新能源绝缘水冷板(车展风向标:玩环保拼续航)

2024-01-28 22:10:14 科普 爱小

易车原创?每年的上海(北京)车展除了亮相各种新车外,还会透露出各家车企未来的技术发展,而新能源汽车已经成为当下的主流,近两年除了特斯拉外声量更多地集中在中国品牌这里,不容置否中国品牌一定程度上实现了弯道超车。而燃油车时代的霸主:传统豪华品牌们又是如何应对新能源趋势的?它们的新能源化又将剑指何方?我们通过这次上海车展它们发布的新车来一探究竟。

作为Ultium平台下首款落地产品,凯迪拉克LYRIQ无疑是本届车展最亮眼的新车之一。从2020年3月4日的GM Motor EV Day通用汽车发布全新电气化战略时我就关注了其中最核心的Ultium平台,对它当时宣传的技术实力叹为观止。

简而言之这是一个比丰田TNGA架构更加模块化的平台,它具备高度的灵活性,兼容各种尺寸、底盘结构和车身样式,电动车核心的三电系统也可以灵活搭配。

上汽通用全新Ultium平台

它支持2种电芯、2种模组、3种电池包并具备8/10/12模组方案,还能支持双层电池包,对于HUMMER EV这种纯电越野大块头就能够满足高续航、高功率输出的需求。就好比是乐高积木,用这些种类的零件,你能造出小奥拓,也能堆成擎天柱。

Ultium电池模组+电芯

除了灵活性还有高度集成性,单个模组水冷板直接集成在内部,每个模组互相是独立的,可实现电池包内模组的单独更换,降低维修成本,而统一化模组也降低了制造成本。

无线电池管理系统

最先进的莫过于wBMS系统,也就是无线传输电池管理系统,每个模组集成了一个独立的BMS电池管理系统芯片和一套WIFI网络收发器,这在业界尚属首例,这个设计减少了90%的线材使用,实现了轻量化、降低了短路风险,风险冗余控制和诊断方面也有加强。

当然,WIFI传输数据形式是否比线材传输更可靠,BMS信息如果传输失效会否产生不良后果,需要等待时间来验证。但从创新性看,这个技术对于整个电池包设计有着很大的突破。

除了Ultium平台,当然还有通用另一大强势项目:Super?Cruise超级智能驾驶系统,目前在最新车型上这套系统进化到什么程度还不得而知,这是通用在自动辅助驾驶方面的长期布局,大方向上和现在领先的特斯拉、蔚来等优秀选手都很匹配,未来的发展程度值得关注。

粗暴点理解,EQS就是电动车界的奔驰S级,在燃油车界获得的荣光又能否在纯电动车领域实现?单从豪华感来看,依旧是标杆水准的,这其中最大贡献的就是MBUX Hyperscreen车机系统,在引领了双联屏时代后,奔驰再次创造新格局。

这是一块宽度140cm、从驾驶席到副驾驶席分别拥有三块OLED屏幕的贯穿式曲面大屏,涡轮形状的空调出风口精美地镶嵌在屏幕两侧,它的整个屏幕设置了12个传感器以实现触控指令,独立发光的OLED像素点在任何视角和光线条件下都能呈现高对比度的清晰靓丽画面。

“零层级”操作界面是其一大特色,这在目前还没有量产车型实现,在8核CPU、24GB内存以及每秒46.4GB内存带宽的强大算力支持下,MBUX Hyperscreen能在适当的时候,为用户在中央屏幕主界面显示其所需个性化功能,不需要滚屏和翻页,没有子菜单,在同一界面下就能实现所有操作,人机交互感受更强。

同时该系统使用了最新一代AI人工智能技术,驾驶者可通过中控大型屏幕,随时实现高度自我学习,以达到完美融合的效果。另外通过5G互联可以让车辆随时处于在线状态,可实时下载大量APP应用和OTA云端升级。如果上述功能能够完美落地,它将超越现在的车机互联系统,在操作性、功能丰富性、人机交互等方面达到新的高度。

另外EQS将风阻系数做到了量产车新低:0.20,以此为基础其做到了WLTP续航里程770公里的水平,在量产车中走到了最前面。

宝马iX无疑是这次宝马展台最重要的一款车。它这次是亚洲首发,将于年内正式上市。在它的身上已经能看出很多宝马对于新能源化发展的思路,第一个大方面就是对再生新能源环保理念的践行。

它车内的皮革使用了从欧洲每年橄榄树修剪收集的叶子中收集的橄榄叶提取物来处理,同时将由回收的尼龙废料制成的合成纱线用于地毯和地板垫。每台宝马iX都搭载约132磅(59.9千克)的再生塑料。?

类似的方式此前在沃尔沃相关车型中看到,这种方式确实是实打实地实现了环保,值得称赞,但作为卖点来看相对来说没有新技术更吸引人。那接下来就是之前已经正式发布的iDrive8.0车机系统,iDrive系统演进到第八代,利用减少层级、翻页等形式提高交互体验,同时它的AI智能语音助理也再次进化,能根据情境智能判断沟通对象来执行操作,变得更加智能。

此外该系统还首次使用了5G移动网络技术,在云端服务的运算能力大大提高,在未来这一功能还将与V2X功能结合,通过分析道路上所有宝马车型采集到的数据,导航将会更加精准,用户可以提前躲避拥堵和事故、节约通行时间,OTA能力也大幅增加。

但其实更值得一提的是宝马iX的内饰,有没有发现宝马对于新能源车的设计语言发生了很大的改变,超宽双联屏出现在宝马车型上,大面积的绒面内衬、水晶档把等元素让这款车的设计品质高出同级别燃油车一个等级,即使和奔驰的EQ系列比也毫不逊色。

说完它的亮点我们再看看其他常规部分,要说传统豪华车企相比新势力造电动车有什么优势,那就是在驾驶层面的感受上更加成熟,动力续航等参数上也不会落伍。iX的低配车型xDrive40采用70度电池,百公里加速成绩不到6秒,WLTP续航里程超过400公里;高配车型xDrive50采用100度电池,百公里加速成绩不到5秒,WLTP续航里程超过600公里。

动力和续航的实力以目前2021年的时间节点来看,是站在第一梯队的。如果iDrive8.0实际使用感受能像宣传中那么好用,这台车在国内势必会和它浓厚的宝马基因一同继续征服大家。

总结:

除了上述的三个品牌,奥迪e-tron率先实现了国产化,Q4 e-tron等车型也在路上。到了2021年,并非所有传统豪华品牌的新能源车都停留在油改电、不智能的阶段了,明显能感受到的几个变化:1.续航能力能进入主流甚至实现领先水准;2.车机互联系统整体表现大有超越中国品牌车型的

新能源汽车电池热管理行业竞争格局及发展

1、新能源汽车电池热管理行业竞争格局

从市场参与者角度来看,国内市场液冷板行业的厂商主要可分为三类:热管理龙头企业(三花智控、银轮等)业务的厂商(纳百川等)基于技术互操作性的开发; 跨境企业(技术创新源等)。

从细分市场来看,蛇形液冷管用于支撑圆柱动力电池,液冷板用于支撑方形电池。国内市场液冷管的主要生产商是鑫富科技。如果未来有更多的国内新能源汽车厂商采用圆柱电池技术路线,将会有更多国内从事液冷管研发和生产的企业发展起来。

国内新能源汽车电池液冷板市场呈现寡头垄断竞争格局。 2019-2020年,国内液冷板市场大部分被传统汽车热管理集成商三花智控、纳百川、银轮占据。三大厂商单年国内市场份额累计超过80%。 2021年开始,以鑫富科技、科鑫源、飞荣达等为代表的国内厂商将逐步进入国内液冷板市场,渗透率也将逐步提升。

2、新能源汽车电池热管理行业概况及发展趋势

新能源汽车电池热管理系统旨在调节电池温度,减小电池组内最高温度与最低温度的温差,使动力电池保持在合适的工作温度范围,保证充电和充电。放电性能、电池安全性和寿命,降低新能源汽车因电池过热而自燃的风险。

新能源汽车电池热管理系统根据冷却介质不同主要可分为三种类型:风冷、液冷和直冷。其中液冷是动力电池冷却的主流技术。冷却速度快、比热容大、传热系数高。具有良好的传热能力和传热一致性。液冷系统的部件比较复杂,主要包括电池冷却器、电子膨胀阀、电子水泵、电池阀、液冷管、液冷板等,其中液冷管和液冷板在液体流过冷却液传递掉多余的热量以实现冷却是液体冷却系统的关键组成部分。

随着新能源汽车逐步向高能量密度、高续航方向发展,动力电池热管理系统的温度监测与控制需求日益增加。为了达到更好的冷却效果,未来将根据客户需求逐步提高液冷管和液冷板的技术要求和质量。在工艺难度增加的同时,自行车的价值和用途有望大幅提升。此外,随着下游新能源汽车行业需求不断增加,新能源汽车电池热管理系统下游特定品类和型号有望实现生产规模效应,产业链增长潜力巨大。

3、行业壁垒

(1)技术壁垒

液冷管和液冷板通过金属管、板(一般为铜铝等导热金属)组成的封闭腔体,将加热装置的热量间接传递给封闭在循环管道内的冷却液体。热量通过冷却液被带走的冷却形式。由于这种冷却方式会极大地影响动力电池的整体安全性、重量以及工作稳定性,因此具有较高的技术壁垒,主要体现在以下几点:

第一,散热效果要求高。由于新能源汽车电池在工作时会产生大量热量,热量过多不仅会影响电池的工作效率,还会造成一定的安全隐患。电池工作过程中产生的多余热量,可以避免温升过高的情况发生;

第二,密封可靠性要求高。道路车辆的工作环境复杂,存在振动、冲击、高低温等各种环境。如果极板和液冷管的密封出现问题,内部冷却液就会泄漏,从而导致电池短路,温度积累到一定程度就会发生自燃;

第三,散热设计精度要求高。由于新能源汽车车型不同,所用电池的形状和排列方式也不同。需要对不同电池组的液冷管和液冷板的冷却液通道进行细化设计,使冷却液能够均匀地冷却电池温度。避免电池组内不同位置温差过大;

第四,轻量化要求比较高。为了减轻车身重量,提高电动汽车的续航里程,液冷管和液冷板所用的材料质量更轻,厚度更薄,材料越薄越轻进一步增加了技术加工的难度;

第五,液冷管、液冷板在出厂前应经过相关检测,符合相关国家和行业标准及设计要求,包括外观质量、性能、水质性能、环境适应性、工作性能等检测验证。方法。因此,液冷管、液冷板供应商需要掌握核心研发和工艺技术,在产品性能上不断创新。

尽管精密合金线材行业的生产工艺和核心装备相对成熟,但在轧制和热处理工艺方面仍存在一定的技术壁垒。新进入者短期内很难在技术和工艺上取得突破,这将导致产品技术指标比成熟企业差。在产品利润空间有限的前提下,单纯依靠价格竞争很难立足。

(2)客户认证壁垒

在选择供应商的过程中,整车厂建立了一套完整且非常严格的认证体系。通常,行业内企业需要通过国际组织和国家或地区汽车协会组织的质量管理体系审核,才能进入整车厂的供应商体系。获得相关质量管理体系认证后,即可成为候选零部件供应商。其次,企业还需要接受整车厂全方位严格审核,在采购管理、生产技术、物流控制、技术研发、成本控制、安全环保等多方面进一步考核后才能成为合格供应商。和质量控制。最后,合格的供应商需要与整车厂合作进行产品开发。经过开发设计、工艺调试、样品试制检验、整车测试等多个环节后,即可进入批量供货阶段。

4、相关风险

(1)市场竞争的风险

液冷管、液冷板行业竞争较为激烈。随着新能源汽车、储能等相关行业技术的不断进步,以及市场培育的不断成熟,未来将会有更多的企业涌入该行业,行业竞争将加剧。现有龙头企业如果不能提高产品竞争力、提升产品科技含量、提升品牌影响力,可能无法在市场竞争中获得竞争优势、提高市场份额,甚至面临市场份额下降的风险。

(2)新能源汽车政策调整风险

液冷管、液冷板等行业属于新能源汽车产业链,新能源汽车市场的政策波动会对现有龙头企业的业务产生影响。新能源汽车发展初期,行业投资规模较大,国家出台补贴和税收优惠政策支持行业发展,对销量快速增长起到了重要作用新能源汽车。

随着新能源汽车产业的发展,行驶里程不断增加,规模效应逐步体现,新能源汽车价格开始下降,行业得到了市场的广泛认可,加上政府的财政补贴和税收优惠政策逐渐减弱。

5、行业重点企业

(1)法雷奥

全球领先的汽车零部件企业,产品主要销向欧洲、北美等区域。旗下热系统产品齐全,包括空调系统(电动压缩机、热泵、HVAC 单元等)、动力总成热管理(冷却模块、散热风扇等)、电池冷却系统(Chiller、液冷板等)。

(2)科创新源

成立于 2008 年 1 月,2017 年 12 月在深圳创业板上市,依托领先的高分子材料技术开发平台,一直专注于功能型高分子材料应用的研发与制造。2021 年度,科创新源以外延式扩张的方式将业务拓展至热管理系统产品的研发、生产和销售,主要产品包括新能源汽车和储能系统用液冷板、消费电子和传统家电散热器件等,其全资子公司瑞泰克已成为宁德时代吹胀式液冷板供应商。

(3)纳百川

纳百川控股有限公司,成立于 2007 年 10 月,自成立开始便专注于汽车发动机热管理系统领域的研究,产品主要出口欧美售后市场。2011 年开始启动新能源汽车动力电池热管理系统的研发。纳百川已为上汽大众等国内多家主流车厂新能源汽车动力电池热管理系统提供产品服务,于国内液冷板领域市占率排名前列。

(4)三花智控

成立于 1994 年 9 月,2005 年 6 月在深圳主板(原中小板)上市,是全球领先的制冷控制元器件、汽车空调及热管理系统控制部件制造商。三花智控液冷板业务在杭州、绍兴等地设置产线,并在 2022 年 4 月发布公告,拟成立合资公司在欧洲开展水冷板产品及相关零配件的研发、生产和销售。

(5)银轮股份

成立于 1999 年 3 月,2007 年 4 月在深圳主板(原中小板)上市,专注于油、水、气、冷媒间的热交换器、汽车空调等热管理产品以及后处理排气系统相关产品的研发、生产与销售。银轮股份电池热管理产品主要包括液冷板及电池冷却器总成,液冷板产品已与宁德时代、威马汽车等建立订单合作关系。

(6)新富科技

公司主要业务为新能源汽车电池用液冷管、液冷板及精密合金线材的研发、生产和销售。公司成立至今,伴随着新能源产业的发展,在电池热管理领域不断开拓创新,注重产品质量和服务,在新能源汽车液冷管领域已处于行业领先地位。