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动力电池成为电动汽车模块化关注重点

   日期:2021-05-11     来源:中国汽车报    浏览:257    评论:0    
“电动汽车的模块化设计是必然趋势。当前,一些企业的电动汽车产品单一,产量不够,还谈不上模块化设计。如果电动汽车大规模生产销售,模块化设计就势在必行。”

最近,麦格纳将与以色列初创企业REE Automotive合作研发一款模块化电动汽车,以帮助其加强在电动汽车领域的实力。作为宝马和捷豹路虎的代工企业,麦格纳也被外界称为苹果自动驾驶汽车的潜在伙伴。2020年,麦格纳和韩国LG电子成立合资企业,生产电动车动力系统,以求在电动汽车市场繁荣时期确立自己的市场地位。

对于这家以代工闻名的企业来说,如果电动汽车实现模块化生产,更能扩大其市场影响。在传统燃油汽车时代,模块化成为各家汽车企业追求的“香饽饽”,是销量提升之后降低成本的有效手段。不过,在电动汽车时代到来之时,随着电动汽车零部件结构和造车理念的改变,模块化是电动汽车发展必走之路吗?

模块化是实现零部件通用化的必然趋势

REE平台具有像滑板一样的底座,上面可以支持不同的车辆设计。两家公司同意利用REE的平台联合设计打造电动汽车。麦格纳和REE在一份声明中表示,这些电动汽车可以完全按照“全球科技公司和电动汽车制造商”的规格来制造,同时加速进入市场。据悉,REE已经签署了多份协议,约26万辆电动汽车将使用REE平台。

北京理工大学教授林程在接受《中国汽车报》记者采访时说,作为一个工业产品,汽车肯定需要实现模块化。原因是,如果汽车工业不进行模块化产品开发,那么它的经济效益就上不来;只有实现整车模块化,才能实现零部件通用化、降低零部件成本。

其实,从2012年大众集团发布了MQB模块化平台后,许多汽车企业都在追求模块化。对模块化需求最强烈、也最有能力做好模块化的,是那些销量大、拥有多平台产品线的规模化汽车企业,比如大众、丰田、奔驰、宝马、吉利等。

模块化还会成为电动汽车产品发展的必然趋势吗?有行业人士表示,以特斯拉等为代表的造车新势力遵循产品短线原则,无形中弱化了对模块化平台开发的需求。在此情况下,这些企业可以更加充分地发挥单一车型设计优势。当前,小鹏汽车、理想汽车、蔚来汽车等造车新势力量产上市的还只有两三款车,10万辆销量是一个极大的门槛。

当前,一些造车新势力或其他汽车企业纯电动汽车的车型比较单一,产量不够,还谈不上实现模块化。林程表示:“如果企业将来想实现大规模销量,就必须实现模块化。”

新能源汽车行业独立研究员曹广平告诉记者,和传统燃油汽车一样,电动汽车模块化肯定是一种趋势;相比燃油汽车,电动汽车更容易实现模块化;麦格纳与REE合作研发的模块化电动汽车具有广阔的市场前景。

动力电池成为模块化需要关注的重点

曹广平认为,电动汽车更容易实现模块化生产的根本原因在于,三电系统等零部件之间以柔性的电缆连接,与燃油汽车的“发动机-变速器-传动轴”之间完全以硬性的机械连接有所不同;因为电动汽车的驱动部件所占的体积比燃油发动机更小,剩下的电池虽然体积较大,但更容易在底盘上进行布置。

记者了解到,当前,各家汽车企业为了进一步提高自己的产品竞争力,已经发布了各种平台,比如现代E-GMP、大众MEB、通用Ultium等一系列新能源汽车模块化平台。在今年上海国际车展上,现代汽车正式带来了E-GMP平台的首款车型—艾尼氪5。

其实,相对燃油汽车来讲,电动汽车实现模块化需要进行几项改革。有专业人士表示,其中一项就是大幅简化整车结构。记者了解到,由于电动汽车以动力电池为整车架构核心,机械零部件数量相比燃油汽车大量减少,并且电驱系统和电子电气设备早已经在零部件层面实现了集成,也有越来越多的供应商能够提供动力总成的整合平台解决方案。

REE技术是将所有电动汽车的传统核心零部件(电力系统、悬架和制动系统等)整合到拱形轮舱组件,然后将这些组件安装到平坦的模块化底盘的四个角。这种底盘的优点是可容纳更多电池组,并可适应多种类型汽车。

不过,曹广平指出:“电动汽车模块化所需的条件并没有完全成熟。比如,电池仍是其最大瓶颈。电池技术开发还没有根本突破,电池种类、材料体系、成组方式、形状、大小、热管理、充放电特性、安全特性等很多方面仍不稳定。因此,电池模块仍然没有完全确定。”

大众汽车的MEB平台围绕电池而造,围绕电池组进行布局,电池组、电机等核心组件均设定固定的位置和模式。因为电池整体嵌入底盘,车轴模块和传动系统模块相隔较远,使车辆具有较长的轴距和较短的前后悬,“四轮四角”的特征更加突出。再加上纯电动汽车不用内燃机,在空间上有更大的驾驶舱空间和更高的坐姿。MEB平台主要覆盖了从小型车到中型车的产品系列。这意味着MEB平台可以改变轴距、轮距以及座椅布局,应用于不同尺寸车辆的生产。

软件定义汽车时代需要系统模块化

全国乘用车市场信息联席会秘书长崔东树告诉记者,实现模块化是功能组合打包的一种方式,具有比较简化的设计,放到哪里都能用。模块化可以提升汽车企业的设计效率和生产效率。不过,他也提到,燃油汽车的模块化设计较多,纯电动汽车的模块化设计还很少见,当前都是一体化集成化的设计。

曹广平指出,和传统燃油汽车相比,电动汽车要模块化主要需要更加稳定成熟的电池技术和电池外围技术,比如固态电池类技术、锂硫电池技术、锂空电池技术。另外,自动驾驶还需要线控底盘技术。

记者了解到,作为全球第三大汽车零部件供应商之一,麦格纳生产底盘、汽车座椅、传感器和软件等产品,而REE是大批电动汽车和电池初创企业中的一家,双方的联合更容易实现电动汽车的模块化。有行业人士认为,像麦格纳这样的底盘、汽车座椅、传感器和软件等产品供应商开发模块化电动汽车具有一定的优势,因为它更容易对纯电动汽车的零部件系统进行集成。不过,劣势也依旧存在。在“软件定义汽车”时代到来之时,汽车企业竞争力并不仅仅体现在硬件,更多还是体现在软件层面。

上述行业人士指出,智能化电动车的产品进化并不全在于机械化或设计层面,更多在于整车软件功能升级,达到常用常新的效果;在设计层面,追求低风阻、高空间利用率的共同目标也会让造型走向“标准答案”。这就意味着,单一车型开发完成后,机械零部件并不需要高频次改动。曹广平也告诉记者,在软件定义汽车的时代,电动汽车需要模块化,但一时难以全面系统地实现模块化。 
 

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