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中科深江集成化之路从“三无”开始

新能源汽车动力总成系统开发及产业化项目

稿件来源:中国科学报 沈春蕾 丁宁宁 责任编辑:ICAC 发布时间:2020-04-10

   

  中科深江变速箱总成装配产线

  11年前,中国科学院深圳先进技术研究院(以下简称深圳先进院)院长樊建平亲自带领团队,主攻电动汽车核心技术,并将中国科学院电动汽车研发中心设立在上海嘉定,在这里成立了上海中科深江电动车辆有限公司(以下简称中科深江)。

  中科深江的创业团队大多来自深圳先进院集成技术研究所。“基础研究和前瞻技术相结合带来的持续创新能力是中科深江长远竞争力的关键。”中科深江总经理孙江明告诉《中国科学报》,“成立至今,中科深江一方面得益于中科院的基础研究、持续创新科研成果以及资源的支持,另一方面中科深江非常重视提升自身的创新能力和成果的工程化能力。”

  电动汽车从零部件产品到整车的产业链很长,而产业发展又有其固有的长周期。中科深江成立之初并未将整车作为产业化重点,而是瞄准整车的需求,以整车集成开发为牵引,重点布局电动汽车关键零部件的研发和产业化。

  从深圳到上海 

  国际能源署(IEA)在《2008世界能源展望》中说,人类当前面临两大能源挑战:一是保障可靠的、廉价的能源供给;二是实现向低碳、高效、环保的能源供应体系的迅速转变。

  低碳经济时代的到来,触发了汽车工业战略的转型,纯电动汽车产业技术及市场的战略布局已迫在眉睫。

  2008年12月,中国科学院院长办公会批准实施启动“电动车整车及关键技术开发”重大项目,联合深圳先进院、电工研究所、物理研究所等单位建立了中科院电动汽车研发中心。

  孙江明介绍,为了做好产业接轨工作,中科深江于2009年8月在上海嘉定区注册成立,以电动汽车产业需求为导向,以整车集成开发为牵引,带动动力总成系统的研发。同时,中科深江也成为中科院电动汽车相关技术产业化平台以及中科院电动汽车研发中心的依托单位。

  当时,电动汽车技术研发处于消化整车需求阶段,中科深江基于传统工业电机电控技术,吸收中科院相关基础研究,进行革新性、系统性的全新电动汽车关键零部件产品开发,包括电机电控、变速箱、整车控制器和电池管理系统等。

  为什么中科深江没有落户深圳,而是选择了上海?孙江明解释道,选择在上海落地主要基于3个原因:一是中科深江目标是产业化,当时上海的汽车产业生态链更利于产业化的布局、发展和辐射全国;二是希望为2010上海世博会服务,宣扬环保和谐城市的同时,推动电动汽车的发展;三是当年无论是资源、人才、政策和环境,上海都是汽车新技术发展的最佳摇篮。

   从“三无”到破冰 

  孙江明还记得成立之初的中科深江几乎没有市场,所以几乎也没有竞争对手。“当年,还没有其他企业能拥有中科深江全面的产品体系。”他说,“早期的中科深江可以说是‘三无’环境下孤独的先行者,无政策、无市场、无产业链,处于技术积累和市场破冰阶段。”

  随后,中科深江走上了一条产学研结合的发展道路,孙江明发现中科深江遇到的最大困难是,如何解决从研发到真正产品的长周期与行业竞争带来的产品更新换代快节奏之间的矛盾。

  为此,中科深江采取三方面的措施:一是借助中科院的科研资源来加深、加快中科深江对前瞻技术的研究并进行提前布局;二是建立车辆工程团队和测试团队,以掌握整车开发集成技术和全面测试技术来承载和快速反馈,从而缩短周期;三是研发管理体系的建立,包括标准化、模块化、知识库等,并引进产品全生命周期管理软件来实施运作,提升研发的质量、效率等硬核能力。

  解决了上述技术研发难题后,中科深江迎来产业化推广阶段,但新的问题也随之出现。

  “早期在电动汽车产业起步阶段,市场环境处于低迷和观望期,如何整合产业链上下游及资源,加速推进动力总成的研发和产业化,是横在我们面前的一道坎儿。”孙江明说,“一方面,品牌汽车厂商对动力总成认识和自身技术能力不足,对新能源车型的开发有畏难抵触情绪;另一方面,略显弱小的企业,往往又缺乏资金和抗风险能力。”孙江明感叹道,中科深江在寻找市场合作伙伴之初非常困难。

  在中科院、深圳先进院和上海市政府的帮助下,中科深江不仅建立了车辆工程团队,还掌握了整车开发集成技术,在此基础上帮助客户提升认知和能力并完成车型开发。“最终,我们成功和力帆、江淮等客户建立合作,逐渐打开局面,加速了产业化进程。”孙江明告诉记者。

   从系统到材料 

  如今,国内的动力总成零部件行业竞争激烈,国外势力也已加入竞争。孙江明表示,中科深江经过上阶段的洗礼,市场主体进一步明确,技术水平和产品日趋完善,已发展到高度集成化水平。

  “早先,中科深江主要面向商用车市场,与一汽解放、山东凯马、一汽红塔、一汽吉林等车企合作多年。”孙江明介绍道,“2018年开始,我们加强产线和工程化建设,逐步拓展乘用车市场。”

  一路走来,中科深江已经在电机、电控和变速箱三大领域掌握核心技术,并在整车控制器、电池管理系统和车载电源等技术领域持续投入研发十多年。尽管如此,孙江明也道出了中科深江目前的一些短板:“一是尚未形成规模化,包括产线产能和市场销售;二是集成化产品尚未形成系列化,有待进一步推进。”

  “电动汽车不只是简单的出行工具,它集电动化、智能化、网联化于一体,有望成为新型的终端载体。”深圳先进院集成技术研究所副所长李慧云表示,“我们团队围绕自动驾驶开发了相关技术,中科深江的产业化经验给予我们科研工作很大启发,有助于我们精准凝练攻关目标。”

  其中,电机和电池的技术突破根本在于材料和工艺。李慧云告诉《中国科学报》,“围绕材料我们正在开展联合攻关,希望发扬工匠精神,在电动汽车基础材料、基础电池结构、基础电机原理等领域取得新进展。”

  目前,中科深江的动力总成产品已经应用在一汽解放和山东凯马等车型上,得到了一致好评。“未来,我们将在乘用车市场方面聚焦A00级纯电动市场,除已获得合众汽车的定点外,还同多家意向客户进入了样车验证阶段,预计在今年可以获得新客户的定点。”孙江明说。

  展望未来,他希望中科深江联合中科院科研团队,推动电动汽车动力总成系统在集成化、新材料新器件应用和智能网联融合三个领域精耕细作。

  他说:“集成化需要在扩大集成化覆盖面和提升集成度上下功夫;新材料新器件是永远的关键和基础,需要持续重点关注,包括新型半导体材料碳化硅、新型复合导电材料、磁性材料和更高集成度的芯片器件等;智能网联融合是发展趋势,要将动力总成控制融入智能网联系统。”

  (原载于《中国科学报》 2020-04-10 第3版 转移转化)
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