四大汽車供應商48V混合動力電池系統設計

博世48V混動產品

2017年，博世在電氣化領域取得重大進展。博世全新開發的48V混合動力電池能夠快速集成到新車型中，幫助現有汽車制造商和類似的初創企業縮短開發周期，節約成本。

這款鋰離子電池可以安裝于眾多車型，如緊湊型車、迷你車和微型車等，預計電池將于2018年底開始量產。

考慮到市場對入門級混合動力車型的巨大需求，博世還將提供除48V電池以外的其他動力總成部件。博世預計到2025年，約有1500萬輛48V混合動力車將行駛在道路上。

博世電驅動橋產品

到2019年，博世新型電橋（eAxle）將進一步提升電動車的續航里程。

據悉，通過一個可擴展和模塊化的平臺，博世的電動軸驅動系統(eAxle)為汽車制造商帶來了電動化。與獨立的驅動部件比起來，該驅動系統的成本效率能提高5%-10%。eAxle可適用于多個汽車平臺，把博世公司頂級的動力總成部件結合成了一個系統。

博世稱，最新推出的“實現了完全整合的動力總成”與傳統的電動汽車動力總成比起來要小20%，此外，新動力總成的生產成本也要更低。博世并未透露“eAxle”動力單元的規格。

博世放棄電動汽車電池業務

經慎重考慮，博世宣布：將放棄自制動力電池單元，轉而通過外購電池單元及自身強大的電池管理系統技術與系統集成能力來為客戶提供完整的電池系統。

關于這一點，Rolf Bulander給出了4條理由：

市場層面： 全球動力電池市場由亞洲5大公司（寧德時代、日本松下、韓國三星、韓國LG、深圳BYD）霸占，并且這幾家已成了氣候，博世若此時投產電池單元，不僅占不到什么便宜，還要冒很大的市場風險。

技術層面：動力電池新技術層出不窮，更新換代迫在眉睫。目前的以液態電解液為主的鋰電池的能量密度還不能充分滿足電動汽車需求，博世更看好固態電池以及下一代鋰電池技術，但預計到2025年才能走向成熟。

成本層面：一個電池單元的成本有75%來自于鋰等原材料，加上加工、包裝、運輸等費用后，利潤空間十分有限，價格戰一旦打起來，可以說賺不到幾個錢。

投資層面：到2030年，全球動力電池產能將達1000GkWh，如果博世的市場占有率要達到20%的話，那么至少要投入200億歐元來購買電池單元的生產、檢測、回收等設備。這筆錢對于任何一家零部件企業都不是小數目。何況一旦技術上出現革命性創新，那么前期投資極有可能打水漂了。

然而，這并不代表博世就此放棄電池系統的研發和制造。非但如此，博世還繼續加大在該領域研發力度。

Rolf Bulander對動力電池技術的未來信心滿滿，他認為博世在這一領域的優勢集中體現在三個方面：

“三電“（電池、電機和電控）系統的集成能力，博世是全球目前少有的幾家已全面具備強大的電驅系統、電池管理和整車電控的研發能力及核心技術的公司。

能量效率核心know-how，博世正在開發能效更高的下一代電機、逆變器、汽車熱管理系統，采用博世的系統，同等電量的情況下，車輛具有更長的續航里程。

標準化，博世的目標是通過標準化的設計與管理來不斷完善電動技術和減低成本，使得電驅汽車真正邁入大規模應用的時代。

采埃孚混合動力產品

在混合動力電驅系統方面，***能夠為整車制造商提供全套的混合動力組件。不論是微混或是全混，***可以根據變速器不同的混合動力程度，為客戶度身定制具體的解決方案。

目前，采埃孚混合動力版的8擋自動變速箱已應用于許多量產車型中（比如寶馬Activehybrid 7車型和奧迪Q5 hybrid quattro車型用的就是這個）。

根據廠家介紹未來，采埃孚也計劃推出混動力版的9擋自動變速箱，專為匹配前橫置發動機的乘用車。在國內采埃孚實際上還承擔著不少匹配工作，比如為很多車企完成發動機和變速箱的匹配。

采埃孚還致力于開發先進的自動變速器，如 8 擋插電式混合動力變速器系統。它在鐘形罩內集成了一個高性能電機，替代了變矩器，使車輛能夠使用純電動駕駛達到每小時 120 公里的最高時速，從而實現了本地零排放。

采埃孚的混合動力產品組合包含各種性能類別的電機，并配備了由采埃孚設計和制造的可完全兼容的控制單元、軟件和功率電子元件。

采埃孚電驅動橋和集成電驅系統

為了實現純電動和零排放，***專為中小型乘用車研發了一款中央電驅產品，以適應越來越多的車企進行電動汽車的正向開發模式，這款產品位于車橋中部，最高功率為120千瓦，即使在低速下仍能輸出高扭矩值，其加速性能絲毫不亞于傳統的內燃發動機。

另外，這款中央電驅產品結構緊湊，重量僅約45公斤，便于整車前后空間布置動力電池，以達到更好的操控性和穩定性，動力電池前后均衡布置被認為是目前較為主流的布置方式，寶馬i3、teslamodels這些全新電動汽車底盤設計車型都采用了這種布置方式。

對于許多純電動車來說，電動馬達和逆變器共同運行在一個特定行駛工況時會產生一定的能量損失，而采埃孚推出的電驅裝置提供了該問題的解決方案，采埃孚通過對整套電驅系統的性能優化，使得電能轉換效率提升6%。

集成化的動力電源是這款裝置的一大特點。同時，采埃孚也在研發適用于各個輸出級別的模塊化系統，以更好的滿足不同客戶和車輛的需求。未來，采埃孚電驅系統將不再僅僅適用于小型車和緊湊型車，而將依托車橋混合動力模塊，將產品線進一步拓展到中高級別的前輪驅動轎車。

采埃孚底盤、電驅和變速器

采埃孚在底盤方面，從球鉸鏈、減振器到整套車橋系統都提供，它在這一領域的優勢，是能夠提供整個車橋系統的解決方案（比如可根據車型調校底盤和懸掛，包括底盤NVH優化，在國內它就為ABB提供整個車橋服務）并提供一些技術含量高的產品，比如采埃孚的無級可變阻尼控制減振器(簡稱CDC)可根據不同的駕駛工況，對每個車輪上的阻尼力分別進行實時優化。

2013年投入量產的采埃孚主動式后輪轉向系統(簡稱AKC)，通過機電執行機構改變兩個后輪的前束角來輔助前橋的轉向動作，可提供車輛的操控性和安全性；比如在底盤輕量化技術方面，采埃孚最新展示的玻璃纖維塑料(GRP)制成的板簧，相較于傳統的鋼結構車橋，采埃孚研發的輕量化車橋的重量最多可減輕15%，輕量化支柱式懸掛模塊的質量只有傳統鋼-鋁結構產品的一半。

同樣，采埃孚以模塊化后橋概念的形式為傳統車輛提供了完全集成的傳動系統和底盤解決方案。憑借電動橋驅動以及采埃孚的主動式后輪轉向系統(AKC)，此項為轉向功能而設的創舉可實現輕松升級。

比如相比目前市場主流的橫置6擋變速箱，采埃孚9擋自動變速箱(9HP)高達9.81的大齒比可額外降低油耗16%，不過注意了，這個效率是車輛以120千米/時勻速行駛時測出的，所以實際省油肯定沒這么明顯。

與豐田、馬自達聯手

日本汽車公司豐田、馬自達和大型汽車零配件制造商電裝公司宣布，三家公司就合作研發電動汽車相關技術簽署合同，并決定為此成立一家新公司。

三家公司在28日聯合發布的新聞公報中說，豐田、馬自達、電裝將分別以90%、5%、5%的比例總計出資1000萬日元（1美元合計112.7日元）。

新公司總部設在離豐田總部所在地不遠的名古屋市，主要從事能覆蓋各級別、各車型的電動汽車基本構造相關技術的研發工作。新公司的專職工程師主要從三家公司借調。

在美國設廠生產電控組件

近年來，世界許多國家和地區對溫室氣體排放的限制日趨嚴格，一些地方甚至硬性規定了銷售車輛中必須有一定比例的電動汽車。

日本電裝將投資10億美元改造其位于美國田納西州瑪麗維爾（Maryville）工廠，主要用于生產電動汽車、混動汽車及自動駕駛汽車配件。

隨著越來越多的汽車制造商公布其在美國生產電動汽車的計劃，日本電裝的巨額投資有助于解決近來困擾電動汽車行業的難題。

日本電裝將在美國本土投資建造三條生產線，即：未來的互聯汽車所需的電動車逆變器（EV inverters）、雷達組件（radar components）及數據控制模塊（data control modules），而其它的日本的汽車巨頭則是在日本本土生產這些配件。

此舉解決了豐田的燃眉之急，豐田是日本電裝最大的客戶，也是日本電裝的大股東。豐田計劃在美國建造一個工廠與馬自達一起生產一款或多款電動汽車，但車名未定。

日本電裝的高管上周在瑪麗維爾工廠時透露，他們將擴大生產線，生產混動車和電動車所需的電氣化產品，其安全性高，可實現網絡互聯。此外，他們將為整個北美客戶提供這些部件。

電動汽車不再是處于邊緣的受冷落者。作為日本電裝的另一重要客戶，通用于上周透露，在未來的18個月里，通用將引進兩款新型電動汽車。此外，截止至2023年，公司將新增20款電動汽車或者氫燃料電池汽車。

日本電裝與京都大學共同研發電控產品

日本電裝與京都大學創辦的一家科技初創公司FLOSFIA宣布合作，將投資和開發新一代功率半導體器件，預計將減少和降低用于電動汽車逆變器的能耗、成本、尺寸和重量。通過聯合開發項目，兩家公司旨在提高電動汽車動力控制單元的效率，這是推動電動汽車廣泛使用的關鍵。

此外，電裝在其8億日元（約合710萬美元）的C輪融資中獲得了FLOSFIA發行的新股。C輪的其他投資者還包括三菱重工（Mitsubishi Heavy）、三井礦業冶煉公司SBI材料創新基金（Mitsui Kinzoku-SBI Material Innovation Fund）及Eight Roads投資公司等。

FLOSFIA成功地用α-Ga2O3制備了肖特基勢壘二極管( SBD )，與基于SiC開發的SBD相比，其導通損耗降低了86%。電裝表示，α-Ga2O3可以取代目前的硅（Si）和碳化硅（SiC）功率半導體，并有助于進一步開發支持未來電動汽車的技術。兩家公司將進一步研發用于包括半導體在內的混合動力和電動車用高壓產品技術。

舍弗勒的混動產品

盡管中國政府不遺余力的推廣電動汽車，并將電動汽車作為未來的發展方向，但一些汽車主機廠和核心零部件廠商仍舊沒有放棄混合動力這種技術路線。3月16日，全球領先的汽車發動機、變速箱和底盤部件與系統供應商舍弗勒集團的首個P2混合動力模塊在江蘇太倉工廠投產，為國內車企研發混合動力車型提供系統化解決方案。

P2混合動力模塊是舍弗勒在電驅動領域的一款代表性產品，該產品可以通過模塊化的方式應用于采用不同類型變速箱的車型以實現混合動力。根據混合動力模塊所處位置的不同，有P0、P1、P2、P3、P4等多種構型。

P2混動模塊位于發動機和變速箱之間。不同于豐田THS和通用Voltec的PS構型，P2構型相對簡單，適配不同的變速箱和發動機，尤其適合雙離合器變速箱。而且，P2構型的成本較低。

舍弗勒P2混動模塊包含一個高功率密度的永磁同步電機、一個干式K0離合器和一個中心式電機執行機構。整個系統可集成25kW至80kW的電機，通過離合器傳遞高達250Nm的扭矩（在結合單向離合器后可提高至 800Nm）。

該模塊可以實現多種驅動模式，包括純電驅動車輛起步和行駛、純發動機驅動行駛、電機助力、在純電驅動行駛中通過電機啟動發動機，以及制動能量回收等功能。

舍弗勒成立新的電驅動部門

去年年中，舍弗勒宣布從2018年1月1日起在汽車事業部下成立獨立的電驅動業務部，整合所有與混合動力和純電動應用相關的產品和系統解決方案。新的業務部位于德國布爾，也是舍弗勒集團汽車事業部的新總部所在。

除此之外，舍弗勒集團還制定了在電氣化領域的初步銷售計劃，預計在2020年前將電動汽車業務營收占到總營收的15%以上。

2018年1月16日，舍弗勒正式任命約亨·施羅德博士（Dr. Jochen Schr?der）為舍弗勒集團新成立的電驅動業務部負責人，他將從2018年4月1日起正式上任。在該崗位上，施羅德博士將向舍弗勒集團汽車主機事業部首席執行官馬迪斯·青克匯報。

施羅德博士現年46歲，在加入舍弗勒集團之前，就職于Valeo Siemens eAutomotive公司。作為管委會成員之一，他主要負責該公司全球研發業務。

施羅德博士就讀于漢堡-哈堡工業大學，并獲得控制工程領域博士學位。他曾服務于寶馬公司，在不同的管理崗位上任職，先后負責系統設計、電驅動先進工程開發以及車輛能源管理等領域的工作。

2016年底，在寶馬公司服務長達15年之后，施羅德博士加入Valeo Siemens eAutomotive 公司，擔任CTO一職。

舍弗勒電驅動橋

日前，舍弗勒集團發布了口號為“明日計劃”的新戰略目標，集團CEO克勞斯·羅森菲爾德表示：“汽車行業在發生快速轉型，如果我們想追趕上市場的變化，就需要加速自己的變革。因此，舍弗勒集團將向純電動汽車解決方案、工業4.0以及智能汽車數字化技術作出轉型，這些新的業務將在2020年占據集團15%的銷售額?！?/span>

據了解，目前舍弗勒集團已獲得全球不同汽車客戶在新能源汽車傳動軸以及混合動力模塊等產品上的八個系列合同，這些合同的銷售潛力超過10億歐元。值得一提的是，舍弗勒集團也將在中國建立研發中心，針對中國汽車品牌進行定制的供應需求。

一直以來，純電動汽車都是使用電機-驅動橋組合形式的驅動形式，這種形式就必須增加差速器這一機構。不過這種形式多半是電機性能的跟不上，需要采用減速器進行減速增扭。在這些機構的作用，電動機不少能量就用作了克服摩擦，不利于電動車的使用。但這也是最為簡單直接的布置形式，更像傳統汽車。

舍弗勒公司也有多種電驅動解決方案，除了P2混動模塊以外，舍弗勒還生產電驅動橋，同時，也在研發輪輞電機技術，不過這項技術的研發仍然處于早期階段。據EV世紀了解，長城汽車旗下高端品牌WEY的SUV車型VV8車型將推出一款搭載了舍弗勒生產的電驅動橋的插電式混合動力車型。

舍弗勒輪轂電機

面向未來的零排放技術也在舍弗勒公司的開發概念中擁有一席之地。這家公司在展會上同時也展示了其輪轂電機技術 —— “E - Wheel Drive”技術，將電機安置在車輪內部。

針對歐洲汽車市場高功率大扭矩的需求，舍弗勒德國開發了一款超高集成度、面向B級及以上車型的輪轂電機驅動系統eWheelDrive。該系統將內轉子電機、功率電子部件、控制器、制動器以及水冷裝置等都安置在16寸的輪輞內。

作為后輪驅動，eWheelDrive（β版）搭載在2013年發布的與福特歐洲研究和高級工程中心聯合開發的福特嘉年華eWheelDrive電動試驗車上，能夠提供高達1400Nm的巔峰扭矩，和88KW的澎湃動力。

舍弗勒推出了E-Wheel Drive這個新技術，這實際就是輪邊電機以及剎車的組合體，對電機全范圍扭矩以及轉速有著很大的要求。使用該技術的電動汽車有著更高的傳動效率，而制動方面則是通過電機反滯進行“動能回收實現”，內置的剎車鼓是在緊急狀態以及電池已滿無法再接受電量狀態下使用的。

這種形式雖然更節能，但除卻成本還需要解決懸架以及簧下質量這些影響操控的因素。

在“未來機動性”的戰略框架下，舍弗勒集團將繼續堅持包括輪轂電機驅動系統的新能源技術的研發，為未來驅動提供更多的可能。eWheelDrive輪轂電機驅動技術將獨立的電動機集成于汽車的兩個后輪轂中，從而取代了傳統傳動系統中的發動機和變速器，以及用于電動車的中置發電機，從而節省了大量空間。