2022年中国汽车十大技术趋势展望 中国汽车报

2022年中国汽车十大技术趋势展望 中国汽车报本站　　编者按： 中国汽车工程学会发布的“2022年度中国汽车十大技术趋势”（以下简称“中国汽车十大技术趋势”）引发行业高度关注，不仅高屋建瓴地指明了新一年的主要技术发展方向，更成为引领我国汽车产业创新发展的重要战略支撑

　　编者按： 中国汽车工程学会发布的“2022年度中国汽车十大技术趋势”（以下简称“中国汽车十大技术趋势”）引发行业高度关注，不仅高屋建瓴地指明了新一年的主要技术发展方向，更成为引领我国汽车产业创新发展的重要战略支撑。

　　据了解，源自对节能与新能源汽车、智能化、网联化最新发展动向的把握，中国汽车十大技术趋势重点围绕“九大领域”，聚焦2022年“实现重大突破”、“实现新量产”和“应用规模显著提升”的三类技术，面向企业首席技术官、研发骨干、专家学者等开展了四轮调研，最终形成了取得行业共识的研究成果。

　　岁末年初，本刊特别策划了2022年中国汽车十大技术趋势展望报道，为读者带来详细解读。这十大技术趋势反映出，我国新能源汽车技术水平持续提升，智能网联汽车技术蓄势待发，节能汽车技术不断突破的发展态势。

　　汽车智能化、网联化水平不断提高，算力需求日益迫切，智能网联汽车量产落地亟需算力资源。大算力车规级芯片是实现高级别自动驾驶的核心部件，随着硬件不断升级，也为更高级别自动驾驶提供了充足的算力基础。采用自主架构设计方案与自主核心IP的计算芯片，具备可定制化开发、功能场景丰富、符合要求、服务响应快等优势。当前，自主车规级芯片已形成面向ADAS/智能座舱等功能域的批量应用，大算力车规级芯片（单芯片算力＞100TOPS）正在开展测试试验。2022年，车规级计算芯片单芯片算力可超过100TOPS，并将在多款车型上实现量产前装应用，进一步为高级别自动驾驶汽车落地提供算力基础。当下，量产车规级芯片企业中，头部“玩家”集中。华为昇腾610芯片单芯片算力约为200TOPS，已具备量产能力，也是目前单算力最接近英伟达OrinX的产品。2021年7月，地平线芯片，单芯片AI算力最高可达128TOPS，预计2022年实现量产；黑芝麻A1000Pro芯片，算力达到106TOPS，2021年7月流片成功。随着国内智能汽车芯片企业日渐强大，2022年将迎来推出大算力芯片爆发增长期。

　　第三代半导体电机是实现汽车电气系统高效化、高速化、高密度化的关键部件。碳化硅（SiC）材料与常用的硅（Si）相比，具有宽禁带、高击穿场强、高热导率、强抗辐射等明显优势。从Si基器件切换到SiC基，可实现体积和重量大幅减小，体积功率密度可达40kW/L以上，峰值效率可达99%以上。随着我国电动汽车行业的快速发展以及电控系统产业链的逐步完善，电控系统的国产化率逐步提高。2020年，中车时代电气研发出了SiC大功率燃料电池DC/DC变换器，这是国内首个商业化应用的SiC大功率燃料电池DC/DC变换器。同年，比亚迪发布自主研发并制造的高性能SiCMOSFET控制模块，并配装在量产车型汉EV上。还是在2020年，精进电动针对商用车研发的高功率碳化硅正式发布，并计划大批量配套TRATON集团的客车和重卡。2022年，多家自主品牌整车企业将陆续量产应用第三代半导体电机，预计规模将达60万台，比2021年翻一番。

　　高比能动力电池是提升电动汽车续驶里程的重要技术手段。当前，高比能动力电池采用高镍正极材料210mAh/g和硅碳负极材料500mAh/g，在装车应用方面主要面临动力电池安全性和循环耐久性等关键挑战。动力电池系统安全技术是高比能动力电池整车应用的一个重要前提。预计2022年，300Wh/kg动力电池将率先配套高端车型。随着主被动一体化热安全防护、热失控早期火灾探测预警装置及抑制、灭火装置等动力电池系统安全技术的开发与应用，符合安全性和耐久性保障的300Wh/kg高比能电池及系统产品已完成技术开发，循环寿命可达1500次，已达成规模化生产及批量化应用的目标。2021年，不少企业已在这一领域取得丰硕成果。11月，国轩高科固态电池正式配套，300Wh/kg高比能量电池配装乘用车；孚能科技开发了一款能量密度为330Wh/kg的软包电池，循环能够超过1500次，已向整车企业客户送样，计划2023年量产供应；亿纬锂能300Wh/kg电池技术常温循环寿命能够达到3000次以上；中创新航则计划3年内推出能够量产的350Wh/kg动力电池。

　　长寿命是燃料电池系统实现长途重载领域应用的基本要求，1万小时使用寿命大约可保障30万~40万公里的里程要求。基于市场对应用的迫切需求，企业纷纷紧锣密鼓，加速开发多场景下的商用车应用。2020年，氢璞创能推出专为重型车载应用开发的碳复合板电堆产品NowogenV，寿命预期超过2万小时。国鸿氢能鸿芯G1电堆单堆，输出功率可达75kW，体积比功率密度超过3.8kW/L，寿命大于2万小时，鸿途G110产品已应用于城市物料车、自卸车、重卡牵引车等多款商用车型上；上海氢晨第二代燃料电池电堆H2150F，应用于36吨以上重卡等应用场景,基于NEDC工况的设计寿命超过1万小时；重塑科技PRISMA镜星系列燃料电池系统可应用在轻、中、重型商用车上，适用于市内物流、城市公交、市政服务、城际货运及省际长途运输等场景。此外，豫氢动力、赛蓝得、英飞腾、上海氢雄等众多企业都聚焦于商用车及专用车的大功率、长寿命燃料电池系统开发。上海治臻新能源装备有限公司的新型碳涂层金属极板产品，在极板成本降低40%~50%的同时，还将金属板燃料电池发动机预期寿命延长至2万小时以上。2022年，在国家五部委关于开展燃料电池汽车示范应用政策推动下，寿命超过1万小时的燃料电池系统将在物流、长途运输、码头、矿山、长途客运等长途重载领域的多场景应用。

　　纯电动专用平台采用动力电池、车身、底盘一体化集成设计，有利于整车综合性能的提升。围绕动力电池优化整车空间布置，平整的地板、模块化动力总成、前后轴集成电驱动系统的悬架系统，能最优化用户驾乘舒适性。2021年，各大车企纷纷推出基于专用平台打造的纯电动汽车，并取得了不俗的市场成绩，包括吉利SEA浩瀚架构、上汽智己iO平台、长安C385平台、比亚迪e3.0等。其中，长安首款纯电动平台车型C385于8月发布，规划产能为3万辆；智己L7预计2022年上半年实现量产。当前，国内新开发的电动乘用车已普遍采用专用平台。2020年，其市场占有率突破36%，2021年或稳步增长至46%。随着自主品牌车企更加广泛的应用，2022年其市场占有率有望超过65%。

　　电动汽车的电气架构主要涉及动力电池、高压配电系统、电驱系统、电动压缩机总成、DC/DC、OBC等关键电动化部件。相比于普通电气架构，高压化电气架构无中间电压转化效率损失，驱动系统采用宽禁带半导体，可提高驱动系统效率。核心电动化部件、突破800V高压化，能够显著提升整车效率，特别是对于大功率快充，有很大的帮助。当前，充电焦虑仍是制约电动汽车全面市场化的一大阻碍。而电气平台高压化是实现大功率充电的重要技术路径。2019年，保时捷推出了全球第一款800V车型。在技术浪潮推动下，新能源汽车围绕800V高压平台方案应运而生。吉利浩瀚架构下首款车型极氪001配装最大800V高电压系统，已于2021年4月正式交付。9月，岚图宣布800V高压快充技术进入整车测试阶段，可实现充电10分钟，续驶400公里。11月，小鹏发布新车G9，其800V充电平台采用SiC器件，最高功率480kW，5分钟最高能充40KWh，可续驶200公里。2022年，比亚迪、长安、东风岚图、广汽埃安等企业有望推出800V高压平台高性能量产车型。

　　环境温度是影响动力电池性能、安全、寿命、功能的关键因素。温度过高或过低，动力电池都可能出现热失控、寿命严重衰减、充放电受限等问题。提升新能源汽车低温适应性，需要突破动力电池低温快速加热技术、整车一体化热管理技术、低温充电技术等智能热管理技术。2021年4月，华为发布高集成度智能汽车热管理解决方案（TMS），通过一体化设计的极简架构、部件和控制集成等创新技术，在满足舒适性前提下可将热泵工作温度由-10℃降低至-18℃，从而将新能源车续驶里程提升20%。天际ME7的电池包采用四层保温技术，紧贴电池的智能热控流体循环保温，在-20℃的环境下，仅需30分钟即可将电芯温度从-10℃加热到8℃，恢复车辆动力。预计2022年，智能热管理技术将有效支撑新能源汽车实现在-30℃的环境下应用，从而极大地解决当前面临的技术痛点问题。当然，更高效节能的热泵系统已成为下一代热管理技术的发展方向。

　　域伴随整车电子电气架构的发展演变而来。传统分布式架构逐渐已无法满足计算需求，在向中央集中控制发展的过程中，域似乎成为当前阶段最为科学合理的模式。从全车100余个电子单元（ECU）到5个域控制单元（DCU），控制功能迅速集中，“域”打破了功能与功能之间的划分壁垒，开辟了车载电脑和区域导向架构。域成为实现汽车智能化、网联化的核心载体。随着技术逐渐成熟及产业链不断完善，域实现量产的消息一个接一个传来。华阳集团聚焦智能座舱域，推出了具备高集成度和扩展性的一芯多屏产品；德赛西威以智能座舱域和自动驾驶域为主攻方向，L4级自动驾驶域产品——IPU04获得了相关项目定点；均胜电子旗下均联智行与华为在智能座舱领域达成合作，同时与黑芝麻科技签署了自动驾驶域开发协议；天际汽车第一台动力域（VBU）从萨康电子的生产线上正式下线；诺博科技基于黑莓QNX操作系统打造的智能座舱域已投入量产，率先应用于长城新一代SUV哈弗H6S上。2022年，域产品将从单域控制向跨域融合形态进阶，可进一步降低硬件、软件、功能之间的耦合度，降低车内电子电气架构（连接结构）复杂度，精细化产业分工，加速构建智能网联汽车产业链生态；同时，能够进一步提高算力利用率，降低器件综合成本。基于平台化软硬件，域将通过对多个（子）功能进行统一调度和管理实现复杂功能，以满足智能化、网联化的复杂功能要求。

　　整车信息安全技术关乎个人、社会与，部署整车信息安全防护技术是构建汽车安全“免疫”能力的必由之路。主动防护技术基于大数据与人工智能，通过对车辆进行全面、实时的安全威胁监测、预警与分析，实现更高效安全的整车防护。百度打造的Apollo汽车安全引擎，构建了基于整车全生命周期安全的研发流程与测试评价体系，实现了从感知智能到认知智能的全面提升，通过智能编排最大程度的快速阻断攻击。吉利汽车VSOC包括车载网络安全监控组件和态势感知系统/平台，正加快在智能网联汽车安全方面的部署。此外，公开消息显示，上汽、广汽、小鹏汽车等已经率先在整车网络安全方面进行布局。2022年，整车信息安全防护技术将从边界防御向主动安全纵深防御体系跃升，实现威胁提前感知，动态实时响应，让汽车从攻击事件中快速恢复正常。

　　混合动力技术是实现乘用车节能减排的重要技术路径。通过高效混动专用发动机和电机混联配合，实现超高效率和超低油耗平衡，节油率可超过35%，同时提升平顺性、NVH等性能。当前，多家企业在混动技术上实现突破，研发成果陆续落地应用。比亚迪DM-i、长城柠檬混动DHT、长安蓝鲸iDD、奇瑞鲲鹏动力……多家汽车制造商在混动系统上发力，不断推出量产新车型，逐步构建起自主车企的全新赛道。2022年，一汽、广汽、吉利、奇瑞、五菱、北汽的混动系统车型也将实现量产。在国内汽车市场，混动汽车的销量占比将大幅提升，混动系统的市场规模有望达到150万套。

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