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①智能汽车发展概况
智能汽车是一个集环境感知、规划决策、多等级辅助驾驶等功能于一体的综合系统,集中运用了计算机、现代传感、信息融合、通讯、人工智能及自动控制等技术,是典型的高新技术综合体。国家《新能源汽车产业发展规划(—年)》指出,智能化、网联化和电动化成为汽车产业的发展潮流和趋势,引领智能汽车产业的蓬勃发展,其中电动化为基础,网联化为纽带,最终达到智能化出行。因此,智能化、网联化和电动化是现阶段智能汽车发展的主要特征。
在智能汽车的产业链中,涉及较多的细分领域环节,包括整车厂、智能驾驶和智能座舱、电机电控、动力电池系统材料、动力电池、充换电、芯片等领域。作为实现智能汽车“智能化、网联化和电动化”的基础,电动化是智能汽车未来发展的重要方向,也是智能汽车的物理基础。近年来,新能源汽车和电动汽车的效率与市场渗透率不断提升。
年以来,中国汽车销量整体呈下降趋势,但新能源汽车和纯电动汽车销量保持整体增长,且渗透率不断提升。根据中国汽车工业协会的统计,年中国纯电动汽车销量为.56万辆,渗透率从年的1.0%提升至年的11.0%。
数据来源:中国汽车工业协会
汽车产业作为国家“双碳”战略实施的重要领域,向新能源转型已成为必然趋势,新能源汽车将面临着前所未有的发展机遇。随着国家能源转型、技术进步、消费者习惯改变和配套设施普及等因素影响的不断深入,全球新能源汽车市场将继续保持快速增长,并将带动动力电池产业的高速发展。
在新能源汽车的电子电气架构中,BMS作为软硬件一体化的智能产品,是连接动力电池和整车系统的重要桥梁,不仅对新能源汽车动力电池输出进行实时监控和故障诊断,而且也是参与整车控制和能量调度的核心环节之一,被称为新能源汽车动力电池系统的“大脑”。BMS在动力电池、整车系统中的作用如下:
新能源汽车BMS在我国起步较晚,在经历了技术探索和验证期、规模示范期和成熟应用期等阶段后,现阶段随着新能源汽车的发展仍处于快速发展阶段。目前,我国动力电池管理系统在新能源电动乘用车、商用车和专用车等多种车型中均得到大量应用,电池管理系统产业规模呈现爆发式增长。随着BMS市场需求的大幅增加,我国BMS厂商数量逐步增多,产品类型更加丰富,已形成包含整车厂商、电池PACK厂商和第三方BMS专业厂商等多种类型BMS研发和生产主体并行发展的完整产业链和市场竞争格局,BMS产品正在进入技术创新、产品迭代和规模化发展的新阶段,未来发展空间十分广阔。
②智能汽车领域未来发展趋势
A、新一代信息技术带动智能汽车长远发展
《新能源汽车产业发展规划(—年)》指出,当前全球新一轮科技革命和产业变革蓬勃发展,汽车与能源、交通、信息通信等领域有关技术加速融合,电动化、网联化、智能化成为汽车产业的发展潮流和趋势。智能汽车融汇新能源、新材料和互联网、大数据、人工智能等多种变革性技术,推动汽车从单纯交通工具向移动智能终端、储能单元和数字空间转变。随着数量众多的芯片、智能硬件以及5G技术的应用,大量的数据、算法应用在智能汽车中,智能程度的提高为智能汽车行业的市场发展提供了底层技术支撑。
B、“软件定义汽车”的兴起
“软件定义汽车”成为智能汽车行业未来发展趋势,软硬件解耦为现阶段发展重点。软件不仅可通过车载控制器实现信息交互、通信、控制等功能,更将驱动汽车设计和汽车应用的创新,使汽车成为具备自主学习能力、拓展丰富功能的智能移动终端。随着人工智能技术、语音交互及V2X车联网等新一代信息技术的发展,智能汽车的定位发生变更,将成为新一代互联网入口。汽车软件将逐步向可迭代和拓展方向发展,不再针对特定硬件设计。在算法技术发展和接口协议逐渐统一的基础上,软硬件解耦可增加软件开发的多样性,实现智能汽车的更多功能,重构汽车产业格局。
此外,以百度、阿里和华为为代表的科技企业正在进入智能驾驶和智能座舱等细分领域,应用软件、操作系统是智能汽车未来发展重点。上游供应商和整车厂的角色和产业链价值分布将发生改变,具有底层软件开发能力和掌握智能硬件制造工艺的科技型公司将获得更大竞争优势。
C、汽车电子电气架构由分布式向集中式发展
智能汽车的发展使汽车架构的发展方向发生变革,从以分布式为主向集中式架构转变。集中式架构将分散的ECU集成为更高算力的域控制器(DCU),可减少传统汽车分布式ECU网络带来的大量车辆线束、节约制造成本并避免算力冗余。域集中式架构是行业公认的汽车架构变革方向,未来智能汽车域控制器利用处理能力强大的主控芯片在域内控制原由大量ECU控制的多数功能,构建完整的软硬件系统架构。此外,“中央集成+区控制器”的架构将是长远趋势,跨域融合集中化架构将两个或者多个域控制器合并为一个域控制器,使智能汽车的软硬件进一步解耦,制造成本持续减少。因此,拥有平台化智能产品线的汽车上游供应商或科技公司可凭借丰富的智能化系列产品和技术积累,在集成型域控制器领域处于优势地位。
D、高估算精度、高智能化将成为动力电池BMS的方向发展
近年来,随着新能源汽车的市场渗透,动力电池BMS产业目前处于快速发展阶段。未来,随着大数据和云计算的发展,BMS嵌入式软件的算法也将不断优化,新能源汽车动力电池性能将不断提升。BMS在数据监测精度、可靠性、状态估算精度和安全管理等方面将会不断改进与提高,并向高智能化、高估算精度方向发展。