn)在電池的結構由于要連接所有的電芯，所以都會有一個套間叫CCB。目前這個CCB的設計是比較單一的，我們通過能夠用MSP的技術對鋁的基板做加工，可以把CCB的技術和我們的ASIC芯片做結合。剛剛提到我們電池的每一個電芯為了保證它的工作狀態(tài)都必須有一些電子的監(jiān)控，比如說監(jiān)控它的溫度，比如說監(jiān)控它的電阻值SOC等等，也是為了能夠更好地平衡電池不同的電阻、不同的電芯。有一部分可能是單獨的模塊來監(jiān)控，有一些可能是整合在BMS的電池管理系統(tǒng)里。捷溫可以通過eCSC和MSP的技術，整合兩個雙層的功能到一個單一的單層板里，也可以做到零電阻、跨總線的電路連接。意思簡化來說，我們可以整合SMD的電路連接盒ASIC的功能，可以整合我們電子監(jiān)控的功能。比如說一些電壓和電流的高精度檢測，可以檢測電芯的溫度，也可以檢測電芯的抗阻，通過這些我們可以取代一些現(xiàn)在基本設計的功能，拿一個圖片來解釋可能大家理解得更好。

  (如PPT)左邊這個就是大家傳統(tǒng)的CCB的設計，根據(jù)每個電池模組所需要的部件和連接方式，比如說用到3塊、5塊甚至更多的CCB連接，針對于每一個模組的CCB都需要有一個電子電控模塊，這中間當然就需要線束的連接，這些部件最終連接到我們的電池監(jiān)控系統(tǒng)里，根據(jù)不同的模組設計可能會多一些、可能會少一些。簡單來說，我們的eCSC功能就可以集成一部分BMS中的監(jiān)控功能和電子監(jiān)控模塊的功能，把它整合在一起，通過我們MSP的工藝生產(chǎn)出柔性的CCB，可以更好、更高精度地監(jiān)測電芯工作狀況。大家可以從圖上看到，另外一個好處，就可以節(jié)省中間的這些連接部件。首先，我們就可以整合CSE模塊的功能進到我們的產(chǎn)品里，同時所有的這些線束的連接也都不需要了，大致來講，少到30幾個線束連接點，可能有一些車型多到七八十個線束的連接點，這些都可以節(jié)省。從本身的成本，從我們的連接工藝、可靠性、安全性都會有比較大的提升。同時，對于EMI的功能，就是比較重要的EMI和EMC的功能，也可以大大提升，可以更高精度、更好地來測量所有電芯的工作狀態(tài)，提前預警一些電池的失效狀況，也是我們希望后續(xù)能跟大家共同探討的一個更好的電池電芯監(jiān)控和連接的方式。

  我們也做了很多的仿真和模擬試驗，因為我們的柔性連接工藝核材料，可以更好地優(yōu)化和平衡我們的機械和熱的壓力，能夠達到更好的電池熱平衡。

  第二部分，我跟大家分享一個比較輕松的話題。

  我在開車的時候可能經(jīng)常一會兒冷、一會兒熱，對于內飾部分的溫度，不同的人群，女性、男性的要求都不一樣。比如我開車可能經(jīng)常會腳冷或者手冷，作為駕駛員和副駕人員可能都會對溫度和區(qū)域有不同的要求，大家也可以知道，現(xiàn)在隨著我們對內飾舒適性的要求更高，包括自動駕駛的技術，其實會讓我們對內飾舒適型、便捷性的要求更加提高，我們會更多的關注舒適度，不管內飾的功能有多強，如果大家都覺得在車里比如太熱了或者太冷了，基本的溫度舒適性沒有的話，可能是最影響我們真正在內飾舒適性比較關鍵的因素。

  大家可以知道，現(xiàn)在內飾的溫度控制就靠單一的中央空調。中央空調是單獨按照比較單一的溫度設置來控制溫度的。首先從這個角度上并不靈活也不智能，更大的問題，有很大的能耗?？梢韵胂笥幸粋€大功率的中央空調可能6—8千瓦的功耗來加熱或者冷卻一個小的空間，對于我們來講是非常耗能的。拿電動汽車來講，其實電動汽車上中央空調已經(jīng)變成最好能的一個部分，我想大家如果自己或者朋友開電動汽車，是不是經(jīng)常會有人擔心續(xù)航里程，會把他的空調先關掉，不敢加熱或者不敢制冷，因為他會擔心電池的消耗量。種種情況都讓我們來探討我們是不是需要一個更智能的內飾溫度控制系統(tǒng)。邀請大家來想象，是不是可以將來有一個自動感知、自動調節(jié)溫度的系統(tǒng)，甚至不用說“小度小度我冷了”或者“小度小度我熱了”。一個好消息，捷溫已經(jīng)研發(fā)出了一個最新的系統(tǒng)ClimateSense，是一個智能的小氣候帶?？梢愿鶕?jù)不同的輸入自動調整內飾各個部分和身體不同位置的需求來調節(jié)溫度，基于我們所說的熱生理學的Thermophysiology算法，通過人工智能的輸入，甚至可以有自定義或者自學習的功能。我可能做一個動作，感覺我手冷了、腳冷了或者身體冷了，通過溫度的探測或者壓力的探測，可以用我們自己的方式來控制。通過這個可以達到兩點：第一，可以達到最優(yōu)化的舒適性;第二，可以減少很多不需要的加熱或者冷略，可以最大限度減少中央空調的使用率，這種情況下就可以節(jié)省很多的能耗。

  最后，我們也會通過一些ClimateSense通訊架構和車身控制器做很多的溝通，拿到車身的信息，拿到對駕駛員和乘客的信息，調節(jié)各個部分的需求，用這個來平衡，最終達到最大的舒適性。我們這個系統(tǒng)在去年的10月份，跟一個北美主要的車廠聯(lián)合發(fā)布了一些真正在這個系統(tǒng)工作狀況下可以給電動汽車有多少能耗的節(jié)省。我們也發(fā)表了一篇SAE的文章，大家如果有興趣也可以去看一下，希望對于我們整個內飾的舒適性和最終電動汽車內飾所需要的能耗能做最優(yōu)化的方案處理。

  希望大家通過我今天的演講感覺到，熱管理系統(tǒng)或者溫控對于我們電動車、新能源汽車的發(fā)展起到了重要的作用。捷溫也希望通過我們的努力能夠跟大家一起探討如何真正通過熱管理系統(tǒng)，用更精確、更好的溫控，讓我們的汽車尤其是電動汽車更加智能、更加環(huán)保、更加安全。

  我今天的演講就到這里。謝謝大家!