【訪談實錄】
《汽車縱橫》:能否詳細介紹一下英飛凌是如何把寶馬i3的電控和電機做到高度集成化的?
徐輝:電機部分簡單來講就是一個外殼里面有很多銅質線圈,通過磁場轉動電機。我主要講一下電控單元,IGBT就是在這個單元里面的。IGBT是逆變器(inverter)里最核心的部件。逆變器用來執行直流電和交流電轉換和控制,IGBT在接到電池的直流電信號后,把它轉換成三相交流電。這就要求IGBT要有很高的功率密度,因為功率密度越高,原件的體積就可以做得越小,也就可以達到更高的效能。所有IGBT廠家評估IGBT質量好壞的標準就是功率密度的大小。英飛凌做到了業界最高的功率密度,比競爭對手高出30%到40%,這是我們的核心競爭力。
第二點就是散熱,因為IGBT的體積做得很小,因此對散熱的要求就更高,同時,因為所有的功率轉換都由IGBT執行,所以器件本身沒有很多空間來散熱,也不能通過增加風扇等其他方式散熱,這就要求IGBT本身有很好的散熱功能。我們的IGBT有獨特的冷卻方式,叫做“Pin Fin”,我們在原件上面增加了很多針尖式的設計,保證了更大的散熱面積,這也是英飛凌最先推出的創新設計。第三就是開關的頻率。新能源車本身對汽電的要求更高,因為IGBT控制電機,而電機的頻率變化要求非常高,也就要求IGBT有更高的開關頻率,并且能夠更精確更可靠地控制電機,英飛凌的IGBT從質量和可靠性上能夠達到業界最高的要求,這樣也就能保證最高質量和最可靠的電機控制。寶馬i3能達到高度的集成化,這和我們與寶馬長期的合作,以及與他們的研發團隊緊密的聯系是分不開的。
在電控單元方面,寶馬還把DC/DC的轉換功能也整合在逆變器單元里,更大程度上減少了發動機空間,這樣的高度集成化、減小空間、減小體積和降低成本之所以能夠完成,也和我們的前期合作是直接相關的。我們IGBT的性能、質量和可靠性也幫助了寶馬i3逆變器和動力系統達到了最高的效率。這就是我們幫助寶馬實現高效變動驅動和變動傳動的合作成果。
《汽車縱橫》:英飛凌與寶馬在電動汽車方面有近十年的合作,請問是什么樣的合作?
徐輝:我們都知道,汽車的前期投入非常大,研發時間非常長。在電動車方面,早在2007年時,寶馬就在考慮是否要向電動車方向發展,當時的寶馬團隊對電動車以及對核心器件的了解是非常少的。寶馬2008年開始第一個做電動車的契機是因為Mini Cooper系列有一個Mini-E的項目,準備2010年投入市場,而車廠需要三到四年的時間進行研發和驗證。2008年,英飛凌就開始支持寶馬設計Mini-E的系統,今天的i3系列的架構就是從這個項目開始的。當時英飛凌就花了很多的時間和寶馬合作,和他們講解這些功率器件的用途和信息,讓他們對電動車的基礎知識有更好的理解,幫助他們的設計。但是后來他們生產了寶馬5系的Active-E,是他們最先上市的新能源車,最終發展為今天i3的架構,它們的工作原理都是一樣的。
比車企更早進入新能源領域
《汽車縱橫》:英飛凌汽車事業部的業務占到其全球業務的40%以上,主要業務來自于傳統車,那么英飛凌在新能源車方面的研發和投入是從什么時候開始的?
徐輝:英飛凌全球汽車電子事業部的銷售額占公司的45%,接近20億美元。在電動車方面,我們是比車廠還要早幾年進入這個行業的。比如雷達,車廠也就是在兩三年前才開始做雷達的,但是我們要先把芯片研發出來,他們才可以裝到車上。所以我們要比車廠提前兩年、三年甚至更長的時間去研究這項技術,讓這項技術在芯片層面實現。其實我們十年前就在做新能源車的IGBT了,只是大家看到的就只是這幾年,所以我們要在客戶立項之前就開始合作,因為我們要為他們做相關技術和知識的普及,做一些培訓。
因此我們對新能源的投入至少超過十年,甚至更多,我們相關知識的團隊,從銷售到技術都必須在推向市場的前段就開始做,我們在這方面的投入已經很久了。
《汽車縱橫》:今后英飛凌會不會因為新能源車的逐漸普及而調整業務格局?
徐輝:目前來講,我們認為新能源是一個非常有潛力的市場,所以我們對這方面的投入也比較大,但是我們業務的主要來源還是傳統車。我想強調的一點是,即使將來能做到100%的電動車普及,傳統車的部件也還是需要的,只是發動機控制的部分變成電控了,對于車身的舒適性和安全性的要求是一樣的。所以只是我們一部分的業務從傳統的內燃機控制變成了電機控制,對于我們來講,這種變化只是應用的不同。我們會根據市場發展的趨勢和策略去決定我們的研發和我們支持的團隊,所以我們認為按照市場的發展做出相應的調整也是正常的。
目前來講,雖然新能源車話題很火熱,但是真正看量的話還是較小的。中國的新能源汽車銷量位居世界第二位,最終數量也就是幾萬臺,也許今年能夠達到十萬以上。而傳統車則是上千萬的量。這兩個數量級是完全不一樣的。當然我們從訂單上可以明顯感覺到電動車是在明顯提高的,但是從數字上看,跟傳統車比它還是一個相當小的部分。
《汽車縱橫》:英飛凌的產品在針對純電動和混動車兩種技術路線上的應用有什么區別?
徐輝:混動如果做強混插電,需要的電力系統跟純電動是基本相似的,只不過電池可能小一點,所以對功率的要求也小一點,那么這方面的相對的成本會低一點。所以對我們來講,我們的技術應用在混動和純電動上沒有太大差別。
《汽車縱橫》:英飛凌在智能汽車通訊方面有哪些動作嗎?
徐輝:我們之前跟智能汽車領域的一些專家也探討過,一致認為要實現真正的無人駕駛的目標還是比較遠的,尤其是針對中國當下的車況和路況。我們認為最簡單的智能化和車聯網的概念分成兩部分:一部分是ADAS(高級輔助駕駛系統),我們希望這些系統能夠更快的在整車上實現,能夠使駕駛變得更安全,這是這幾年的一個發展方向,也是我們的一個目標。ADAS需要很多傳感器,包括一些更強有力的微處理器。針對ADAS我們有長途和短途的雷達,還有能夠更強信息處理的單片機等等。
另一部分是聯網汽車。大家現在對車聯網的理解就是把整車的數據和大數據聯網,但實際上真正的發展方向是什么還不是特別明了。現在很多互聯網公司、通訊公司已經推出了很多車聯網系統,但是普及率都還有待提升,比如,我們的手機已經可以實現許多聯網共享功能了,現在大家都用手機導航,很少有人使用車里的導航,對消費者而言,手機導航已經很方便了,沒必要再花錢在車里安裝。我們認為,云端數據這方面是更有發展前途的,比如說可以真正遠程監控車況,車出了問題可以遠程調試,甚至說可以根據路況來控制車的操縱方式,可以更安全更省油等等。我們認為這些方面是對客戶更有價值的,也是車聯網更有發展前途的方向。
純電路線更適合中國車企
《汽車縱橫》:英飛凌的汽車事業部是什么時候進入中國的?目前與國內車企有合作嗎?
徐輝:英飛凌進入中國是在1995年,各個事業部是同時進入中國的,我們的汽車事業部也是1995年進入中國的。跟國內的廠家大部分已經合作了三年以上,大部分車廠其實都是在2010年開始做電動車的研發的。包括一汽、北汽、上汽、長安、東風等等。他們大部分都使用了英飛凌的器件。
以比亞迪為例,我們跟比亞迪合作也已經有六年左右的時間了。最初在2009年、2010年的時候,比亞迪最核心的競爭力是電池,對車并不是特別了解。所以最開始我們也給比亞迪提供了一些基礎培訓、知識普及。比亞迪的強項是電池,所以他希望用更強大的電池達到更高的續航里程。現在比亞迪和奔馳合資的騰勢續航里程超過了300公里,是目前我們知道的最長的續航里程。所以比亞迪的電動車的競爭力是依靠電池技術驅動的,他的電動車一些設計原理跟其他車廠有些不一樣。因為比亞迪的電動車要達到更高的電池續航里程就需要有更高的電壓,我們設計的IGBT一般是600V的工作電壓,那么車里面的電壓一般是300V的。而比亞迪的電池要達到更高的續航里程就可能需要比一般的車高出一倍的電壓,那么我們的器件的電壓也要高出一倍。所以為了達到比亞迪的要求,我們為比亞迪單獨訂制了一款1200V的IGBT。這是在2011年的時候設計的。
《汽車縱橫》:業界希望新能源汽車成為國內汽車產業彎道超車的一條路徑,英飛凌與許多國內外車企都有過合作,您對這個問題怎么看?
徐輝:我認為中國政府的針對汽車行業的發展策略是很正確的,因為在傳統內燃機領域,中國比國外的很多車廠還有不少差距,畢竟國外的傳統車發展已經有近一百年的歷史。而我們之前談到的電機、電控和電池這三個單元,中國本土的設計和生產制造則都是和國際水平持平,比較有競爭力的。所以在新能源車的研發制造中,中國是有自主研發能力的。
另外我們也很贊同中國政府對純電動汽車的推動策略,因為如果做混動就要涉及電動系統和混動系統的配合,其實最難的就是什么時候上電機,什么時候停電機,什么時候上傳統發動機。這種動力驅動的交替是日本車企的強項,他們能夠把混動系統做得非常平穩,而且效率非常高,所以它的成本可以做到很低,他們也投入了很多前期的研究。我們認為混動不是中國整車廠的優勢所在,只會耗費更多的人力財力物力跟隨日本的技術方向跑。而純電動的技術路線會更加適合中國的整車企業。
《汽車縱橫》:與寶馬等國外車企相比,您認為國內車企在新能源汽車的研發方面是否存在哪些不足?
徐輝:我們可以看到現在國內的車廠會在做新能源車的時候同時不同的技術路線:大部分整車廠有自己的自有技術會走自主研發路線,另外他們還會選擇國際的系統供應商,第三條路線是使用本土供應商。這樣分成三條路線都走其實分散了技術能力,再加上這其中是有一些猶豫不決的,因為這些年汽車領域的發展都是以國際廠商為主線,因為這樣選是比較靠譜的,這樣的話就會進一步弱化自身的自主研發能力。
我們更希望國內廠商能夠更堅決的走自主研發的路線。其實國內的電機、電控已經做得很好了,很多也已經出口國際市場。所以我認為國內的整車廠還是應該利用本土現有的生產和研發能力把更多的精力放在本土的自主研發上。
另外有一個和電動車相關的問題。我們認為電動車的發展是可以促進汽車智能化發展的。也可以說這兩者是能夠互相拉動的。如果國內的電動車發展能夠走在前面,也是能夠帶動汽車智能化發展的,反之亦然。從這個角度講,國內的汽車智能化發展前景也是很廣闊的。