集诚电子胡波：基于自主生态链的电驱控制器的开发与合作
时间: 2024-12-09 14:01
来源: 汽车总站网
作者: editor
12月5日-6日，2024全球汽车芯片创新大会在无锡滨湖举办。本届大会以“芯智驱动，协力前行”为主题，由中国汽车工业协会主办，中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办，共设置1场高层峰会、1场大会主旨论坛、3场平行专业论坛、1场定向交流会和1场车芯对接活动，围绕汽车芯片生态建设、市场环境分析、竞争合作及技术创新等方面展开分享和交流，凝聚发展经验和集体智慧，探索解决方案。其中，在12月6日下午举办的“专业论坛一：汽车电驱系统和功率器件创新发展论坛”上，中国电科集诚汽车电子有限责任公司智慧底盘产品线总经理胡波发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：
各位领导、各位专家，我来自中国电科重庆集诚汽车有限公司的胡波，下面请允许我为大家作《基于自主生态链的电驱控制器的开发与合作》分享。
汽车零部件经历手动到自动，再到智能化演变过程，智能化卷到极致就是AI人工智能。比如说，车门、车窗控制器，由手动摇杆控制到电动控制、再到后面智能控制，座椅也是由手动座椅再到电动化座椅，后面到可以自适应调节具有AI功能座椅过程。
据统计，电机在汽车上应用多达40几处，其中一半需要用到单独控制器。从整个电机分类来讲，有刷直流电机、无刷直流电机、交流电机、永磁同步电机、感应电机，分别用在动力系统、转向系统和制动系统、空调系统，以及各种泵类、风扇类上面都有应用。控制器来讲，动力电机和EPS、EPB都有单独控制器。
新四化：电动化、智能化、网联化、共享化，前面也有各位嘉宾分享到。前几年“四化”还是概念阶段，现在“四化”逐渐变成现实。而我们汽车电子作为整个发展原动力和基石，汽车从传统交通工具而变成现在智能移动平台，像手机一样，最开始打电话，现在像电脑一样可以做很多事。
ECU在整车上使用情况：在传统汽车上面ECU使用每辆车70个，豪华汽车每辆车150个，智能汽车和纯电动汽车100个。为什么智能汽车和纯电动汽车ECU使用数量减少？因为多域融合影响。后面通过域控融合，可能还会减少到50个以内。另外，汽车电子规模逐年呈递增趋势，在2021年只有8900亿，2025年可以到13000亿规模，2030年到达2万亿规模。
芯片在车上使用，传统燃油车每台车大概有600颗芯片，新能源汽车大概有1600颗芯片，而智能汽车未来方向可以达到3000颗/台车。整个汽车芯片发展逐年递增，特别在2025年过后，规模预计可以达到766亿美元，2030年可以达到1150亿美元，年复合率增长在10%。
芯片国产化率较低，SOC国产化率只有8%，MCU国产化率只有10%。MOSFET只有15%。IGBT和碳化硅功率器件相对比较高，前面各位嘉宾也分享了在国内IGBT碳化硅功率器件上的布局，在IGBT和碳化硅上面也取得了很多进步。总体来讲，国产化率仅有15%，离部委要求20-25%还有相当大差距。
中国电科为了响应国家在汽车产业链的布局，统筹汽车芯片战略新业务，以2022年9月份成立中国电科汽车芯片技术发展研究中心统筹中国电科在汽车芯片、汽车电子和汽车软件一系列业务。
中国电科产业集群：汽车芯片有重庆芯片院、国基北方、国基南方和无锡中科芯。汽车电子有重庆集诚、无锡华普微电子、海康汽车、博微智能、美泰。检测认证有中微腾芯、思仪。汽车软件有普华基础软件可以做相关适配。
中国电科在芯片领域有较为完整产业链，材料上有硅和碳化硅，装备有光刻机和离子注入机，仪器方面有频谱仪、逻辑分析仪，封测有晶圆级封测、陶瓷封测，工艺有数字电路、模拟电路、三代半导体功率线、光电探测器工艺线、微系统工艺线、智能传感器工艺线。
在重庆建有6寸线、8寸线，还有12寸线正在建设中，投资300亿，现在也已经封顶。有了基础平台以后，可以支撑在各个类型的芯片领域做很多事。
在各个类别芯片里做的工作，计算类有多核SOC、FPGA，也有智能驾驶相关AI SA，控制类有功率安全等级ABD MCU，这主要是无锡五十八所在做，中科芯。存储类现在有DRAM、SRAM、EEPROM，电源类有LDO、DCDC，驱动类高边、低边、半桥，还有底盘驱动。模拟类有放大类、比较类。传感器有加速度、陀螺仪、卫星导航。功率类，碳化硅电科也有。通信类有CAN、LIN一系列芯片。
电科欢迎和整车厂以及合作伙伴一起定义、定制芯片，目前有驻车EPB，对标国外9369，安全气囊点火芯片。另外，和各个主机厂都有战略合作，和一汽联合成立国家汽车智能技术创新研究中心，和东风有战略合作协议，也有党建合作项目。和长安有2+10+N，跟上通五有2+N+X合作。这其中“2”就是专门解决于目前汽车行业内卡脖子芯片，可能不赚钱，但是可以保证供应链安全，因为以前驻车驱动芯片EPB曾经因为断货被炒到7000元/片，导致很多主机厂车不得不停产。
具体来讲，电科现在汽车芯片方面取得一些成绩，开展200款以上产品集中攻关，已形成100款以上的产品和50款以上样品。电机驱动、桥驱、栅极驱动、IGBT已实现批量装车应用，底盘EPB驱动也实现了所有功能，并做演示系统。电涡流芯片完成设计工作，当时做角度测量芯片的时候，调研了一下到底做点电涡流还是旋变和主机厂进行了很多轮沟通，主机厂因为未来趋势是电涡流，所以还是做了电涡流。另外，也定义电级驱动专用MCU。
电科在控制器另外也有比较完善的布局，在车身领域有车身域BDC、无钥匙进入启动PEPS、车窗控制器DCU、电子转向驻锁EPS，底盘有ESC和安全气囊ACU，动力有电池管理BMS，无锡华普微正在做，也在五菱车上面已经实现了批量应用。整车有整车控制VCU，比如说给东风做的，智能驾驶方面有自主泊车雷达、摄像头以及ADAS工作。座舱网联有数字化座舱，这也是无锡华普微在做。
电科可以从芯片到控制器，再到应用形成比较完整的闭环。
重庆集诚作为中国电科在汽车电子上面的重要载体，主要是专业的汽车电子系统提供商，成立于1998年。目前有研发、制造、销售、服务，员工400余人，而其中技术人才占比40%以上。集诚是央企混合所有制企业，电科占比40%，再加上电科国研基金和重庆市政府科工投，形成了央企混合所有制企业。
集团现在有四条产品线：一是智能车身产品线，有整车控制器、防盗控制器、热管理；二是智能网联，有蓝牙数字钥匙/实体钥匙、NFC/UWB，射频模块、星闪；三是底盘产品线，有安全气囊控制器、电动空调压缩机控制器、风扇控制器、门模块；传感器有超声波倒车雷达，主要给长安供货，每年出货量大概在600万只。还有轮速传感器，还有发动机TMAP传感器。
空调压缩机控制器硬件支持全国产化，整个电热范围宽范围，可以支持从320V到1200V宽范围，高转速到1万转/分。效率是全工况到90%，额定状态下95%以上，咱们也有比较完善的保护策略，包括温度保护、模型保护等。
这是我们基于高频输入启动FOC控制算法图，咱们有速度环和电流环，右边是算法波形。
关于空调压缩机启动算法，目前有高频输入，利用转子凸极获取位置/转速信息，不依靠电机参数，具有比较强的鲁棒性和带载能力。但是，缺点是在启动的时候可能有高频噪声，IF拖动的话，在零/低速阶段给定的角度和转速拖动电机到切换区间，缺点就是在启动的时候可能会完成电机反转。
门模块，或者叫纹波防夹的Roadmap，从2020年开始做纹波防夹工作，后面陆陆续续在奔腾、柳汽、东风、重汽各个主机厂实现了量产。
门模块硬件方案，支持国产化方案，采用平台化设计，可以降低设计周期，以提高整个性能可靠性。
软件是采用经典V型开发模式，AUTOSAR软件架构，软件平台化，内部也有单元测试、静态测试、动态测试。
纹波防夹算法自研有纹波防夹算法、软停补偿算法、AI自学习算法、标定算法，误防夹率在1%。可能有的嘉宾领导对纹波防夹不太熟悉，它里面是没有传感器，依据电机产生的纹波估算位置、状态，以实现防夹功能和车窗位置鼓气功能。
纹波防夹标定测试系统和数据，目前可以做到先进自动化测试，有比较先进的标定系统。公司也有能力做环境试验和EMC试验。
纹波防夹量产经验，累积出货量在50-60万套。
最后，展望。目标是打造整个汽车电驱芯片与控制器稳健供应链，中国电科提供从芯片到控制器的完整解决方案。预计在明年可以实现电驱芯片和控制器集群，在2027年争取做到国内一流，在2035年做到国际一流。
中国电科期待与大家的合作，也希望能为大家创造更多的价值，谢谢大家！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
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12月5日-6日，2024全球汽车芯片创新大会在无锡滨湖举办。本届大会以“芯智驱动，协力前行”为主题，由中国汽车工业协会主办，中国汽车工业经济技术信息研究所有限公司联合主办，共设置1场高层峰会、1场大会主旨论坛、3场平行专业论坛、1场定向交流会和1场车芯对接活动，围绕汽车芯片生态建设、市场环境分析、竞争合作及技术创新等方面展开分享和交流，凝聚发展经验和集体智慧，探索解决方案。其中，在12月6日下午举办的“专业论坛一：汽车电驱系统和功率器件创新发展论坛”上，中国电科集诚汽车电子有限责任公司智慧底盘产品线总经理胡波发表精彩演讲。以下内容为现场发言实录：
各位领导、各位专家，我来自中国电科重庆集诚汽车有限公司的胡波，下面请允许我为大家作《基于自主生态链的电驱控制器的开发与合作》分享。
汽车零部件经历手动到自动，再到智能化演变过程，智能化卷到极致就是AI人工智能。比如说，车门、车窗控制器，由手动摇杆控制到电动控制、再到后面智能控制，座椅也是由手动座椅再到电动化座椅，后面到可以自适应调节具有AI功能座椅过程。
据统计，电机在汽车上应用多达40几处，其中一半需要用到单独控制器。从整个电机分类来讲，有刷直流电机、无刷直流电机、交流电机、永磁同步电机、感应电机，分别用在动力系统、转向系统和制动系统、空调系统，以及各种泵类、风扇类上面都有应用。控制器来讲，动力电机和EPS、EPB都有单独控制器。
新四化：电动化、智能化、网联化、共享化，前面也有各位嘉宾分享到。前几年“四化”还是概念阶段，现在“四化”逐渐变成现实。而我们汽车电子作为整个发展原动力和基石，汽车从传统交通工具而变成现在智能移动平台，像手机一样，最开始打电话，现在像电脑一样可以做很多事。
ECU在整车上使用情况：在传统汽车上面ECU使用每辆车70个，豪华汽车每辆车150个，智能汽车和纯电动汽车100个。为什么智能汽车和纯电动汽车ECU使用数量减少？因为多域融合影响。后面通过域控融合，可能还会减少到50个以内。另外，汽车电子规模逐年呈递增趋势，在2021年只有8900亿，2025年可以到13000亿规模，2030年到达2万亿规模。
芯片在车上使用，传统燃油车每台车大概有600颗芯片，新能源汽车大概有1600颗芯片，而智能汽车未来方向可以达到3000颗/台车。整个汽车芯片发展逐年递增，特别在2025年过后，规模预计可以达到766亿美元，2030年可以达到1150亿美元，年复合率增长在10%。
芯片国产化率较低，SOC国产化率只有8%，MCU国产化率只有10%。MOSFET只有15%。IGBT和碳化硅功率器件相对比较高，前面各位嘉宾也分享了在国内IGBT碳化硅功率器件上的布局，在IGBT和碳化硅上面也取得了很多进步。总体来讲，国产化率仅有15%，离部委要求20-25%还有相当大差距。
中国电科为了响应国家在汽车产业链的布局，统筹汽车芯片战略新业务，以2022年9月份成立中国电科汽车芯片技术发展研究中心统筹中国电科在汽车芯片、汽车电子和汽车软件一系列业务。
中国电科产业集群：汽车芯片有重庆芯片院、国基北方、国基南方和无锡中科芯。汽车电子有重庆集诚、无锡华普微电子、海康汽车、博微智能、美泰。检测认证有中微腾芯、思仪。汽车软件有普华基础软件可以做相关适配。
中国电科在芯片领域有较为完整产业链，材料上有硅和碳化硅，装备有光刻机和离子注入机，仪器方面有频谱仪、逻辑分析仪，封测有晶圆级封测、陶瓷封测，工艺有数字电路、模拟电路、三代半导体功率线、光电探测器工艺线、微系统工艺线、智能传感器工艺线。
在重庆建有6寸线、8寸线，还有12寸线正在建设中，投资300亿，现在也已经封顶。有了基础平台以后，可以支撑在各个类型的芯片领域做很多事。
在各个类别芯片里做的工作，计算类有多核SOC、FPGA，也有智能驾驶相关AI SA，控制类有功率安全等级ABD MCU，这主要是无锡五十八所在做，中科芯。存储类现在有DRAM、SRAM、EEPROM，电源类有LDO、DCDC，驱动类高边、低边、半桥，还有底盘驱动。模拟类有放大类、比较类。传感器有加速度、陀螺仪、卫星导航。功率类，碳化硅电科也有。通信类有CAN、LIN一系列芯片。
电科欢迎和整车厂以及合作伙伴一起定义、定制芯片，目前有驻车EPB，对标国外9369，安全气囊点火芯片。另外，和各个主机厂都有战略合作，和一汽联合成立国家汽车智能技术创新研究中心，和东风有战略合作协议，也有党建合作项目。和长安有2+10+N，跟上通五有2+N+X合作。这其中“2”就是专门解决于目前汽车行业内卡脖子芯片，可能不赚钱，但是可以保证供应链安全，因为以前驻车驱动芯片EPB曾经因为断货被炒到7000元/片，导致很多主机厂车不得不停产。
具体来讲，电科现在汽车芯片方面取得一些成绩，开展200款以上产品集中攻关，已形成100款以上的产品和50款以上样品。电机驱动、桥驱、栅极驱动、IGBT已实现批量装车应用，底盘EPB驱动也实现了所有功能，并做演示系统。电涡流芯片完成设计工作，当时做角度测量芯片的时候，调研了一下到底做点电涡流还是旋变和主机厂进行了很多轮沟通，主机厂因为未来趋势是电涡流，所以还是做了电涡流。另外，也定义电级驱动专用MCU。
电科在控制器另外也有比较完善的布局，在车身领域有车身域BDC、无钥匙进入启动PEPS、车窗控制器DCU、电子转向驻锁EPS，底盘有ESC和安全气囊ACU，动力有电池管理BMS，无锡华普微正在做，也在五菱车上面已经实现了批量应用。整车有整车控制VCU，比如说给东风做的，智能驾驶方面有自主泊车雷达、摄像头以及ADAS工作。座舱网联有数字化座舱，这也是无锡华普微在做。
电科可以从芯片到控制器，再到应用形成比较完整的闭环。
重庆集诚作为中国电科在汽车电子上面的重要载体，主要是专业的汽车电子系统提供商，成立于1998年。目前有研发、制造、销售、服务，员工400余人，而其中技术人才占比40%以上。集诚是央企混合所有制企业，电科占比40%，再加上电科国研基金和重庆市政府科工投，形成了央企混合所有制企业。
集团现在有四条产品线：一是智能车身产品线，有整车控制器、防盗控制器、热管理；二是智能网联，有蓝牙数字钥匙/实体钥匙、NFC/UWB，射频模块、星闪；三是底盘产品线，有安全气囊控制器、电动空调压缩机控制器、风扇控制器、门模块；传感器有超声波倒车雷达，主要给长安供货，每年出货量大概在600万只。还有轮速传感器，还有发动机TMAP传感器。
空调压缩机控制器硬件支持全国产化，整个电热范围宽范围，可以支持从320V到1200V宽范围，高转速到1万转/分。效率是全工况到90%，额定状态下95%以上，咱们也有比较完善的保护策略，包括温度保护、模型保护等。
这是我们基于高频输入启动FOC控制算法图，咱们有速度环和电流环，右边是算法波形。
关于空调压缩机启动算法，目前有高频输入，利用转子凸极获取位置/转速信息，不依靠电机参数，具有比较强的鲁棒性和带载能力。但是，缺点是在启动的时候可能有高频噪声，IF拖动的话，在零/低速阶段给定的角度和转速拖动电机到切换区间，缺点就是在启动的时候可能会完成电机反转。
门模块，或者叫纹波防夹的Roadmap，从2020年开始做纹波防夹工作，后面陆陆续续在奔腾、柳汽、东风、重汽各个主机厂实现了量产。
门模块硬件方案，支持国产化方案，采用平台化设计，可以降低设计周期，以提高整个性能可靠性。
软件是采用经典V型开发模式，AUTOSAR软件架构，软件平台化，内部也有单元测试、静态测试、动态测试。
纹波防夹算法自研有纹波防夹算法、软停补偿算法、AI自学习算法、标定算法，误防夹率在1%。可能有的嘉宾领导对纹波防夹不太熟悉，它里面是没有传感器，依据电机产生的纹波估算位置、状态，以实现防夹功能和车窗位置鼓气功能。
纹波防夹标定测试系统和数据，目前可以做到先进自动化测试，有比较先进的标定系统。公司也有能力做环境试验和EMC试验。
纹波防夹量产经验，累积出货量在50-60万套。
最后，展望。目标是打造整个汽车电驱芯片与控制器稳健供应链，中国电科提供从芯片到控制器的完整解决方案。预计在明年可以实现电驱芯片和控制器集群，在2027年争取做到国内一流，在2035年做到国际一流。
中国电科期待与大家的合作，也希望能为大家创造更多的价值，谢谢大家！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
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