編者按：中國汽車工程學會發布的“2022年度中國汽車十大技術趨勢”（以下簡稱“中國汽車十大技術趨勢”）引發行業高度關注，不僅高屋建瓴地指明瞭新一年的主要技術發展方向，更成為引領我國汽車產業創新發展的重要戰略支撐。
據瞭解，源自對節能與新能源汽車、智慧化、網聯化最新發展動向的把握，中國汽車十大技術趨勢重點圍繞“九大領域”，聚焦2022年“實現重大突破”、“實現新量產”和“應用規模顯著提升”的三類技術，面向企業首席技術官、研發骨幹、專家學者等開展了四輪調研，最終形成了取得行業共識的研究成果。
歲末年初，本刊特別策劃了2022年中國汽車十大技術趨勢展望報道，為讀者帶來詳細解讀。這十大技術趨勢反映出，我國新能源汽車技術水平持續提升，智慧網聯汽車技術蓄勢待發，節能汽車技術不斷突破的發展態勢。
100TOPS以上車規級計算晶片將量產裝車
汽車智慧化、網聯化水平不斷提高，算力需求日益迫切，智慧網聯汽車量產落地亟需算力資源。大算力車規級晶片是實現高級別自動駕駛的核心部件，隨著硬體不斷升級，也為更高級別自動駕駛提供了充足的算力基礎。採用自主架構設計方案與自主核心IP的計算晶片，具備可定製化開發、功能場景豐富、符合國家安全要求、服務響應快等優勢。當前，自主車規級晶片已形成面向ADAS/智慧座艙等功能域的批次應用，大算力車規級晶片（單晶片算力＞100TOPS）正在開展測試試驗。2022年，車規級計算晶片單晶片算力可超過100TOPS，並將在多款車型上實現量產前裝應用，進一步為高級別自動駕駛汽車落地提供算力基礎。當下，量產車規級晶片企業中，頭部“玩家”集中。華為昇騰610晶片單晶片算力約為200TOPS，已具備量產能力，也是目前單算力最接近英偉達OrinX的產品。2021年7月，地平線釋出征程5晶片，單晶片AI算力最高可達128TOPS，預計2022年實現量產；黑芝麻A1000Pro晶片，算力達到106TOPS，2021年7月流片成功。隨著國內智慧汽車晶片企業日漸強大，2022年將迎來推出大算力晶片爆發增長期。
第三代半導體電機控制器將實現多車企量產應用
第三代半導體電機控制器是實現汽車電氣系統高效化、高速化、高密度化的關鍵部件。碳化矽（SiC）材料與常用的矽（Si）相比，具有寬禁帶、高擊穿場強、高熱導率、強抗輻射等明顯優勢。從Si基器件切換到SiC基，可實現控制器體積和重量大幅減小，體積功率密度可達40kW/L以上，峰值效率可達99%以上。隨著我國電動汽車行業的快速發展以及電控系統產業鏈的逐步完善，電控系統的國產化率逐步提高。2020年，中車時代電氣研發出了SiC大功率燃料電池DC/DC變換器，這是國內首個商業化應用的SiC大功率燃料電池DC/DC變換器。同年，比亞迪釋出自主研發並製造的高效能SiCMOSFET控制模組，並配裝在量產車型漢EV上。還是在2020年，精進電動針對商用車研發的高功率碳化矽控制器正式釋出，並計劃大批次配套TRATON集團的客車和重卡。2022年，多家自主品牌整車企業將陸續量產應用第三代半導體電機控制器，預計規模將達60萬臺，比2021年翻一番。
安全性技術提升推動300Wh/kg高比能動力電池裝車應用
高比能動力電池是提升電動汽車續駛里程的重要技術手段。當前，高比能動力電池採用高鎳正極材料210mAh/g和矽碳負極材料500mAh/g，在裝車應用方面主要面臨動力電池安全性和迴圈耐久性等關鍵挑戰。動力電池系統安全技術是高比能動力電池整車應用的一個重要前提。預計2022年，300Wh/kg動力電池將率先配套高階車型。隨著主被動一體化熱安全防護、熱失控早期火災探測預警裝置及抑制、滅火裝置等動力電池系統安全技術的開發與應用，符合安全性和耐久性保障的300Wh/kg高比能電池及系統產品已完成技術開發，迴圈壽命可達1500次，已達成規模化生產及批次化應用的目標。2021年，不少企業已在這一領域取得豐碩成果。11月，國軒高科固態電池正式配套，300Wh/kg高比能量電池配裝乘用車；孚能科技開發了一款能量密度為330Wh/kg的軟包電池，迴圈能夠超過1500次，已向整車企業客戶送樣，計劃2023年量產供應；億緯鋰能300Wh/kg電池技術常溫迴圈壽命能夠達到3000次以上；中創新航則計劃3年內推出能夠量產的350Wh/kg動力電池。
長壽命燃料電池系統將實現商用車多場景應用
長壽命是燃料電池系統實現長途過載領域應用的基本要求，1萬小時使用壽命大約可保障30萬~40萬公里的里程要求。基於市場對應用的迫切需求，企業紛紛緊鑼密鼓，加速開發多場景下的商用車應用。2020年，氫璞創能推出專為重型車載應用開發的碳複合板電堆產品NowogenV，壽命預期超過2萬小時。國鴻氫能鴻芯G1電堆單堆，輸出功率可達75kW，體積比功率密度超過3.8kW/L，壽命大於2萬小時，鴻途G110產品已應用於城市物料車、自卸車、重卡牽引車等多款商用車型上；上海氫晨第二代燃料電池電堆H2150F，應用於36噸以上重卡等應用場景,基於NEDC工況的設計壽命超過1萬小時；重塑科技PRISMA鏡星系列燃料電池系統可應用在輕、中、重型商用車上，適用於市內物流、城市公交、市政服務、城際貨運及省際長途運輸等場景。此外，豫氫動力、賽藍得、英飛騰、上海氫雄等眾多企業都聚焦於商用車及專用車的大功率、長壽命燃料電池系統開發。上海治臻新能源裝備有限公司的新型碳塗層金屬極板產品，在極板成本降低40%~50%的同時，還將金屬板燃料電池發動機預期壽命延長至2萬小時以上。2022年，在國家五部委關於開展燃料電池汽車示範應用政策推動下，壽命超過1萬小時的燃料電池系統將在物流、長途運輸、碼頭、礦山、長途客運等長途過載領域的多場景應用。
基於專用平臺的純電動乘用車市場佔有率將超過65%
純電動專用平臺採用動力電池、車身、底盤一體化整合設計，有利於整車綜合性能的提升。圍繞動力電池最佳化整車空間佈置，平整的地板、模組化動力總成、前後軸整合電驅動系統的懸架系統，能最最佳化使用者駕乘舒適性。2021年，各大車企紛紛推出基於專用平臺打造的純電動汽車，並取得了不俗的市場成績，包括吉利SEA浩瀚架構、上汽智己iO平臺、長安C385平臺、比亞迪e3.0等。其中，長安首款純電動平臺車型C385於8月釋出，規劃產能為3萬輛；智己L7預計2022年上半年實現量產。當前，國內新開發的電動乘用車已普遍採用專用平臺。2020年，其市場佔有率突破36%，2021年或穩步增長至46%。隨著自主品牌車企更加廣泛的應用，2022年其市場佔有率有望超過65%。
國產高效能純電動乘用車將更多采用800V電壓平臺
電動汽車的電氣架構主要涉及動力電池、高壓配電系統、電驅系統、電動壓縮機總成、DC/DC、OBC等關鍵電動化部件。相比於普通電氣架構，高壓化電氣架構無中間電壓轉化效率損失，驅動系統採用寬禁帶半導體，可提高驅動系統效率。核心電動化部件、突破800V高壓化，能夠顯著提升整車效率，特別是對於大功率快充，有很大的幫助。當前，充電焦慮仍是制約電動汽車全面市場化的一大阻礙。而電氣平臺高壓化是實現大功率充電的重要技術路徑。2019年，保時捷推出了全球第一款800V車型。在技術浪潮推動下，新能源汽車圍繞800V高壓平臺方案應運而生。吉利浩瀚架構下首款車型極氪001配裝最大800V高電壓系統，已於2021年4月正式交付。9月，嵐圖宣佈800V高壓快充技術進入整車測試階段，可實現充電10分鐘，續駛400公里。11月，小鵬釋出新車G9，其800V充電平臺採用SiC器件，最高功率480kW，5分鐘最高能充40KWh，可續駛200公里。2022年，比亞迪、長安、東風嵐圖、廣汽埃安等企業有望推出800V高壓平臺高效能量產車型。
智慧熱管理技術大幅提升新能源汽車低溫適應性
環境溫度是影響動力電池效能、安全、壽命、功能的關鍵因素。溫度過高或過低，動力電池都可能出現熱失控、壽命嚴重衰減、充放電受限等問題。提升新能源汽車低溫適應性，需要突破動力電池低溫快速加熱技術、整車一體化熱管理技術、低溫充電技術等智慧熱管理技術。2021年4月，華為釋出高整合度智慧汽車熱管理解決方案（TMS），透過一體化設計的極簡架構、部件和控制整合等創新技術，在滿足舒適性前提下可將熱泵工作溫度由-10℃降低至-18℃，從而將新能源車續駛里程提升20%。天際ME7的電池包採用四層保溫技術，緊貼電池的智慧熱控流體迴圈保溫，在-20℃的環境下，僅需30分鐘即可將電芯溫度從-10℃加熱到8℃，恢復車輛動力。預計2022年，智慧熱管理技術將有效支撐新能源汽車實現在-30℃的環境下應用，從而極大地解決當前面臨的技術痛點問題。當然，更高效節能的熱泵系統已成為下一代熱管理技術的發展方向。
域控制器將實現由單域控制向跨域融合過渡的技術突破
域控制器伴隨整車電子電氣架構的發展演變而來。傳統分散式架構逐漸已無法滿足計算需求，在向中央集中控制發展的過程中，域控制器似乎成為當前階段最為科學合理的模式。從全車100餘個電子控制器單元（ECU）到5個域控制單元（DCU），控制功能迅速集中，“域”打破了功能與功能之間的劃分壁壘，開闢了車載電腦和區域導向架構。域控制器成為實現汽車智慧化、網聯化的核心載體。隨著技術逐漸成熟及產業鏈不斷完善，域控制器實現量產的訊息一個接一個傳來。華陽集團聚焦智慧座艙域控制器，推出了具備高整合度和擴充套件性的一芯多屏產品；德賽西威以智慧座艙域和自動駕駛域為主攻方向，L4級自動駕駛域控制器產品——IPU04獲得了相關專案定點；均勝電子旗下均聯智行與華為在智慧座艙領域達成合作，同時與黑芝麻科技簽署了自動駕駛域控制器開發協議；天際汽車第一臺動力域控制器（VBU）從薩康電子的生產線上正式下線；諾博科技基於黑莓QNX作業系統打造的智慧座艙域控制器已投入量產，率先應用於長城新一代SUV哈弗H6S上。2022年，域控制器產品將從單域控制向跨域融合形態進階，可進一步降低硬體、軟體、功能之間的耦合度，降低車內電子電氣架構（連線結構）複雜度，精細化產業分工，加速構建智慧網聯汽車產業鏈生態；同時，能夠進一步提高算力利用率，降低器件綜合成本。基於平臺化軟硬體，域控制器將透過對多個（子）功能進行統一排程和管理實現複雜功能，以滿足智慧化、網聯化的複雜功能要求。
整車資訊保安防護技術將從邊界防禦向主動縱深防禦躍升
整車資訊保安技術關乎個人、社會與國家安全，部署整車資訊保安防護技術是構建汽車安全“免疫”能力的必由之路。主動防護技術基於大資料與人工智慧，透過對車輛進行全面、實時的安全威脅監測、預警與分析，實現更高效安全的整車防護。百度打造的Apollo汽車安全引擎，構建了基於整車全生命週期安全的研發流程與測試評價體系，實現了從感知智慧到認知智慧的全面提升，透過智慧編排最大程度的快速阻斷攻擊。吉利汽車VSOC包括車載網路安全監控元件和態勢感知系統/平臺，正加快在智慧網聯汽車安全方面的部署。此外，公開訊息顯示，上汽、廣汽、小鵬汽車等已經率先在整車網路安全方面進行佈局。2022年，整車資訊保安防護技術將從邊界防禦向主動安全縱深防禦體系躍升，實現威脅提前感知，動態實時響應，讓汽車從攻擊事件中快速恢復正常。
DHT混合動力系統裝車規模有望倍增
混合動力技術是實現乘用車節能減排的重要技術路徑。透過高效混動專用發動機和電機混聯配合，實現超高效率和超低油耗平衡，節油率可超過35%，同時提升平順性、NVH等效能。當前，多家企業在混動技術上實現突破，研發成果陸續落地應用。比亞迪DM-i、長城檸檬混動DHT、長安藍鯨iDD、奇瑞鯤鵬動力……多家汽車製造商在混動系統上發力，不斷推出量產新車型，逐步構建起自主車企的全新賽道。2022年，一汽、廣汽、吉利、奇瑞、五菱、北汽的混動系統車型也將實現量產。在國內汽車市場，混動汽車的銷量佔比將大幅提升，混動系統的市場規模有望達到150萬套。
（特別鳴謝中國汽車工程學會對本文撰寫提供支援）
文：馬鑫 張雅慧 編輯：龐國霞 版式：劉曉燁
