余康：为汽车电动化提供中车“芯”方案

2020年10月21日-10月22日，由中国汽车工业协会和Xi市人民政府联合主办的“2020中国汽车供应链大会”(原“中国汽车零部件产业年会暨高峰论坛”)在陕西省Xi市举行。本届供应链大会的主题是“培育新机，探索新篇，开启新机遇——助力打造安全可控汽车产业链”，探讨“十四五”规划思路，掌控产业形势，分析全球汽车供应链发展趋势，助力打造安全可控汽车产业链。其中，在10月22日上午举行的“推动汽车产业补链强链”主题论坛上，株州CRRC时代电气有限公司副总经理于康发表了主题为“为汽车电动化提供Core芯’方案”的精彩演讲。以下为现场演讲:

宇康CRRC时代电气有限公司副总经理宇康:非常感谢。尊敬的施华秘书长，尊敬的文清院长，同事们，朋友们，大家上午好。非常感谢你邀请我参加这次会议。本次大会的主题是补链、强链，打造汽车安全供应链。当你谈到CRRC时，你会想到高铁。的确，在高铁领域，CRRC花了很长时间，60年时间在高铁领域进行自主创新。当然也有引进消化吸收的，但是自主创新的时间还很长。我呆的企业原来叫电力机车研究所，是个科研单位，后来改制成企业。经过企业改制，我们时代电气2006年在香港上市，当时在企业方面还是比较超前的。所以我们说我们留在央企，但是做着和私企一样有压力的工作，所以做了很多工作，今天向大家汇报。我演讲的题目是“为汽车电气化提供Core核心’方案”。它分为三个部分。第一部分是这一块的技术来自高铁。高铁里有很多东西比我们现在的汽车电气化要早。因为高铁已经用电驱动60多年了，如何利用好它是有一定基础的。CRRC一直是牵引电机技术和电力电子的核心技术，包括电力机车，我们现在叫复兴，我们提供这个核心动力。我们说要强化内部资源，整合构建同心多元的格局。其实汽车和轨道交通都是交通领域，可以提供CRRC技术，CRRC产品，CRRC解决方案，CRRC智慧。为什么来自高铁？因为1959年电力机车研究所成立后，2001年转向电气化，恰好是承接国家863项目，进入新能源汽车领域的契机。当时我们把设备和模块的应用和整车分开，有专门的团队从事这项工作。因为2001年那个时候电气化有点早，工业化程度不多，但是科研领域很多。这就是我们电传动系统的整个开发过程。从2010年央企联盟成立至今，我们已经搞了863项目，从第一代的电驱动、电控，到第二代。2016年在英国成立研发中心，再到机电耦合，机械电子耦合产品。后来在2019年和2020年，我们继续进行机电耦合的研发，包括德国的一家公司。这样，我们就形成了一个比较完整的产业链，有了自己的IGBT。同时，我们在宁波也有一个汽车电流传感器设备，然后模块，电机，电子控制，集成能力，形成一个比较完整的产业链。为什么CRRC在新能源汽车方面有一定的优势？我们自己总结的。一个是在仿真方面，因为我们可以做机械、电气、热、磁方面的仿真，另一个是EMC，因为……高铁领域对EMC的要求很高，是25000伏。后来我们逐渐熟悉了这个环境之后，就做了Class3，后来又做了Class5，这是最高级别。功能安全通过C级认证，软件架构基于控制算法。因为我们在控制技术领域有一定的沉淀，有控制模型和算法，一直处于比较高的水平，包括速度传感器和软件解码。我们也有IGBT温度估计和评估，这可以在电子控制领域的软件中反映出来。还有就是可靠性。我告诉你，火车最基本的工况是30万公里，使用寿命是25年。你刚才说它在赛道上没那么大，但是它的技术很快。可能今天早上在哈尔滨，晚上到广州。一天的温差可能有几十度，但是我们的车没那么快，但是也有这个要求。这一块我们也做过一些研究，确实是高寒高原，甚至说湿度的影响真的很大。还有就是工作条件的研究。这一块我们做了一些研究，还是有可能提高效率的。我们在IGBT形成了一些组合，因为传统的IGBT没有温度传感器，最近我们可以把这个传感器放进去，这将使一个智能驱动控制。第二个是关于无速度传感器技术，因为我们非常担心传感器失效后怎么办。如果传感器失效，我们仍然可以在一个斜坡上回家，这意味着我们的功能安全性会更好。还有刚才提到的Class5的作品。我们实验室的能力建设分两个地方，一个在湖南株洲，一个在无锡。现在我们建造了一个转速为23000转/分的实验室。因为我们和德企合资合作后，他们提出了跑车的实验能力，所以我们对这个核心设备有更高的要求。还有一些生产线，我们有电控电机，包括测试过的产品。这一块也是电驱动系统的产品方案。现在这一代是圆线，水冷，如效率模块和标准模块。未来，这部分可能是扁平线、同轴电缆或更深层次的集成。未来双面水冷碳化硅IGBT，功能安全要求，双电机控制，包括效率提升，都是93%甚至更高。同时在整个产品上打造了这样一个概念，平行轴，同心轴，双电机，双电控，这一块已经规划好了。诚然，芯片是一个我们确实深陷其中的项目。2014年，我们在中国建成了第一条8英寸的IGBT线后，我们已经实现了这些目标。他们说你在车里是怎么做到的？严格来说，我们一直在做。我们在1964年开始制造晶闸管。其实是外国屏蔽了我们。当时我们国内还没有轨道交通的电气化。晶闸管非常重要，所以我们从1964年开始做。2006年我们刚刚上市，就在2008年金融危机之后。我们收购了英国上市公司Dynex，收购了75%的股份。这个时候我们前期研究过这个IGBT，正好有这样一个机会进来。2009年，6寸包装线在株洲建成；11年，IGBT进入轨道交通；14年，8寸生产线在国内建成；15年进入高压输配电，也很重要；16、17年，我们已经批量应用了IGBT；同时，18年我们已经开始建设碳化硅，所以我们现在在株洲有五条生产线；9月26日，我们下线了首款国产8寸整车规格。现在英国林肯株洲的布局。我们在这里谈论的是IGBT的技术。为什么我们说我们在Dynex上取得了进展？同时，我们自己也在进步。2008年我们买了之后，技术一直在创新，绝对是自主创新。对于前面高功率的第四代，我们会有精细沟槽栅的第七代IGBT，也会出来。这一块功耗更小，产品更小，电流更大。主要应用领域，我们现在有六大系列的板材用于高铁、国家电网、汽车和船舶。这是9月26日下线的产品，8寸IGBT，10级净化区，20000片，0.13工艺，包括智能化，制度化的工厂。汽车级IGBT，我们主要用在汽车的乘用车上，是S系列，有S2+和S3+模块。S系列如何降低热阻，功率循环容量提高10倍，耐振性降低1倍？l系列，因为整体体积会变小，散热、水阻、热量都会降低。总的来说，我们提供750伏特的产品，从400安培到1200安培。为什么我们会有这两款产品？车厂的人都说怎么加快充电，有些还是要提高电池电压，这对IGBT影响很大。我们的1200V产品已经在电动客车上使用，所以在乘用车下电压等级上升时，我们这里可以提供相关的技术和产品。只说芯片技术，封装技术可以让电流更大，可靠性更高，效率更高。如何互联技术，因为会影响封装中的可靠性。第二种是铜烧结，或者银烧结。现在用的是银烧结，但是铜烧结用在非常高端的产品上，所以我们也研究了这个。还有双面散热。最近在做这个的同时，我们发现汽车厂商开始陆续使用这些内容，但是最大的核心点会是我们控制器的能力会更高。我们做了半导体5线，碳化硅生产线，小批量量产产品。现在我们在电控领域也做了一些研究。我们的下一代IGBT，现有的第六代，未来的第七代，还有封装技术能做什么，还有未来的2026-2030，因为所有这些产品都可能在未来发展，我们汽车的核心部件应该会有质的飞跃。在此呼吁，希望政府、行业协会、汽车厂商能带动中国的供应链向前发展。在这种情况下，我相信中国的汽车工业部门可以做大做强。谢谢你。(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)2020年10月21日-10月22日，由中国汽车工业协会和Xi市人民政府联合主办的“2020中国汽车供应链大会”(原“中国汽车零部件产业年会暨高峰论坛”)在陕西省Xi市召开。本届供应链大会的主题是“培育新机，探索新篇，开启新机遇——助力打造安全可控汽车产业链”，探讨“十四五”规划思路，掌控产业形势，分析全球汽车供应链发展趋势，助力打造安全可控汽车产业链。其中，在10月22日上午举行的“推动汽车产业补链强链”主题论坛上，株州CRRC时代电气有限公司副总经理于康发表了主题为“为汽车电动化提供Core芯’方案”的精彩演讲。以下为现场演讲:

宇康CRRC时代电气有限公司副总经理宇康:非常感谢。尊敬的施华秘书长，尊敬的文清院长，同事们，朋友们，大家上午好。非常感谢你邀请我参加这次会议。本次大会的主题是补链、强链，打造汽车安全供应链。当你谈到CRRC时，你会想到高铁。的确，在高铁领域，CRRC已经花了很长时间，60年……要在高铁领域自主创新。当然也有引进消化吸收的，但是自主创新的时间还很长。我呆的企业原来叫电力机车研究所，是个科研单位，后来改制成企业。经过企业改制，我们时代电气2006年在香港上市，当时在企业方面还是比较超前的。所以我们说我们留在央企，但是做着和私企一样有压力的工作，所以做了很多工作，今天向大家汇报。我演讲的题目是“为汽车电气化提供Core核心’方案”。它分为三个部分。第一部分是这一块的技术来自高铁。高铁里有很多东西比我们现在的汽车电气化要早。因为高铁已经用电驱动60多年了，如何利用好它是有一定基础的。CRRC一直是牵引电机技术和电力电子的核心技术，包括电力机车，我们现在叫复兴，我们提供这个核心动力。我们说要强化内部资源，整合构建同心多元的格局。其实汽车和轨道交通都是交通领域，可以提供CRRC技术，CRRC产品，CRRC解决方案，CRRC智慧。为什么来自高铁？因为1959年电力机车研究所成立后，2001年转向电气化，恰好是承接国家863项目，进入新能源汽车领域的契机。当时我们把设备和模块的应用和整车分开，有专门的团队从事这项工作。因为2001年那个时候电气化有点早，工业化程度不多，但是科研领域很多。这就是我们电传动系统的整个开发过程。从2010年央企联盟成立至今，我们已经搞了863项目，从第一代的电驱动、电控，到第二代。2016年在英国成立研发中心，再到机电耦合，机械电子耦合产品。后来在2019年和2020年，我们继续进行机电耦合的研发，包括德国的一家公司。这样，我们就形成了一个比较完整的产业链，有了自己的IGBT。同时，我们在宁波也有一个汽车电流传感器设备，然后模块，电机，电子控制，集成能力，形成一个比较完整的产业链。为什么CRRC在新能源汽车方面有一定的优势？我们自己总结的。一个是在仿真方面，因为我们可以做机、电、热、磁方面的仿真，一个是EMC，因为高铁领域对EMC的要求非常高，是25000伏。后来我们逐渐熟悉了这个环境之后，就做了Class3，后来又做了Class5，这是最高级别。功能安全通过C级认证，软件架构基于控制算法。因为我们在控制技术领域有一定的沉淀，有控制模型和算法，一直处于比较高的水平，包括速度传感器和软件解码。我们也有IGBT温度估计和评估，这可以在电子控制领域的软件中反映出来。还有就是可靠性。我告诉你，火车最基本的工况是30万公里，使用寿命是25年。你刚才说它在赛道上没那么大，但是它的技术很快。可能今天早上在哈尔滨，晚上到广州。一天的温差可能有几十度，但是我们的车没那么快，但是也有这个要求。这一块我们也做过一些研究，确实是高寒高原，甚至说湿度的影响真的很大。还有就是工作条件的研究。这一块我们做了一些研究，还是有可能提高效率的。我们在IGBT形成了一些组合，因为传统的IGBT没有温度传感器，最近我们可以把这个传感器放进去，这将使一个智能驱动控制。第二是关于无速度传感器技术，因为我们很担心以后怎么办……e传感器故障。如果传感器失效，我们仍然可以在一个斜坡上回家，这意味着我们的功能安全性会更好。还有刚才提到的Class5的作品。我们实验室的能力建设分两个地方，一个在湖南株洲，一个在无锡。现在我们建造了一个转速为23000转/分的实验室。因为我们和德企合资合作后，他们提出了跑车的实验能力，所以我们对这个核心设备有更高的要求。还有一些生产线，我们有电控电机，包括测试过的产品。这一块也是电驱动系统的产品方案。现在这一代是圆线，水冷，如效率模块和标准模块。未来，这部分可能是扁平线、同轴电缆或更深层次的集成。未来双面水冷碳化硅IGBT，功能安全要求，双电机控制，包括效率提升，都是93%甚至更高。同时在整个产品上打造了这样一个概念，平行轴，同心轴，双电机，双电控，这一块已经规划好了。诚然，芯片是一个我们确实深陷其中的项目。2014年，我们在中国建成了第一条8英寸的IGBT线后，我们已经实现了这些目标。他们说你在车里是怎么做到的？严格来说，我们一直在做。我们在1964年开始制造晶闸管。其实是外国屏蔽了我们。当时我们国内还没有轨道交通的电气化。晶闸管非常重要，所以我们从1964年开始做。2006年我们刚刚上市，就在2008年金融危机之后。我们收购了英国上市公司Dynex，收购了75%的股份。这个时候我们前期研究过这个IGBT，正好有这样一个机会进来。2009年，6寸包装线在株洲建成；11年，IGBT进入轨道交通；14年，8寸生产线在国内建成；15年进入高压输配电，也很重要；16、17年，我们已经批量应用了IGBT；同时，18年我们已经开始建设碳化硅，所以我们现在在株洲有五条生产线；9月26日，我们下线了首款国产8寸整车规格。现在英国林肯株洲的布局。我们在这里谈论的是IGBT的技术。为什么我们说我们在Dynex上取得了进展？同时，我们自己也在进步。2008年我们买了之后，技术一直在创新，绝对是自主创新。对于前面高功率的第四代，我们会有精细沟槽栅的第七代IGBT，也会出来。这一块功耗更小，产品更小，电流更大。主要应用领域，我们现在有六大系列的板材用于高铁、国家电网、汽车和船舶。这是9月26日下线的产品，8寸IGBT，10级净化区，20000片，0.13工艺，包括智能化，制度化的工厂。汽车级IGBT，我们主要用在汽车的乘用车上，是S系列，有S2+和S3+模块。S系列如何降低热阻，功率循环容量提高10倍，耐振性降低1倍？l系列，因为整体体积会变小，散热、水阻、热量都会降低。总的来说，我们提供750伏特的产品，从400安培到1200安培。为什么我们会有这两款产品？车厂的人都说怎么加快充电，有些还是要提高电池电压，这对IGBT影响很大。我们的1200V产品已经在电动客车上使用，所以在乘用车下电压等级上升时，我们这里可以提供相关的技术和产品。只说芯片技术，封装技术可以让电流更大，可靠性更高，效率更高。如何互联技术，因为会影响封装中的可靠性。第二种是铜烧结，或者银烧结。现在用的是银烧结，但是铜烧结用在非常高端的产品上，所以我们也研究了这个。还有双面散热。最近在做这个的同时，我们发现汽车厂商开始陆续使用这些内容，但是最大的核心点会是我们控制器的能力会更高。我们做了半导体5线，碳化硅生产线，小批量量产产品。现在我们在电控领域也做了一些研究。我们的下一代IGBT，现有的第六代，未来的第七代，还有封装技术能做什么，还有未来的2026-2030，因为所有这些产品都可能在未来发展，我们汽车的核心部件应该会有质的飞跃。在此呼吁，希望政府、行业协会、汽车厂商能带动中国的供应链向前发展。在这种情况下，我相信中国的汽车工业部门可以做大做强。谢谢你。(注:本文根据现场速记整理，未经发言人审核。)

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