“充電5分鐘，續(xù)航200公里。”相信是絕大多數(shù)電動(dòng)車主的補(bǔ)能夢(mèng)，尤其是經(jīng)歷過長(zhǎng)假出游的車主更有體會(huì)。

在中國(guó)新能源汽車技術(shù)快速迭代，以及新能源汽車保有量邁過千萬(wàn)規(guī)模，并仍以每月70萬(wàn)輛速度高速擴(kuò)充的當(dāng)下，“補(bǔ)能”已成為限制汽車產(chǎn)業(yè)電氣化轉(zhuǎn)型的短板。

自今年初開始，廣汽埃安、小鵬汽車相繼宣布可以實(shí)現(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航200公里，以此打破當(dāng)下消費(fèi)者對(duì)于電動(dòng)汽車充電、續(xù)航的焦慮。而所涉及的技術(shù)，無一例外都與800v平臺(tái)相關(guān)。

值得注意的是，800v并非今日才有的產(chǎn)物，早在2019年保時(shí)捷taycan便搭載800v高壓平臺(tái)，就此拉開汽車產(chǎn)業(yè)800v時(shí)代序幕，快于400v一倍的補(bǔ)能誘惑，讓高壓快充一度成為新能源汽車新潮流。

但顯然，同為“800v平臺(tái)”，高壓快充的極致體驗(yàn)或伴隨小鵬g9的面世才真正得以實(shí)現(xiàn)，究其原因還需聚焦到一個(gè)看似不起眼，卻極為關(guān)鍵的汽車零部件——高壓電動(dòng)壓縮機(jī)，更準(zhǔn)確點(diǎn)說是由美的工業(yè)技術(shù)旗下威靈汽車部件提供的全球首款800v碳化硅(sic) 12,000rpm高轉(zhuǎn)速電動(dòng)壓縮機(jī)。

無可替代?高壓碳化硅電動(dòng)壓縮機(jī)究竟為何

“12,000rpm的800v 碳化硅(sic)電動(dòng)壓縮機(jī)，它的最大價(jià)值在于可以幫助純電動(dòng)車真正實(shí)現(xiàn)快充。”在蓋世汽車最新一期開展的“800v元年，顛覆了什么”云對(duì)話欄目中，b站u主@原來是翔翔啊如是介紹。

簡(jiǎn)單理解，電動(dòng)壓縮機(jī)是新能源汽車熱管理的“心臟”，為系統(tǒng)提供主動(dòng)制冷與制熱的動(dòng)力，其中最為關(guān)鍵的是在車輛補(bǔ)能過程中為動(dòng)力電池保駕護(hù)航。

也因此，在整車平臺(tái)由400v升壓至800v過程中，除動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器以及dc/dc轉(zhuǎn)換器、obc車載充電機(jī)、高壓配電盒外，提升電動(dòng)壓縮機(jī)的耐壓等級(jí)同樣至關(guān)重要。

但也由此不得不面臨相關(guān)元器件的重新開發(fā)、電池模組安全性的提升以及半導(dǎo)體器件線路的改變都將帶來一個(gè)又一個(gè)難點(diǎn)。

“現(xiàn)階段，基于技術(shù)難度、成本等多重考量，產(chǎn)業(yè)內(nèi)大致出現(xiàn)三種不同技術(shù)路線來實(shí)現(xiàn)800v快充，分別是純800v平臺(tái)、800v平臺(tái)+dc/dc轉(zhuǎn)換器以及雙400v電池串并聯(lián)。”蓋世汽車研究院動(dòng)力系統(tǒng)數(shù)據(jù)分析師夏立朋分析指出，“其中taycan便受制于當(dāng)時(shí)未有合適技術(shù)，不得不通過增加dc/dc將800v逆變，來匹配400v電動(dòng)壓縮機(jī)使用”。

美的工業(yè)技術(shù)旗下威靈汽車部件先行研究高級(jí)工程師、汽車壓縮機(jī)研發(fā)平臺(tái)相關(guān)負(fù)責(zé)人指出，相較于純800v平臺(tái)，dc/dc+400v電動(dòng)壓縮機(jī)解決方案較難滿足大功率快充情況下動(dòng)力電池的制冷需求，且能量損耗較大，大大降低了800v高壓快充原本的極致補(bǔ)能體驗(yàn)。

基于這一認(rèn)知，威靈汽車部件推出了全球首款800v、碳化硅(sic)、12,000rpm高轉(zhuǎn)速電動(dòng)壓縮機(jī)，除率先上車小鵬g9外，更收獲諸多主流整車企業(yè)的認(rèn)可。據(jù)介紹，這款產(chǎn)品大致可用“超高效、超轉(zhuǎn)速、超靜音、超可靠”等關(guān)鍵詞來概括其性能。

威靈電動(dòng)車專用800v電動(dòng)壓縮機(jī);圖片來源：威靈汽車部件

具體來看，其采用了威靈汽車部件獨(dú)創(chuàng)交疊分塊電機(jī)專利技術(shù)，使功率密度提升10%;通過運(yùn)用高強(qiáng)度鋁合金和行業(yè)首創(chuàng)的1維及3維聯(lián)合仿真技術(shù)，使整體重量再減少1kg，從而降低整體能耗。

同時(shí)，提升壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速的解決方案代替市場(chǎng)中普遍使用的體積大、重量大的大排量壓縮機(jī)，率先從8000轉(zhuǎn)提升至12000轉(zhuǎn)，最大程度縮小了壓縮機(jī)體積和重量;并通過機(jī)械噪音改善、流體通道優(yōu)化、軸系動(dòng)平衡、電磁噪音優(yōu)化及控制算法優(yōu)化高轉(zhuǎn)速所帶來的噪音，使得相同工況下，噪音降低5-8db，振動(dòng)下降50%。

此外，為解決高壓、高轉(zhuǎn)速所帶來的開關(guān)損耗瓶頸，威靈汽車部件采用碳化硅(sic)半導(dǎo)體應(yīng)用技術(shù)，并攻克800v高載頻浮點(diǎn)算法平臺(tái)技術(shù)難題，在超高壓絕緣耐壓技術(shù)和交疊分塊電機(jī)技術(shù)的雙重加持下，可實(shí)現(xiàn)5倍絕緣耐壓達(dá)到4.3kv，并擁有400%絕緣安全冗余度。

值得關(guān)注的是，威靈汽車部件將美的工業(yè)技術(shù)在家電壓縮機(jī)領(lǐng)域?qū)τ?ldquo;變頻”技術(shù)的掌握應(yīng)用到了汽車上，使得電動(dòng)壓縮機(jī)轉(zhuǎn)速可在420rpm - 12,000rpm范圍內(nèi)自由切換，以滿足高壓充電、日常行車時(shí)對(duì)于壓縮機(jī)制冷的差異化需求，最大程度降低能耗。據(jù)了解，除以上外，三角循環(huán)制熱技術(shù)，獨(dú)特的渦旋壓縮結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、繞線方式，以及動(dòng)靜渦盤的制造精度等，都是影響產(chǎn)品性能的核心要素，這些技術(shù)均由威靈汽車部件自研，且擁有非常龐大且完整的技術(shù)專利體系。

強(qiáng)勢(shì)入局，以核心技術(shù)引領(lǐng)電動(dòng)車發(fā)展新潮流

與動(dòng)力、底盤等核心部件相比，空調(diào)壓縮機(jī)或許是一個(gè)并不起眼的汽車部件。但伴隨汽車電氣化轉(zhuǎn)型，汽車熱管理的定位由單純提供舒適的座艙溫度外，成為駕乘安全與舒適性的重要保證，作為直接驅(qū)動(dòng)電動(dòng)汽車空調(diào)系統(tǒng)的電動(dòng)壓縮機(jī)變得極為關(guān)鍵。

其相對(duì)較高的技術(shù)壁壘也決定了電動(dòng)壓縮機(jī)市場(chǎng)格局高度集中。據(jù)marklines數(shù)據(jù)顯示，全球汽車空調(diào)壓縮機(jī)中，豐田自動(dòng)織機(jī)、翰昂、華域三電、奧特佳等占據(jù)70%市場(chǎng)份額，國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，華域三電與奧特佳占據(jù)份額近七成，頭部效應(yīng)明顯。

就在諸多產(chǎn)業(yè)玩家還執(zhí)著于400v電動(dòng)壓縮機(jī)技術(shù)時(shí)，美的工業(yè)技術(shù)以800v、碳化硅(sic) 12,000rpm電動(dòng)壓縮機(jī)入局新能源汽車熱管理，強(qiáng)勢(shì)且信心十足。

“電動(dòng)壓縮機(jī)‘跨界’并沒有新勢(shì)力造車來的‘顛覆’，從工業(yè)的角度來看，其本質(zhì)是一致的，不同點(diǎn)在于汽車電動(dòng)壓縮機(jī)強(qiáng)調(diào)的是與客戶的協(xié)同開發(fā)能力，需要對(duì)于整車架構(gòu)足夠理解并提供快速響應(yīng)的服務(wù)。”美的工業(yè)技術(shù)相關(guān)負(fù)責(zé)人表示。

作為美的集團(tuán)五大業(yè)務(wù)板塊之一，美的工業(yè)技術(shù)每年有超過1億臺(tái)壓縮機(jī)投放市場(chǎng)，在家用空調(diào)領(lǐng)域，美的壓縮機(jī)獨(dú)占全球50%以上的市場(chǎng)份額。且早在五年前美的工業(yè)技術(shù)就已展開家電空調(diào)壓縮機(jī)15,000rpm產(chǎn)品的開發(fā)，遠(yuǎn)早于整個(gè)汽車制造業(yè)。

基于超前的研發(fā)布局以及對(duì)于電動(dòng)壓縮機(jī)技術(shù)的深度鉆研，除前文提及的全球首款800v 碳化硅(sic) 12,000rpm電動(dòng)壓縮機(jī)外，威靈汽車部件還推出了一款采用基于800v平臺(tái)的以co2作為冷媒的新型電動(dòng)壓縮機(jī)，成為近50年來工業(yè)壓縮機(jī)領(lǐng)域的一次技術(shù)突破。

據(jù)介紹，該技術(shù)解決行業(yè)低溫制熱、車內(nèi)多場(chǎng)景制冷制熱的高效協(xié)同，極大地緩解新能源車冬日續(xù)航里程大幅降低的痛點(diǎn)。即使在零下35℃至零下40℃低溫環(huán)境下，自熱能量依然強(qiáng)勁，相同低溫環(huán)境下，續(xù)航里程可提升20%。而且，co2制冷劑相較于傳統(tǒng)制冷劑不僅來源更廣，成本相對(duì)較低，且現(xiàn)有產(chǎn)業(yè)鏈布局已逐漸成熟。僅以美的工業(yè)技術(shù)來看，到今年12月份其基本可以完成搭建100萬(wàn)臺(tái)co2轉(zhuǎn)子式電動(dòng)壓縮機(jī)的生產(chǎn)能力。

瞄準(zhǔn)新能源車核心部件賽道，做產(chǎn)業(yè)的賦能者

事實(shí)上，威靈汽車部件入局汽車產(chǎn)業(yè)遠(yuǎn)不止于汽車熱管理。

近年來，在經(jīng)過十余年政策引導(dǎo)、扶持與培育下，我國(guó)新能源汽車保有量突破1,000萬(wàn)輛，占據(jù)全球新能源市場(chǎng)半壁江山，且目前仍以每月70萬(wàn)輛增速快速攀升。

但不可否認(rèn)的是，與終端市場(chǎng)高漲需求相悖的是汽車產(chǎn)業(yè)鏈正陷入重重困境。“缺芯”“少電”“原材料漲價(jià)”等共性難題之外，我國(guó)新能源汽車產(chǎn)業(yè)對(duì)更高安全、更高性能、更高性價(jià)比、更低能耗等優(yōu)質(zhì)產(chǎn)品的需求日益高漲，加大核心技術(shù)攻關(guān)、打造自主可控供應(yīng)鏈成為我國(guó)汽車產(chǎn)業(yè)面向未來的首要工作。

聚焦美的集團(tuán)，作為白色家電領(lǐng)域的龍頭企業(yè)，其之所以成功，離不開對(duì)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的深刻理解，對(duì)核心零部件的高度自研和對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的全面把控。正源于此，在面對(duì)同為大型制造業(yè)的汽車產(chǎn)業(yè)陷入轉(zhuǎn)型困局時(shí)，美的集團(tuán)于2011年便啟動(dòng)汽車零部件相關(guān)開發(fā)，致力于通過自身核心底層技術(shù)優(yōu)勢(shì)對(duì)新能源車制造的細(xì)分弱勢(shì)環(huán)節(jié)進(jìn)行延伸，從而補(bǔ)齊中國(guó)在新能源車供應(yīng)鏈上的短板。

如今，依托美的工業(yè)技術(shù)積累的5,500多項(xiàng)機(jī)電共性專利技術(shù)為基礎(chǔ)進(jìn)行延展與創(chuàng)新，威靈汽車部件已經(jīng)圍繞“熱管理、電驅(qū)動(dòng)和底盤執(zhí)行系統(tǒng)”進(jìn)行布局，生產(chǎn)包括驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電動(dòng)壓縮機(jī)、eps電機(jī)、電子水泵、電子油泵在內(nèi)的多款產(chǎn)品。

在研發(fā)與生產(chǎn)方面，威靈汽車部件現(xiàn)已布局五大研發(fā)基地，建有430余人的專業(yè)研發(fā)團(tuán)隊(duì)，其中碩博高端人才比例超過八成，能夠?qū)崿F(xiàn)3~5個(gè)月內(nèi)與整車企業(yè)客戶同步研發(fā)、量產(chǎn)的研發(fā)實(shí)力;生產(chǎn)基地包括合肥及即將投產(chǎn)的安慶工廠的產(chǎn)業(yè)化布局，最大限度能夠保障產(chǎn)品的交付。

安慶威靈新基地鳥瞰效果圖;圖片來源：安慶威靈

伴隨威靈汽車部件核心產(chǎn)品的逐漸落地，其汽車零部件產(chǎn)品在今年上半年獲得多個(gè)知名車企的定點(diǎn)合作項(xiàng)目。而為滿足日益走高的市場(chǎng)需求，威靈汽車部件正持續(xù)極大產(chǎn)業(yè)化投入規(guī)模。今年2月，美的工業(yè)技術(shù)投資110億元于安徽省安慶市投建新能源汽車零部件安慶制造基地，與此同時(shí)，合肥制造基地產(chǎn)能也在持續(xù)提升。

當(dāng)前，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)仍在高速增長(zhǎng)，可無論是在歐陽(yáng)明高院士還是諸多行業(yè)專家看來，留給本土企業(yè)發(fā)展的窗口期正日益收窄。“未來2年或是本土整車企業(yè)品牌向上的最佳窗口期，而800v便是各車企打造差異化優(yōu)勢(shì)的關(guān)鍵技術(shù)之一。”夏立朋分析指出，按照各車企的規(guī)劃，隨小鵬g9開啟國(guó)內(nèi)800v商業(yè)化落地元年，2023年-2024年迎來新車密集投放，至2030年左右，800v平臺(tái)架構(gòu)有望成為中高端車型的主導(dǎo)技術(shù)。

現(xiàn)階段，800v高壓碳化硅(sic)平臺(tái)車型量產(chǎn)的新窗口期下，不只是美的集團(tuán)，越來越多的家電、互聯(lián)網(wǎng)、房地產(chǎn)等領(lǐng)域龍頭企業(yè)正加速涌入汽車產(chǎn)業(yè)，新一輪跨界“造車”熱潮襲來。

值得肯定的是，與其他企業(yè)不同，美的集團(tuán)所追求的不是“造整車”，而是依靠美的工業(yè)技術(shù)在壓縮機(jī)、電機(jī)等核心零部件領(lǐng)域龐大的技術(shù)儲(chǔ)備和豐富的產(chǎn)業(yè)化經(jīng)驗(yàn)，并將之平移至汽車產(chǎn)業(yè)，為客戶提供最需要、最缺乏的產(chǎn)品與服務(wù)。如今，威靈汽車部件已完成從零部件向組件迭代，并成功打入多家主流車企供應(yīng)鏈體系，未來還將朝著集成系統(tǒng)積極探索，為成為新能源車核心部件頭部供應(yīng)商做準(zhǔn)備。