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汽車零部件十大技術趨勢(上)

編(biān)前:技術是汽車發展的驅動力。2016年是傳統汽車產業轉型的關鍵一年,互聯網、半導體、軟件算法(fǎ)等企業與汽車企(qǐ)業(yè)的深度(dù)融合,促使汽車及汽車零部件技術有了新變化、新(xīn)趨勢。那麽,這些汽車零部件新技術未(wèi)來會有怎樣的(de)發展,又將帶領汽車走向何方。

  1.發動機動力提(tí)升打出“組合拳”:兩級增壓技術


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  近幾(jǐ)年(nián),小排量發動機受到廣大汽車企業推崇,渦輪增壓技術為小排量發動機動力提升(shēng)、燃油經濟性優(yōu)化做出突出貢獻,漸成一種技術潮(cháo)流(liú)。伴隨環保標準、排放法規的不斷加嚴以及發(fā)動機技術的不斷提升,多種增壓技術組合(hé)來提升發動(dòng)機(jī)性(xìng)能的技術方(fāng)案成為未來發動機技術趨(qū)勢之一。

  目前,兩級增壓已成為增壓技術領域的討論熱(rè)點之一,包括(kuò)兩級渦輪(lún)增壓(yā)(由一大一小兩個廢氣渦輪增壓器構成)、機械增壓+渦輪增壓等型式,能夠大幅度提升發動機(jī)的升功率和低速扭矩,解決發動機低速啟動動力不足的問題,對於提升發動機性能有(yǒu)著極(jí)大幫助。

  據(jù)了解,國外整車和相關零部件企業紛紛采(cǎi)用和研究兩(liǎng)級增壓技術,技術成熟度較高。大(dà)眾率先將采用渦(wō)輪增壓和機械增壓兩種不同型式的雙(shuāng)增壓係(xì)統發動機應用在量產車型上;英菲尼迪研發的全新(xīn)3.0L V6雙渦(wō)輪增壓發動機“VR30”正式投產;博格華納不斷推進兩級渦輪增壓(yā)技術(R2S)提升;霍尼韋爾推出采用兩個(gè)不(bú)同尺寸VNT渦(wō)輪增壓器的最新兩級增壓係統。但國內水平較高的(de)增壓器企業不多,湖南天雁2015年投資415萬(wàn)元進行(háng)兩級渦輪增壓器項目研(yán)究(jiū),目前(qián)1個項目通過客戶性能試驗(yàn)。總的來看,國內(nèi)企業在兩級增壓技(jì)術上水平不高,麵臨很大挑戰(zhàn)。

  2.直噴發動機排放升級“新捕手”:汽油機顆粒捕集器(GPF)


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  缸內直噴汽油機(GDI)因較好的動力性、燃(rán)油經濟性(xìng)等(děng)優點,在乘用車(chē)上得到愈來愈廣(guǎng)泛的應用。但(dàn)由於GDI汽油機的燃油(yóu)直接噴入氣缸,導致油氣混合不均勻(yún)和燃油濕壁使顆粒物排放質量和數量顯著(zhe)增加。

  越來越嚴苛的法規(guī)要(yào)求直噴(pēn)汽油機在更寬範圍的工況都保持穩(wěn)定而且較低的PM排放。歐Ⅵ排放法規對顆粒物排(pái)放(fàng)質量限(xiàn)製(zhì)更加嚴格,PM限值降為4.5mg/km。近日發布(bù)的《輕型車汙染物排放限值及測量方法(中國第六(liù)階段)》也加嚴了PM限值要求(qiú),第一階段為4.5mg/km,第二階段將為3mg/km 。盡管GDI發動機技術不斷進步,單純靠機內淨化難以滿(mǎn)足排放法規的升級需求,因此,汽油機顆粒捕集器(GPF)被認為(wéi)是應對GDI汽油機顆粒物排放限值最有效、最可靠的潛在技術。

  目前,最新發布的《外商投資產業指導目錄》(修(xiū)訂稿)中將“柴油顆粒捕集器”改為“顆粒捕集器”,意在(zài)除柴(chái)油顆粒捕捉(zhuō)器也鼓勵外商投資GPF。國外零(líng)部件企業如佛吉亞、巴斯夫等都在研究GPF技術且已在市場上應用,大(dà)眾集團宣布將於2017年6月逐步在汽油發動機上全麵普及GPF。其實,很多企業製定了GPF策(cè)略,但並未(wèi)正式公(gōng)布全線布局,國內(nèi)也有企業走GPF路線,威孚、貴(guì)研等企業也擁有該技術,與國外技(jì)術相比差距較大。隨著排放法規的逐步(bù)推進,未來GPF有(yǒu)望(wàng)成為標配。

  3.新能(néng)源汽車驅動技術的未來:輪轂電機技術


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  新能源汽(qì)車與(yǔ)傳統汽車在驅動方式上有著不小的區別,主要靠電機驅動,包括永磁同步電機、輪邊電機、輪轂(gū)電機等,其中輪轂電機技術被認為(wéi)是新能源驅動技(jì)術的未來,擁有廣闊的發展前景。

  輪轂電(diàn)機(jī)技術最大的特點是(shì)將(jiāng)動力、傳動和製動裝置整合到車輪內(nèi),大大簡化了電動(dòng)車輛的機械(xiè)部分。從全球範圍看,日係、美係、德(dé)係、法係等車企均有(yǒu)涉及,國內車企則是在近幾年開始嚐試輪轂電機技術,但都停留(liú)在測試階段。

  近年(nián)來,國外輪轂電機驅動技(jì)術的應用主要體現在兩個方麵:一是以輪胎生產(chǎn)商或(huò)汽車(chē)零(líng)部件生產商為代表的研(yán)發團隊開發的集成化電動係統;二是整車生產(chǎn)商與輪轂電機驅動係統生產商(shāng)聯合開發的電動汽車(chē)。

  國內零部件企業看好輪轂電機(jī)技術的發展,亞太股份參股歐洲輪(lún)轂電機技術公(gōng)司ELAPHE並(bìng)在國內建立合資(zī)公司,預計2017年實現小批量配套,2018年批量生(shēng)產;天津天海同步器集(jí)團收(shōu)購荷蘭e-Traction公司100%股權,並在(zài)湖北荊門建(jiàn)立湖(hú)北泰特機電有限公司,計劃2017年投產輪轂(gū)電機(jī)。

  伴隨新能(néng)源汽(qì)車持續發展和企業的持(chí)續推(tuī)動,輪轂電機(jī)技術產業化時代將很快(kuài)到來(lái)。

  4.排放升級的“高性價比”方案:48V弱(ruò)混(hún)係統(tǒng)


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  弱混(hún)係統是一種低成本而有效的(de)汽車節能技術方案。目前車輛(liàng)普遍使用的是12V動力係統,此係統可(kě)以通過啟停(tíng)功(gōng)能和製(zhì)動能量回收實現節能(néng)減排,但是功率製約了它的節能效果。48V係統可以說是12V係統(tǒng)的加強版,能(néng)為整車上越來越多的電氣係統提供支持,更有效地發揮啟(qǐ)停功能,從而減少燃油消耗。

  因此,在燃油消耗和排放標準愈加嚴格的當下,用48V係統(tǒng)替代(dài)目前汽車中采用的12V係統是大勢(shì)所趨。同時,從目前各大主流整車廠與零部件廠商公布的規劃來看,2017年將迎來48V弱混係統量產的小高潮。

  2016年,江淮發布的全新瑞風M4 搭載了48V弱混係統,法雷奧的e4Boost 48V動力係統將於2017年(nián)年(nián)初量產並在中國落地,博(bó)世推出了第二代48V輕混係統,並表示正(zhèng)在研發的48V輕混係統將於2017年投入量產。

  此外,在48V的關鍵技術上(shàng),各零(líng)部件企業也紛紛搶灘布局。舍弗勒48V啟停係統(tǒng)項(xiàng)目已經實現量產,目(mù)前其48V產品(pǐn)還有(yǒu)48V電動渦輪增壓器、48V電驅動橋。法雷奧的48V iBSG起發電一體機、48V電子增壓器(qì)產品作為其48V係統(tǒng)中的核心部(bù)件,也備受整(zhěng)車廠關注。

  5.更精準的智(zhì)能(néng)駕駛之“眼”:77GHz雷達


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  在智能駕駛和無人駕駛發展浪潮下,多種傳感器融合應用是未來必然趨勢,毫米波雷達具有探測性(xìng)能(néng)穩定、不易(yì)受對象表麵形狀和顏色影(yǐng)響、環境(jìng)適應性(xìng)好等特(tè)點,因此將成為未來的主力傳(chuán)感(gǎn)器。

  研究機構(gòu)Plunkeet Research 預測,到2020 年全(quán)球汽車(chē)毫米波雷達(dá)將近7000 萬個(gè),2015~2020 年(nián)的年均複(fù)合增速約為24%。汽車毫米波雷達的主要頻段為24GHz和77GHz,而77GHz目前更多地被認(rèn)為是未來的主流方(fāng)向,但77GHz雷達開發難度高,目前隻有大陸、博世、天合、海拉、德(dé)爾福等國外零部件巨頭掌握。

  國內企業在毫米波雷達上與國外差距較大,但華(huá)域(yù)汽車、廈門(mén)意行、四創電子(zǐ)、國睿科(kē)技、納雷(léi)科技、北京行易道等企業均有所突破,北京行易(yì)道(dào)公司生產的77GHz遠程防(fáng)撞雷達已經裝配在自主品牌無人車上,沈(shěn)陽承(chéng)泰(tài)科技有限(xiàn)公司在研發77GHz汽車毫米波雷達上也取得突(tū)破。近日,工信部委托車(chē)載信息服務產業應用聯盟開展(zhǎn)77~81GHz毫米波雷達(dá)無線電頻率技術研究(jiū)試驗工作。

  當前,24GHz毫米波雷達仍是主(zhǔ)流,未來三年是77GHz毫米波雷達全麵替代24GHz毫米波雷達的時期。2016年是毫米波(bō)雷達的關鍵年,各企業紛紛對毫米波雷(léi)達資源進行戰略布局,2017年將成為汽車毫米波雷達行業的(de)收獲期。

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