傳統汽車時代,可以說國內汽車產業是跟隨國際巨頭。在國內本土汽車品牌異軍突起、新能源汽車和無人駕駛技術引發全產業鏈重塑的時下,本土汽車電子產業有沒有可能尋求新的“突圍”之路?
在這片土地上,有選擇最艱難的領域死磕到底的孤獨的“望月者”,也有瞄準大勢,調轉航向,在新的領域里開荒擴土的先行者。在這片領域里,他們都是孤膽英雄。
在這條艱難的路上,不僅有初創企業孤獨的身影,還有上汽這樣的巨頭在積極布局。

兩種路徑,一個使命
在上海浦東金橋,相隔不足幾分鐘車程的聯電和聯創,分別代表了上汽進軍汽車電子零部件的兩種不同途徑。作為上汽集團的合資和獨資子公司,它們很大程度上都承擔了上汽汽車電子零部件國產化的使命和布局。
作為中聯電子與德國博世(BOSCH)的合資企業,成立于1995年的聯電通過吸收博世的技術進行本地化開發,是目前國內研發實力最強的汽車電子零部件供應商,其在國內汽車動力控制系統領域占據了國內約40%的市場,承擔了上汽、吉利、長安、長城等整車企業的汽車電子零部件布局與配套使命,年營業額逾200億。
聯電總經理熊偉銘說,在發動機電子控制器本地化開發取得豐碩成果的基礎上,2007年聯電啟動了本地化的自動變速器控制器平臺研發。整個產品應用覆蓋自動變速器(AT)、機械式自動變速器(AMT)、無級自動變速器(CVT)及雙離合器自動變速器(DCT)。2009年,電動化事業部正式成立,開始布局電動汽車領域的核心技術,聚焦新一代的動力總成和變速箱系統。
2018年5月,聯電首個自主開發的6速自動變速器項目批產,從產品開發到成型,期間整整經歷了十年。2019年,聯電基于本地開發的新一代TCU平臺的濕式雙離合變速器控制器項目也將進入批產階段。
據悉,變速器控制系統是典型的機、電、液一體化系統,涉及電磁、液壓、電機和電子等多學科領域,對汽車發動機、變速器、電控及軟件等各方面原理和技術均有較高要求,涉及面廣,開發難度很大。很多技術只有邊學邊試,邊摸索邊開發。“從零部件的角度,變速器控制系統開發中的一個難點是電子控制器TCU,它的耐振動級別高,工作環境溫度高,還要驅動電機。這些嚴苛的工作環境和設計要求給TCU的硬件散熱以及EMC性能設計等方面提出了新的挑戰。”熊偉銘說,其執行器電磁閥屬于液壓系統的精密耦合件,其關鍵性能指標遠多于發動機噴油器,既要保證高精度的技術指標,又要兼顧汽車領域大批量生產的成本要求,所以在設計、子零部件精密加工、產品裝配工藝和測試方法上面都要下工夫。該產品量產的成功,來自不易。
而聯創是上汽集團在汽車電子領域的一次戰略布局,而不同于過往技術引進的道路。2006年,在當時的上汽集團總裁陳虹極具前瞻眼光的主導下,部分團隊成員走出上汽和聯電,成立了聯創,開始了上汽集團汽車電子自主研發的艱辛道路。十余年間,沿著行業趨勢和上汽整體戰略布局,聯創的研發道路也經歷了數次調整。
聯創汽車電子技術發展的第一個階段,是從公司成立的2006年到2010年,“從車身電子開始,車身控制器、發動機防盜系統雨刮、車門控制器等先后實現了量產,我們建立了完整的開發流程和概念。”聯創相關負責人李榮慶介紹說。接著,自2010年開始,聯創開始向技術難度更高的領域挺進,開啟了聯創汽車電子技術發展的第二個階段:電動助力轉向系統和柴油控制系統。2013年10月,聯創如今的拳頭產品電動轉向系統(EPS)實現量產,2016年,柴油控制器開發完成,建立了完整的汽車核心控制器開發能力。
EPS,即電動助力轉向系統,是汽車轉向系統的發展方向。作為“小三電”核心技術之一,EPS一直被國外零部件巨頭壟斷。2009年,聯創電子成立EPS研發團隊,當時只有兩三個人。到2012年年底,隊伍壯大到30人,基本完成了第一代EPS控制器的研發,并應用在榮威E50、e550車型上,有效降低成本,快速地實現了自主EPS“從無到有”零的突破。
在他們的團隊照里,一個人站在車頭上,而司機在轉動方向盤;好像是試驗取得進展,工程師興奮地站到了車頭上。實際上,這張照片并不是什么“慶功照”,只是一張普通的夏季試車工作場景照。
因為過熱會燒毀EPS控制器,這對EPS可靠性是一個不小的挑戰。如何加快驗證速度,團隊想出了一個外資公司一般不會做到的“土辦法”:加“載”增熱。大家輪流站在車頭上,將重量直接作用到轉向系統上來增加熱效果,同時原地快速打方向盤。類似這樣的“發明”還有很多,他們不斷把自己發明的“土方法辦法”體系化,建立起一套完整的失效分析數據庫。他們把這個數據庫稱為“買不來的know-how”。
去年2018年,EPS第三代產品順利迭代,并應用在上汽首個自主A架構平臺榮威i5車型上,不僅打破了國外巨頭的技術壟斷,而且已經投入產業化應用。2018年全年為上汽乘用車、北汽、東風等整車企業的供貨量達到570萬套。與上一代產品相比,第三代EPS在國內第一個通過功能安全ISO26262標準ASILD等級,成本大幅下降了近40%。
自主研發的EPS也為上汽在合資企業中爭得了話語權。2014年前后,上汽旗下一家零部件合資企業的合作外方原本想新建EPS獨資公司工廠,由于聯創EPS產品當時具備了發展的足夠潛力與其抗衡的實力,外方最終決定取消獨資公司,同意繼續與上汽聯創加大在合資企業的合作力度,共同成立研發中心開發EPS技術。并且,在2019年,聯創的EPS控制器經外方審核認可后,成功被該合資公司采用,這是上汽自主研發的核心電子產品知識產權首次進入轉移給合資公司,與外方的控制器產品同時供貨,也為這家零部件合資企業增加了近三分之一的新業務。
從傳統汽車到智能網聯,開啟新賽道
對于上汽這樣的巨頭來說,僅僅是單個零部件的突破,還不足以支撐其整體發展戰略。只要是傳統汽車領域,始終難以擺脫國際巨頭們早已畫好的框架和局面。
如今,變數來了。在智能網聯時代,汽車零部件供應商則多了一條全新的賽道。基于智能互聯的大趨勢,汽車產品的開發模式和研發路徑都在發生改變。
2016年,上汽集團率先提出“新四化”創新轉型。如今,這一概念已經代表全球汽車產業的發展趨勢。“總體來說,國內的電動化和智能網聯都是走在世界前面的。”熊偉銘評價說。
以日本電裝(DENSO)為例,傳統產品(如火花塞、空調設備等)仍然很重要。而包含強大的軟件、硬件和移動性等技術在內的生態系統,則對其意味著是否能在新賽道上搶占有利位置。作為僅次于博世集團的全球第二大汽車零部件制造商,電裝公司將在今后四年中向全世界的初創公司投資近1億美元,聚焦以軟件為基礎的解決方案,涉及電氣化、自動駕駛、車聯和共享經濟。電裝的自我革命,也是整個汽車零部件行業步入智能網聯的一個縮影。
“像我們這樣專注做轉向控制器的企業,國內沒有第二家。”聯創總經理蘆勇表示,前十年的積累,聯創在電控技術方面已經形成完整的產業鏈。一方面,傳統汽車電子同質化嚴重,國內有上百家車身電子企業。另一方面,如今軌道變了,聯創的產業厚度要增加,背靠上汽,聯創可以進入技術難度大、周期長的領域。
2010年,剛剛在汽車電子控制領域小有成就12年,聯創就將車身電子業務全部并入到聯電;2016年,柴油發動機開發業務也已經取消。在同一年,聯創開始了創新轉型,成立了“新聯創”,聚焦智能網聯領域,發展智能駕駛控制決策、智能轉向系統、智能制動系統、車聯網智能終端等業務板塊,通過自身發展并集成各方資源,迅速研發占領汽車智能網聯核心技術并進行產業化。也是從2016年開始,開啟了聯創汽車電子技術發展的第三個階段:全面戰略發展發展高地。
作為聯創的主打產品,EPS在智能網聯的戰略里有了全新的發展路徑。“智能轉向系統EPS不可或缺,是未來新能源汽車、ADAS和無人駕駛的核心技術之一。”蘆勇表示,現在,聯創EPS研發團隊已在醞釀面向智能網聯汽車的第四代冗余EPS和第五代線控EPS。所謂線控EPS,即取消了方向盤與車輪之間的機械連接,用傳感器獲得方向盤的轉角數據,模擬方向盤的力回饋,然后 ECU 將其折算為具體的驅動力數據,用電機推動轉向機轉動車輪。這也是未來自動駕駛的發展方向。
而在制動系統領域,ESC(汽車電子穩定控制系統)是被博世、大陸、天合等巨頭卡脖子的一項核心技術。聯創自主研發的C-Booster 和ESC,不依賴傳統真空助力,實現高效制動能量回收和主動安全制動,是面向智能駕駛和新能源的核心技術。目前與上汽乘用車、上汽通用五菱、上汽大通等進行了項目合作。“總體研發進度與博世、大陸和天合的研發進度相當,處于國際先進水平。”
針對智能駕駛決策控制領域,2018年,聯創與TTTech公司合資研發的智能駕駛中央決策控制器i-ECU即將小批量量產,i-ECU就像是電腦中的主板、自動駕駛的中央大腦,榮威Marvel X系列將搭載這一系統,幫助其實現“最后一公里”自主泊車。目前該類產品全球基本處于同步研發階段。
面向車聯網,聯創推出了車載智能終端T-Box。T-Box是車聯網“云、管、端”中唯一車載產品,實現與云端信息安全交互、并為車載娛樂系統提供網絡通道,具備車輛實時行駛信息的采集、監控、診斷及緊急呼叫及FOTA等功能。
以智能駕駛決策控制、線控轉向和智能制動為主實現單車智能,以T-BOX進入車聯網,聯創已經形成了相對完整的智能網聯發展布局。
在聯電,面向未來電子電氣架構的域控制器(XCU)已在研發之中。“未來的汽車電子控制系統功能和場景將越來越多,對控制器算力要求大大增加,當前分布式汽車電子電氣架構難以滿足以上需求,幾十個控制系統像一個個孤島相互獨立,集中式的超級電腦難度又太大,因此以域控制器為特征的電子電氣架構應運而生。”熊偉銘說。
所謂的域控制器,指在汽車以太網架構中的幾個核心控制系統,包括車身、座艙、自動駕駛和運動域控制器等。而這其中就都會有面向服務的車載操作系統、面向服務的通訊協議、高計算性能芯片和車載應用等關鍵技術。
“當前電子電器架構發生了根本性變化,如果不做域控制器,就是在革自己的命。”熊偉銘說,從2016年起,聯電啟動XCU項目,預計2020年量產,將為整車客戶的智能網聯汽車業務提供有力支持。
“以往控制器都是封閉式的,但未來XCU架構一定是開源的,就像是手機操作系統一樣,用戶可以開發自己的軟件。”對于XCU,熊偉銘有著非常清晰的設計和布局。他表示,雖然其他企業也在做XCU,但聯電在硬件層面啟動比較早; 在軟件層面,部分底層架構與博世的產品兼容。將來聯電也會有部分產品許可給博世。
機遇永遠只留給早作準備的人們。“聯電二十多年來在汽車動力系統及車身電子領域堅持不懈的自主開發,積累了大量的經驗與數據,造就了強大的人才隊伍。”熊偉銘說,面對智能網聯的新賽道,聯電信心滿滿。
智能網聯新賽道的開辟,讓國內的汽車電子乃至整個汽車產業都看到了希望。在這個領域,他們浴血奮戰,他們櫛風沐雨,他們看到了一縷勝利的微光,仿佛看到了中國百年的汽車夢實現的那一天。
