编者按：2020的新年钟声已经敲响，2019年就此成为历史的又一篇章。虽然在过去的一年中，整车及零部件行业经历了市场低谷，但技术发展的脚步并没有因此变慢，甚至在某种程度上或某些领域中加快了。经济社会发展到当代，技术已成为一支独特的力量，不再完全受制于市场大环境，反而有望引领新一轮经济增长。
无论对一国抑或一家企业而言，“得技术者得天下”。随着汽车业变革“浪潮”席卷，零部件技术的发展不再是单点单线，而是呈现多点多线甚至多面的立体结构。传统技术正演变得越来越“时髦”，新兴技术正表现得越来越“亲民”，“新四化”是方向，平台化、模块化是“轻舟”，在安全、节能、环保与创新的指引下，2019年零部件行业描画出技术多元化的崭新风景。
■发动机 电动化、智能化“赋能输血”
经历了沸沸扬扬的“禁燃”风波，汽车内燃机行业在起起伏伏中又迎来新的一年。随着行业对新能源汽车发展的认识越来越理性，内燃机也摆脱了要被“一棒子打死”的命运。汽车内燃机不是被取代和颠覆，而是要焕发新的生机、走入新的发展阶段，这基本已成为行业共识。
针对节能减排这一“刚需”，内燃机技术必须与时俱进，积极拥抱“新四化”的到来，特别是在智能化与电动化上，传统内燃机与之频频擦出“爱”的火花。新技术的不断应用将使发动机动力性能和热效率持续提升，智能化和电动化将成为提升发动机能量转化效率的重要手段。内燃机技术还有很大的提升空间，业界专家认为内燃机有望在不远的未来实现最高50％的热效率。
在内燃机控制技术上，气门正时、气门升程，节温器、水泵、机油泵开始实现智能化控制。将内燃机与智能网联技术结合可以很容易地满足法规和标准的要求，目前行业正对此积极进行研发。
从目前情况看，纯电动动力在短时间内很难完全满足市场的实际需求，应用场景有限，有关汽车动力路径的选择与探索开始逐步从纯电动动力向混合动力迈进。混合动力专用内燃机与常规车用内燃机相比，动力性要求降低，有利于采用更高效的节能技术。采用混合动力后，车用内燃机有效热效率仍有约30％的提升空间。从技术角度出发，汽油机是混合动力的首选发动机，下一代混合动力专用内燃机将采用高压缩比、稀燃、压燃等技术，进一步提升有效热效率。
IHS Markit的最新报告显示，目前全球涡轮增压汽车的市场份额在47％左右，预计2025年这个数字将升至57％，届时超过75％的混合动力汽车采用发动机增压技术。巨大的市场空间也催生了涡轮增压的电气化变革。2019年，不少涡轮增压企业推出了电动涡轮产品。电动涡轮可显著提升发动机效率和车辆瞬态响应，带来更好的操控性，更高的废气再循环率和更低的油耗。BMTS最新研发的1.5T电子涡轮增压发动机，最高输出功率可达180kW，有能力替换目前2.0T发动机。
此外，发动机的小型化、轻量化趋势也愈发体现在企业推出的新产品上。随着国六标准的全面实施，先进燃烧技术、燃烧过程实时控制技术、混合动力技术、智能共轨燃油喷射系统、低成本后处理技术都将实现进一步推广。
总体来看，内燃机与电气化结合形成的混动技术路线将成为今后10～20年很好的节能减排解决方案，也会是大有可为的一条技术路线。从长远来看，纯电动动力恐不能完全取代内燃机动力，内燃机仍将是整个动力系统中非常重要的组成部分，重型车仍将以柴油机为主要动力，以纯电动、燃料电池等作为辅助动力。
■自动驾驶 可“落地”技术更受青睐
经过几年的沉淀，自动驾驶行业开始逐渐回归理性，在“仰望星空”的同时更注重“脚踏实地”，寻找技术的“落地”机会。
其中，自动代客泊车（AVP）技术成为了颇具战略价值、同时也最有可能率先面向大众消费市场实现商业化的自动驾驶解决方案。一汽、广汽、小鹏汽车、博世、德赛西威、禾多科技等企业都在布局AVP技术。值得关注的是，博世在2019年先后与戴姆勒和广汽研究院就AVP技术进行合作，共同推进其商业化进程。基于场端改造的AVP方案通过停车场端配置完成主要的决策和路径规划，车端由纵向、横向电子信号控制，不需复杂的感知传感器，可使更多车辆在相对低成本的条件下快速实现AVP功能。
在自动驾驶传感器方面，固态激光雷达等先进技术的量产脚步也在加快。行业人士普遍认为，车载激光雷达的发展趋势是固态化、小型化和低成本。依靠高精度、高可靠性的探测能力，激光雷达基本被认为是L3～L5级自动驾驶汽车必需的核心传感器。首先高级别自动驾驶需要更远的探测距离，特别是在高速公路上更需传感器提早接收探测信号从而为系统决策提供参考；其次，量产车对于激光雷达的质量、体积和集成方式有更高的要求，固态激光雷达在这些领域更有优势。
速腾聚创2019年为自动驾驶出租车开发了一套完整的激光雷达感知解决方案RS-Fusion-P5，产品对标Waymo激光雷达解决方案，将在海外市场率先推出。2019年8月，长城汽车、亮道智能、Ibeo就L3/L4级自动驾驶量产研发签署战略合作协议，该项合作也将采用纯固态激光雷达技术方案。
因涉及行车安全，自动驾驶芯片在性能、寿命、功耗等方面的要求比消费类芯片高很多。同时，随着自动驾驶研发的深入，行业对相关芯片的需求也开始多元化，催生了自动驾驶芯片的技术提升与市场细分。2019年12月，英伟达发布了最新自动驾驶芯片Orin，其比上一代Xavier芯片快7倍，还可从L2级自动驾驶扩展到L5级，并降低功耗、提升图像的分辨率，有效保护电动汽车的续驶里程。传统汽车及零部件巨头也越来越看重芯片的战略地位。比如，2019年7月，丰田汽车和电装宣布，将成立一家专门开发下一代汽车所用的半导体芯片合资企业。
在巨头环伺的自动驾驶芯片竞赛中，初创公司地平线突围而出，2019年量产了中国的首款车规级AI芯片征程二代，可对多类目标进行实时检测和识别，满足自动驾驶视觉感知、视觉建图定位等场景需求，以及语音识别，眼球跟踪，手势识别等智能人机交互的功能需求。
从整体发展情况看，自动驾驶技术主要有两条较为典型的技术路径。一是以科技公司与初创公司为主的跨越式路线，直接从L4级开始进行研发，待技术成熟、硬件量产后大幅度降低成本，届时进行商业化推广。二是以传统整车企业、零部件供应商为主的渐进式路线，他们逐步进行技术升级，从辅助驾驶发展到无人驾驶，力图在每个阶段都实现成本可控的商业化量产。2020年，愈发务实的自动驾驶行业，将如何继续把“梦想”一点一点照进现实？让我们拭目以待。
■燃料电池 突破“卡脖子”技术至关重要
随着氢燃料电池汽车的产业化进程不断推进，技术突破成为了2019年这一领域出现的高频词汇。
首先说储氢技术。当前，我国基本掌握了35MPa高压储氢罐和加注系统关键技术，实现高压氢气瓶等部件国产化开发，70MPa氢气存储关键技术已取得突破。2019年7月，坐落于辽宁葫芦岛兴城经济开发区的全球第一座低压加氢站建成并正式投入推广示范。该加氢站采用了低压合金储氢技术，其材料批量制备成品率可达93％。低压合金储氢技术可在20分钟之内充入15.4公斤的氢，车辆续驶里程在300公里以上，而充氢的工作压力只有5MPa。
在燃料电池领域，长城控股未势能源旗下上燃动力在2019年发布了第三代超越-300E型100kW大功率燃料电池发动机，系统部件实现100％国产化。超越-300E采用全新平台、高集成度设计，相较于当前市场主流产品，氢耗低于10％，效率高于4.5％，成本下降约28％。目前，国内研发的氢燃料电池发动机功率大多为30～60kW，提升燃料电池系统功率、体积比功率、低温启动性能、系统寿命和耐久性是重点方向。
在燃料电池核心零部件上，我国企业也取得了不少进展。2019年10月18日，由安徽明天氢能建设的中国首个氢燃料电池自主技术产业化基地在六安建成投产，国内自主技术生产的首台（套）电堆正式下线，开启了我国自主技术的燃料电池电堆产业化进程。本次下线的燃料电池电堆额定功率为60kW，体积比功率3.0kW/L，达到国内领先、国际先进水平。
由科力远自主研发的“科力远氢燃料电池/镍氢电池电电混合无级变速驱动系统”项目也在去年底通过了中国高科技产业化研究会组织的科技成果评价。通过仿真分析，搭载科力远氢燃料电池客车相比市售主流的直驱系统氢燃料电池客车可节氢10％～15％，未来再搭配“科力远芯”氢燃料电池电堆，整车动力性将得到进一步提升，13.76秒即可从静止加速到50km/h。
在甲醇重整制氢技术上，我国企业也在紧锣密鼓地布局。甲醇重整制氢燃料电池汽车无需装载储氢罐，甲醇补给配套体系可充分利用现有的加油站系统，将传统加油机的加注枪更换为甲醇加注枪，省去加氢站的建设成本。上海博氢运营的全球首个以甲醇为加注介质的氢燃料电池生产基地已落地宁波，预计2020年项目将建成投产。
虽然部分领军企业取得了一定突破，但我国燃料电池汽车的发展与国外先进水平相比仍存在一定差距。整体产业在制氢、存储、燃料电池系统、电机、电控等核心技术上，国内企业应加快追赶脚步。比如，质子交换膜、碳纸、铂催化剂、高纯度石墨等关键材料依赖进口。空压机、增湿器、氢循环设备等配套产品开发能力也相对欠缺，自主研发的燃料电池使用寿命仍有待提高。这也是未来燃料电池行业在技术方面需要重点攻关的方向。
■传动系 不同技术路线快速演进
汽车传动系统朝着多种技术路线并行的方向发展，以满足不同车型和不同细分市场的需求。与发动机一样，传动系统技术也正与电动化和智能化紧密结合。 对于混动车型来说，P0/P1/P2/P2.5/P3/P4混动变速器可满足不同需求，DHT专用混动变速器和广义或狭义增程器也是发展方向之一。对于纯电动汽车而言，电驱动系统从最初的“分立式”向“集成化、一体化”发展。
在纯电动乘用车上，两挡变速器的产业化将进一步加快。在这方面，相关零部件企业已开始研发并推广相关产品。采埃孚在2019年全球技术日上推出了全新的电动乘用车两挡变速器。与单挡变速器相比，两挡变速器车型的续驶里程可提高5％；可在70km/h的速度下进行换挡。另据介绍，该款变速器还可以连接车内行驶电脑，感知车辆目标地点路程与充电规划，自动调整变速器输出程序，以达到最佳的输出水平与续驶里程。事实上，我国自主零部件企业也在紧锣密鼓地研发相关产品。精进电动2019年初发布了深度集成的三合一纯电驱动系统，将电机轴系和减速器输入轴合二为一、电机端盖和减速器箱体合二为一，深度集成缩短了总成的轴向尺寸，减轻了重量，改善了传动效率，同时消除了电机和减速器的同轴度误差，提高了总成的结构刚度，降低了振动噪声。
从整体的技术发展来看，汽车传动系统发展呈现以下趋势：一是多挡化，AT目前主流是6挡，8挡是趋势，DCT目前7挡是主流，更高挡位的产品正在研发中；二是高效化；三是电气混动化；四是智能化，广泛应用电子换挡等。
此外，在转向系统和制动系统上，线控技术开始崭露头角，为未来自动驾驶的进一步发展打下基础。舍弗勒在长沙成立了自动驾驶研究院，将Space Drive线控转向技术引入中国“落地”推广。据悉，该项技术采用三重冗余设计，可对车辆转向、加速及制动系统进行控制。线控制动的优势体现在更快的执行速度和更优的控制精度上，能实现制动能量回收，有助于保障舒适性和控制噪声，更适应分布式驱动汽车、特别是未来轮毂电机的制动需求。
从技术角度看，线控系统去掉了刚性连接，有助于降低底盘设计和布局难度，实现模块化底盘设计。在智能汽车时代，线控系统没有机械传递部件中的硬约束，基于电子控制单元的系统控制策略更加丰富，有利于实现对底盘多个子系统的协同控制。
■动力电池 性能、安全、成本“三位一体”
新能源汽车的推广归根结底在于动力电池技术的发展，更安全、能量密度更高、成本更低是锂电池的核心目标，对材料、技术与生产提出了更高要求。如今，三元锂电池从原来的“333”、“523”、“622”一路发展到“811”（镍、钴、锰按8∶1∶1的比例进行搭配）。工信部等四部委发布的《促进汽车动力电池产业发展行动方案》中提出，到2020年我国新型锂离子动力电池单体比能量超300Wh/kg，到2025年单体比能量达500Wh/kg。高镍三元电池，特别是NCM 811在提升能量密度和降成本方面具有优势。
宁德时代、国轩高科等国内主流电池企业已纷纷布局NCM 811产品。宝马X1插电式混合动力里程升级版就采用了宁德时代的811电芯。国轩高科811软包电池预计2020年实现装车。
高镍化这一动力电池发展趋势已成为行业共识，但三元高镍正极安全性、工艺成熟度有待提升，NCA技术与国外仍有差异。车企及电池企业正不断寻找解决方案，以实现各个突破。
市场对动力电池安全与成本的要求，倒逼动力电池及产业链上的相关企业在现有材料体系基础上不断探寻新的方向。2019年，蜂巢能源有针对性地给出了两条全新的产品解决之道，全球首发无钴材料、四元材料电池。蜂巢能源无钴材料性能可达到NCM811产品同等水平，成本则降低5％～15％，相应带来的是电芯BOM成本降低约5％，且材料不受战略资源影响。而蜂巢能源开发的四元材料，在NCM体系的基础上掺杂Mx，使一次颗粒之间的边界强度增强，减少了在有害的相转变过程中微隙的形成。
此外，兼顾安全性和续驶里程优势的固态电池受到了行业的重点关注。宁德时代、天赐材料、天津力神、珠海冠宇、深圳比克、深圳先进研究院、中国科学院宁波材料研究所都进行着相关研究。但受固/固界面稳定性和金属锂负极可充性两大问题的制约，真正的全固态锂金属负极电池技术还没有成熟。
（文章来源：中国汽车报网）
