“多合一也是今年論壇上講得比較多的一個(gè)話題，去年很少有人講多合一，但今年開始非常多了。說(shuō)明了這個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展，一定是接下來(lái)幾年的主流?！?a class="link2" target="_blank">巨一動(dòng)力系統(tǒng)有限公司研發(fā)中心副總在第三屆xEV驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)技術(shù)暨產(chǎn)業(yè)大會(huì)上介紹多合一發(fā)展趨勢(shì)；

然而，多合一在技術(shù)上也要面對(duì)許多問(wèn)題，比如EMC，NVH，還有可靠性等問(wèn)題。巨一動(dòng)力通過(guò)不斷思考，技術(shù)攻關(guān)與多年的積累，巨一研制出品質(zhì)可靠的多合一產(chǎn)品。

未來(lái)，巨一將研發(fā)集成度更高，技術(shù)成熟的多合一產(chǎn)品。

以下是演講實(shí)錄。

今天我代表公司給大家分享一下我們?cè)诙嗪弦划a(chǎn)品上的一些思考和實(shí)踐。當(dāng)然，我們產(chǎn)品線比較多，從30千瓦到250千瓦都有，今天重點(diǎn)講講這個(gè)產(chǎn)品。

我的分享分三個(gè)部分：第一部分是多合一發(fā)展趨勢(shì)，第二部分是多合一開發(fā)過(guò)程中面臨的問(wèn)題和解決方案，第三是多合一集成發(fā)展與展望。

多合一發(fā)展趨勢(shì)

行業(yè)現(xiàn)狀。從2017年往前看，所有的市場(chǎng)上應(yīng)用的產(chǎn)品幾乎都是分體式的，電機(jī)、電控、減速器基本都是分開的，或集成在一起、也是分體之后耦合在一起，明顯的特征就是三相的連接是通過(guò)高壓線束，冷卻水道是通過(guò)水管，由水冷產(chǎn)品開始一直延續(xù)到2017年，甚至現(xiàn)在還有一些非主流的小車還會(huì)用這種分體。到2018年，市場(chǎng)上出現(xiàn)了三合一的產(chǎn)品，已經(jīng)成為了當(dāng)下市場(chǎng)上的主流產(chǎn)品。2021年開始，市場(chǎng)上出現(xiàn)了多合一的集成，因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候大家開始探討，怎么進(jìn)一步降體積、降重、降本，多合一或更高集成度的產(chǎn)品自然是比較優(yōu)的一個(gè)選擇。

多合一也是今年論壇上講得比較多的一個(gè)話題，去年很少有人講多合一，但今年開始非常多了。說(shuō)明了這個(gè)產(chǎn)品的發(fā)展，一定是接下來(lái)幾年的主流。再接下來(lái)就是域控，更深層次的多合一或深度的集成。但技術(shù)迭代非?？欤郧傲吣甑淮蔚募夹g(shù)，現(xiàn)在兩年就會(huì)有個(gè)新的技術(shù)的革新、迭代出來(lái)。多合一現(xiàn)階段大多傾向于大小三電進(jìn)行集成，部分方案為未來(lái)的芯片級(jí)集成做準(zhǔn)備以及傾向?qū)?dòng)力系統(tǒng)相關(guān)控制器進(jìn)行集成。現(xiàn)在主要還是六合一或五合一。

多合一開發(fā)過(guò)程中面臨的問(wèn)題和解決方案

多合一看起來(lái)是把產(chǎn)品集成在一起就ok了，但我們不是做簡(jiǎn)單的一個(gè)研究、出一個(gè)產(chǎn)品、有個(gè)功能就ok了，我們要做產(chǎn)業(yè)化，從設(shè)計(jì)到量產(chǎn)，有很多過(guò)程中的問(wèn)題需要解決。這里羅列了開發(fā)過(guò)程的幾大問(wèn)題：

第一就是EMC的問(wèn)題。三合一也有很多EMC的要求，EMC的要求越來(lái)越高，現(xiàn)在談class4甚至到class5，多合一以后，原來(lái)的單電控加上電源在大的腔體內(nèi)相互耦合，EMC的問(wèn)題會(huì)更嚴(yán)峻。

第二是NVH，這是用戶直接感知到的，主機(jī)廠對(duì)NVH的要求現(xiàn)在可以說(shuō)是“極致”的。給幾萬(wàn)塊的小車做配套，對(duì)NVH的要求也是非常高的。多合一以后，因?yàn)榇蟮臍んw主要在控制器，有一些體積的增加，改變了整個(gè)模態(tài)，傳遞路徑會(huì)發(fā)生變化。NVH的解決上還是有更多的挑戰(zhàn)。

第三，可靠性。回歸到車的本質(zhì)，回歸到產(chǎn)品的本質(zhì)，可靠性一定是越來(lái)越高度關(guān)注的一個(gè)領(lǐng)域。

后面幾個(gè)，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、PCBA集成、芯片集成，都是多合一中要做的。

EMC的問(wèn)題為什么會(huì)存在或比三合一更嚴(yán)峻？第一，原來(lái)分開的外部的高壓接口，一些電器是獨(dú)立的，現(xiàn)在耦合在一起了，放在一個(gè)殼體上了，增加了一個(gè)耦合的問(wèn)題。第二，原來(lái)互不干擾，現(xiàn)在在一起，哪怕分腔做得比較好，但還是存在相互的輻射。高低壓之間，也難免會(huì)出現(xiàn)一些交叉，所以EMC的問(wèn)題會(huì)更多一些。

怎么解決？相信大家做產(chǎn)品的時(shí)候每個(gè)地方都會(huì)考慮，我把我們的一些思考分享一下。從幾個(gè)方面來(lái)說(shuō)：

第一，整個(gè)部件的布局。多合一的高低壓端口，包括線束之間的布局，包括它們的交叉問(wèn)題，我們?cè)O(shè)計(jì)中滿足了一些內(nèi)部規(guī)范，首先要滿足規(guī)范要求。在端口濾波上有更多的加強(qiáng)，包括AC的輸入、DC的輸出的端口的設(shè)計(jì)，有更多的濾波的方案，包括其他的端口，也要考慮用磁環(huán)做濾波，包括端口的濾波器，要根據(jù)騷擾頻段做相應(yīng)的設(shè)置。還有隔離屏蔽，包括電控模塊、電源模塊進(jìn)行分腔設(shè)計(jì)，防護(hù)技術(shù)要用上，通過(guò)仿真排查功率模塊之間的相互干擾。還有接地設(shè)計(jì)。這些都是值得關(guān)注的。

第二就是NVH，模態(tài)發(fā)生了變化，包括總成的重量，相對(duì)于傳統(tǒng)的三合一，還是有些變化的，強(qiáng)度、模態(tài)都發(fā)生了很多改變，所以帶來(lái)了很多挑戰(zhàn)。因?yàn)槭且粋€(gè)多合一、六合一，激勵(lì)源還是電機(jī)電池，其他的都是傳遞放大的一些路徑，所以多合一的設(shè)計(jì)中NVH不光是只看變化的部分，原來(lái)的電池的、結(jié)構(gòu)的、齒軸的內(nèi)容，都是必須研究和關(guān)注的。

我們經(jīng)過(guò)幾年的積累，在NVH上建立了V字型的一個(gè)開發(fā)流程和仿真的手段，現(xiàn)在我們把總成需求分解到部件，到電機(jī)，包括齒軸、電控，逐層把NVH指標(biāo)做分解，當(dāng)然分解的合理性、怎么分解，要有大量的積累和經(jīng)驗(yàn)。分解完以后，各個(gè)部件自己要去設(shè)計(jì)自己的NVH，達(dá)成分解的指標(biāo)，比如齒軸重合度做到多少，是有目標(biāo)和指標(biāo)指引下的部件的設(shè)計(jì)。設(shè)計(jì)完以后，有個(gè)正向的仿真，耦合到一起仿真。從整車需求到系統(tǒng)設(shè)計(jì)到詳細(xì)設(shè)計(jì)到樣件試制到功能測(cè)試到系統(tǒng)測(cè)試到乘車測(cè)試，這樣能大大減少整改的壓力。驗(yàn)證過(guò)程中好像都可以，但批量開始上的時(shí)候，因?yàn)椴灰姷貌町?，又?huì)出現(xiàn)很多NVH的差異，甚至換電池方案、修型方案，一輪輪做，非常消耗大家的精力。有了這樣一個(gè)全流程正向的仿真，大大減少了后期出問(wèn)題的幾率或縮短了時(shí)間。

因?yàn)槲覀冏龆嗪弦贿@是第一代產(chǎn)品，所以沒(méi)有直觀的比較的數(shù)據(jù)，但NVH底層的技術(shù)是相通的，NVH這塊我們拿了2018年第一代的三合一的產(chǎn)品和現(xiàn)在正在做的第二代的三合一的產(chǎn)品做對(duì)比。這全是我們測(cè)試出來(lái)的真實(shí)的數(shù)據(jù)，第一代產(chǎn)品83dB，現(xiàn)在能做到73dB。商業(yè)78dB是主流水平。

可靠性方面，我們認(rèn)為，可靠性的管控也是一個(gè)全流程全體系的事情，不是靠一個(gè)單點(diǎn)就能解決的，所以前面的設(shè)計(jì)上要思考，到了后面還有物料、制程工藝的保證、量產(chǎn)之后市場(chǎng)端的件控，再回溯到設(shè)計(jì)端，是一個(gè)完整的流程。

我重點(diǎn)提一點(diǎn)，我們跟高端客戶做了一件事，就是識(shí)別NUDD（New、Unique、Different、Difficult），用這樣一個(gè)工具來(lái)管理可靠性的研究。所謂NUDD，就是在設(shè)計(jì)過(guò)程中哪些用了新的部件，還有獨(dú)立的跟原來(lái)設(shè)計(jì)方案不同的東西，這是可靠性研究中我們關(guān)注的重中之重。然后過(guò)程中，我們驗(yàn)證的時(shí)候就NUDD也要專項(xiàng)做閉環(huán)管控。

大家對(duì)多合一可靠性的擔(dān)心，可能更多。我們多合一的產(chǎn)品還會(huì)用到出租車上，提8年60萬(wàn)公里的質(zhì)保，所以要求是非常高的。

集成的幾個(gè)地方：一個(gè)是殼體的集成，因?yàn)橹亓吭黾恿?，我們想通過(guò)一些方法去減重，大殼體的一體化的集成新勢(shì)力高端車上可能有使用，但不是主流，因?yàn)檫@樣的設(shè)計(jì)挑戰(zhàn)很多，不光是設(shè)計(jì)端的，更主要的是供應(yīng)鏈端的挑戰(zhàn)，大殼體模具開發(fā)費(fèi)用、成本和合格率會(huì)有比較多的問(wèn)題。但我們有的產(chǎn)品走的是這樣的路線。第二就是多合一的結(jié)構(gòu)下，兩種分布形式，一種是平鋪式，還有堆疊式。我們做個(gè)對(duì)比，哪種更好。各有優(yōu)劣勢(shì)，但從性價(jià)比來(lái)說(shuō)，如果空間允許，還是推薦堆疊結(jié)構(gòu)。

作為PCBA這一級(jí)的集成，第一代的多合一的產(chǎn)品，我們現(xiàn)在已經(jīng)SOP，確實(shí)是物理集成，還沒(méi)有做到板級(jí)或芯片一級(jí)的，這是接下來(lái)要做的事情。受到資源的影響，要做到板級(jí)的集成，要具備或掌握小三電的研發(fā)能力。芯片級(jí)的集成要求更高。所以第一步還是物理集成，先解決一些EMC、NVH的問(wèn)題，把這條路打通。

作為巨一，我們是“兩步走”策略。

第一步，做到大三電和小三電的芯片級(jí)的集成，在簡(jiǎn)單的物理集成往下走一級(jí)，共用的一些電路、芯片、IC類的通信的電源的，可以共用，成本上會(huì)有進(jìn)一步的降低。到域控這一集，一定是一個(gè)芯片控制多個(gè)控制器，里面會(huì)集成VCU、BMS。

再往下走，就是更深度的集成和域控。我認(rèn)為難點(diǎn)就是架構(gòu)，軟件和硬件的架構(gòu)。硬件的架構(gòu)，跟原來(lái)的單電控的怎么做到平臺(tái)化，平臺(tái)化的基礎(chǔ)上做拓展？而不是說(shuō)換一個(gè)就設(shè)計(jì)一套全新的架構(gòu)，怎么兼容，這是我們要深度研究的。包括軟件架構(gòu)，怎么各個(gè)功能域先自己獨(dú)立開發(fā)，然后怎么集成、測(cè)試。

多合一集成發(fā)展與展望

我們策劃了做389平臺(tái)，端口資源能滿足當(dāng)前的要求，包括算力，也足夠多。怎么分配功能，軟件集成是一個(gè)很大的挑戰(zhàn)，深度做功能安全的話，你會(huì)發(fā)現(xiàn)做傳統(tǒng)的KUM跟功能安全，在功能安全芯片里的集成基于autosar的開發(fā)模式，里面會(huì)有大量的集成和測(cè)試工作要做，有很多難點(diǎn)需要一個(gè)個(gè)去啃。多了很多功能以后，集成和測(cè)試一定是非常重要的一項(xiàng)工作。要做到這個(gè)層級(jí)，有些捷徑就不能走了，靜態(tài)測(cè)試動(dòng)態(tài)測(cè)試都要穩(wěn)扎穩(wěn)打地做，這樣才能保證產(chǎn)品將來(lái)在這么多復(fù)雜的功能下確保不出問(wèn)題。

到域控這一級(jí)，實(shí)話說(shuō)，當(dāng)前這個(gè)場(chǎng)景思考這個(gè)問(wèn)題，我們作為獨(dú)立第三方還不具備這個(gè)能力，一定要跟主機(jī)廠聯(lián)合開發(fā)，不管BMS的能力還是VCU的能力還是域控的架構(gòu)和底層的設(shè)計(jì)。這是大家比較關(guān)注，比較苦惱，往前推進(jìn)又比較慢的一件事情，因?yàn)殡p方之間的合作或行業(yè)內(nèi)還沒(méi)有一個(gè)成功的模式。但將來(lái)一定要去這么做。

這是我們幾款產(chǎn)品，已經(jīng)推向量產(chǎn)了。最新量產(chǎn)的是中間的一款，用在江淮EV3九合一的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，覆蓋三個(gè)平臺(tái)，70/100/130千瓦都是這樣一套結(jié)構(gòu)，我們已經(jīng)開始量產(chǎn)，江淮EV3上個(gè)月車展發(fā)布的，5、6月也發(fā)布了一次，現(xiàn)在已經(jīng)SOP了。右邊的是100/120千瓦的六合一，在出租車市場(chǎng)要滿足60萬(wàn)公里的可靠性的要求。左邊的是小一點(diǎn)的六合一的產(chǎn)品。

發(fā)展趨勢(shì)。打方框的是我們即將或已經(jīng)量產(chǎn)的產(chǎn)品，再往后做就是芯片級(jí)的集成，再到后面是分布式驅(qū)動(dòng)或更高的域控的集成，我們認(rèn)為一定是往這個(gè)方向走，但最終市場(chǎng)上客戶怎么選擇，包括產(chǎn)品成熟度到哪個(gè)階段，最終還是會(huì)共存很長(zhǎng)時(shí)間，不是說(shuō)最后別的都沒(méi)有了、只剩一種。

巨一在行業(yè)里做得比較早，09年就開始做了，所有產(chǎn)品都經(jīng)歷過(guò)了，現(xiàn)在越往后做越精越細(xì)，要求可靠性越高，包括NVH、EMC，越來(lái)越深挖的一個(gè)過(guò)程，我們希望跟業(yè)界、行業(yè)一起多交流，跟主機(jī)廠配合好，給用戶創(chuàng)造更多價(jià)值。謝謝！

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