技术方案和解决方案(聚焦IAA：零部件的创新技术及解决方案)

Posted 2023-05-27

篇首语：读书是学习，摘抄是整理，写作是创造。本文由小常识网(cha138.com)小编为大家整理，主要介绍了技术方案和解决方案(聚焦IAA：零部件的创新技术及解决方案)相关的知识，希望对你有一定的参考价值。

技术方案和解决方案(聚焦IAA：零部件的创新技术及解决方案)

交通运输业正大跨步地迈入电气化、智能网联与自动驾驶时代。电池和燃料电池的电气化动力总成打造高效且可持续的货运和客运服务；驾驶员辅助系统和自动驾驶卡车大大提高运输的安全性和便利性；智能服务不仅可以减少停工时间，还可为驾驶员和车队运营商提升效率和透明度。

在 2022 汉诺威国际商用车展上，零部件企业展示了多项前沿的创新技术，而这些技术是使制造商和车队的车辆更安全、高效和环保的重要基石。

丰富的电气化创新技术和产品

康明斯首发美驰电动动力总成

继上月完成对美驰的收购，康明斯在2022 IAA上，首次展示集成康明斯电池系统的美驰电动动力总成17Xe ePowertrain。17Xe专为4x2和6x2的重型卡车设计，满足全车总重44吨及以上的动力需求。该产品所配备的磷酸铁锂（LFP）电池组，也是康明斯电池系列新品。

随着百分百零排放的ePowertrain电动动力总成逐步投入生产，康明斯和美驰的强强联合将为商用车市场带来强劲的脱碳动力解决方案。

除电动动力总成外，美驰的动力控制和附件系统（PCAS）也将同步展出。PCAS被认为是电动动力总成的“大脑”，控制速度、加速性能、制动和热管理。通过创新的软件控制，极大提升了产品性能和整体系统效率。其集成系统设计还减小了封装尺寸和集成复杂性。

采埃孚的全新CeTrax 2中央电驱动系统

采埃孚全新CeTrax 2中央电驱动系统在IAA展会上的首秀，标志着该系统即将开始量产。CeTrax 2计划于 2023 年年初开始量产，届时，采埃孚会将这种先进的动力传动技术应用到卡车制造商达夫（DAF）的卡车上。

CeTrax 2拥有两台高性能电机、碳化硅逆变器以及可进行动力换挡的三速变速箱。该系统将所有主要组件集成在一个单元里，使汽车制造商在同一个整车平台上既可以开发传统内燃机(ICE)，也可以开发电驱动系统，同时，还能够提高车辆的功率和扭矩，减轻车身重量并提高效能。CeTrax 2的持续输出功率为360kW，峰值扭矩为24,700Nm，凭借无缝换挡功能，CeTrax 2纯电中央驱动可平顺换挡，且无顿感。此外，CeTrax 2系统也可轻松安装到现有以及新开发的汽车平台中。

法雷奥多款电动化产品集中展示

在电动动力总成方面，法雷奥的技术应用范围广泛，涵盖长途货运到城镇“最后一公里”配送及客运。从高功率到低电压的多种产品在本届展会上亮相，其中包括：全新800 V SiC（碳化硅）逆变器，卡车电机控制系统的“大脑”；400 V及800 V电驱动系统，位于汽车车轴中心的单元，包括电机、变速器和电力电子元件；用于厢式货车的48V混合动力系统；法雷奥Cyclee技术，开创性地在踏板总成中安装一个单一模块，集成了一个48V的电机、一个自动变速箱和预测软件。

创新的热系统造就了高性能电动车。法雷奥也将展示其电池热控制、气候控制及热泵技术，包括用于电动公交车的制热和热冷系统法雷奥REVO®-E HP R744，该系统可降低能源需求，优化续航里程，以及用于电动卡车的低能耗智能座舱表面加热系统——法雷奥FlexHeater，可以为驾驶员量身打造舒适体验。

舍弗勒全新电机产品系列及800V电控系统

舍弗勒开发的新型高性能电机具有可扩展性高、效率出色及系统稳定可靠等特点。得益于创新的油冷技术，舍弗勒电机效率超过97%，持续输出功率高达300kW。该电机系列的另一项关键技术是定子波绕组技术。舍弗勒是全球少数几家掌握这项技术的公司之一，该技术可大幅提升电机的功率密度。目前，舍弗勒开发了一系列可扩展且兼具成本效益的电机产品系列，覆盖所有功率等级。电机产品系列可用于公路和非公路车辆、全电动和混合动力驱动系统，以及电桥和中央驱动式布局中。电机经过特殊设计，能够满足商用车的使用寿命要求。舍弗勒首批商用车配套电机将于2023年投产。投产的产品为800 V水冷电机，采用舍弗勒自主生产的发夹式定子绕组，最大持续输出功率为180kW，最大扭矩950Nm。

电机控制器可以帮助电驱动系统实现功能并发挥最大效率。舍弗勒正在开发满足商用车应用需求的电机控制器。该控制器基于碳化硅技术，设计电压高达850V，电流有效值为600A（峰值功率）和400A（持续功率）。控制器体积为12.4L，功率密度超过40kW/L，可有效节省空间。所有电气和机械部件经专门设计，满足重型商用车对更高行驶里程的要求。电控系统也可以通过24V直流电连接到标准车载电源上。

碳化硅技术在商用车应用中可带来许多优势，包括更高的开关频率、更好的散热性和高持续功率输出能力。得益于这些优势，动力总成系统效率可以得到显著提升。舍弗勒的仿真结果显示，在由电机、电机控制器和电桥驱动装置组成的驱动系统中，如果采用碳化硅半导体并结合经优化的变速箱，其效率比基于传统硅半导体的驱动系统高2.5%。在续航里程为500kW的纯电动长途运输卡车中，这一效率提升可以让卡车制造商将电池容量减少14kWh，重量相应减少84kg，从而大幅节约成本。

马勒展示SCT超强持续扭矩电机

马勒全新的SCT超强持续扭矩电机解决了在许多其他电机上常见的一个难题：持续功率与峰值功率存在明显差异。此前的电机的峰值功率只能维持较短的时间，之后便跌落至峰值功率的60-70%；而马勒的SCT电机能长时间保持90%峰值功率的工况。这就意味着，这款电机能保持无限制高性能输出，且相比相同持续功率的传统电机，体积和重量都要小得多。这样的特性使其适用于各级别车辆，包括重型商用车。马勒SCT电机的技术飞跃得益于一种创新的集成式油冷系统。随着这款新产品的推出，马勒成为电气驱动领域的全系供应商，供应范围从电助力自行车、电动踏板车，到乘用车、厢式货车，乃至重型商用车、非公路车辆和工业应用。

在本届汉诺威国际商用车展上，马勒还首次展示它的各个系统如何在电动商用车中协同工作。整个驱动系统和热管理系统是其中的重点。马勒正在致力于解决的正是客户在开发电动车辆时依然会遇到的难题，包括续航里程、性能、快充能力、驾驶舱舒适性等。得益于业内独有的广泛产品组合，马勒集团能够充分协调各个部件和子系统。这种系统间的完美配合正是实现高效整体系统的一大重要前提，尤其对于纯电车辆来说。

博世展示从“第一公里”到“最后一公里”的多款创新技术

燃料电池动力总成：博世的eDistanceTruck动力总成解决方案专为重型长途运输开发。载物愈重、路途愈长，则愈能凸显燃料电池动力总成的显著优势，包括加注时间短和续航里程高。如果所使用的氢来源于可再生能源，那么燃料电池的运行也将符合气候中和的标准。在此领域，博世不仅可提供单个系统组件，同时还可提供完备的燃料电池动力总成系统和储氢系统解决方案。

氢气内燃机：除燃料电池外，氢气内燃机同样可以把氢转化为卡车动力。对此，博世正在进行相关技术研发，以探求其市场化的可行性。当今的发动机和动力总成技术已经打下了良好基础，燃油、空气、排气系统以及众多广为人知的系统部件都可从现有的动力总成解决方案中采用。这意味着氢气内燃机与大众熟知的柴油和天然气发动机之间有着极大的协同作用。

纯电动动力转向系统：ServoE作为用于重型卡车的纯电动转向系统巩固并扩大了博世现有的产品组合。由于该系统完全依靠伺服电机，所以无需液压油和额外的液压泵。此外，其冗余设计可支持转向助力和自动驾驶功能。此系统的功能和转向体验可以根据每个客户的需求进行调整。

马勒在燃料电池领域的布局

马勒在空气管理、过滤、热管理及电子领域积累了丰富的专家经验。这种积累现被用于最新的燃料电池技术领域。外部空气被送入燃料电池前的处理至关重要。马勒的空滤在车辆的整个生命周期内有效隔绝空气中的颗粒物和有害气体，从而为燃料电池提供周全保护。模块化的理念带来了应用的便利和成本效益。燃料电池需要一定湿度的空气才能达到最佳工作状态。此时便需要马勒的平膜加湿器，该产品能够提升电堆效率，并防止其变干。可靠的润湿对于延长这些昂贵的零部件的使用寿命并保持高效运行非常重要。该产品由马勒与其它合作伙伴联合开发，并得到了德国联邦经济与气候保护部（BMWK）的资助。为稳定不同负荷下的燃料电池输出电压，马勒开发了一款高压DC/DC变频器，能处理最高180kW的输出，转换效率超过97%，并可实现极高的功率密度。加上先进的热管理技术，马勒的业务涵盖了燃料电池外围零部件的核心系统。

康明斯展示燃料电池发动机

康明斯展出新一代零排放产品，包括下一代燃料电池发动机以及磷酸铁锂(LFP)电池。这些产品旨在满足中重卡及客车的作业工况、性能和安装需求，新一代燃料电池技术可实现单堆135kW和双堆270kW的应用。康明斯正与斯堪尼亚在欧洲、与戴姆勒卡车在北美紧密合作，将这些新一代燃料电池集成到示范车辆上。

LFP是经过验证的电池化学技术，无需使用镍钴元素，性价比更高且更环保。康明斯LFP电池具有充电快、功率大、且使用寿命长(额外10%的使用时长)等特点，可满足客户持续运营、低成本的需求。康明斯同时还发布了全新的镍锰钴(NMC)锂离子电池系统，BP95E版本比此前一代产品提升30%使用寿命，轻量化的BP30E版本设计足够紧凑，可满足绝大多数商用车对空间使用的严格要求。

舍弗勒的氢能技术解决方案

在2022IAA上，舍弗勒展示了一款燃料电池样车。该样车采用的电驱动桥、燃料电池及能量管理系统等均由舍弗勒设计开发。在样车开发过程中，舍弗勒不断积累其在燃料电池动力系统中的系统知识。

此外，舍弗勒正在积极推进燃料电池核心零部件——双极板的产业化进程。今年6月，舍弗勒和Symbio（佛吉亚与米其林的氢能技术合资公司）成立了Innoplate公司，双方将合作开展金属双极板的批量生产。一旦获得监管部门批准，合作双方将在法国阿格诺（Haguenau）启动联合运营，预计于2024年启动超高功率密度双极板的批量生产。

为商用车自动驾驶的发展铺平道路

采埃孚“采睿星”（ ProAI ）超级计算机首次应用于商用车领域

在本次汉诺威国际商用车展上，采埃孚宣布升级版“采睿星”（ ProAI ）超级计算机有望开启小批量供货。“采睿星”（ProAI ）超级计算机为商用车设计的应用极其灵活、具备扩展性且功能强大，能够为所有整车平台、软件应用和电子电气架构实现车辆智能化。

与上一代相比，最新升级的 “采睿星”（ProAI ）超级计算机不仅更紧凑、更节能，而且功能更强大，支持从ADAS到L5级自动驾驶在内的所有级别。“采睿星”（ProAI ）的数据处理能力最高可达每秒一千万亿次，足以具备自动驾驶所需的高级计算能力。采睿星”（ProAI ）超级计算机有望于 2023 年率先在中国上市，届时，采埃孚会将其安装在中国和美国市场的重型卡车上以支持实现自动驾驶。

大陆集团：推出模块化的多传感器解决方案

自动驾驶市场规模与价值正在大幅增长——其中面向商用车的应用场景发挥着至关重要的作用。创新的驾驶辅助系统显著提升了干线运输的安全性，尤其是物流中心之间的远距离运输——从“枢纽到枢纽”，并将继续彻底改变运输业的运作模式，直到实现干线物流车辆在高速环境下全自动驾驶。实现这些的基础是传感器、软件和车路协同。作为辅助和自动驾驶中雷达、激光雷达和摄像头解决方案的领先系统专家，大陆集团将这些不同的传感技术智能融合视为提升车辆安全的关键因素。

凭借新型的多传感器系统，大陆集团可以在安全相关的传感器技术方面提供一站式服务：传感器、中央控制计算单元、各传感器间的标定以及装配后整体解决方案的校准。紧凑型解决方案中的多传感器阵列系统为汽车制造商和终端用户提供了许多便利。雷达、激光雷达和摄像头已预先校准并互相配合，这极大地减轻了传感器系统组装、组装过程中的最终校准以及后期车辆维护的工作量。例如，当卡车开启全天候自动驾驶时，可以轻松更换传感器矩阵以进行车辆维护工作。通过这种方式可以避免代价高昂的车辆停机。

此外，商用车中的电子架构和线束也得到了优化，以实现后续的快速迭代。用于新型辅助系统的传感器可以轻松集成到这种紧凑型阵列解决方案中。未来几代卡车的驾驶室或车身不需要为此进行任何基础调整。如果车载电气系统到位，这种传感器系统也可以安装在已经量产的卡车上。

不同传感器系统的融合及其冗余设计，对于辅助驾驶系统和自动驾驶的可靠性至关重要。所有传感器必须单独标定并相互配合。大陆集团把摄像头、激光雷达和雷达这三个传感器系统的融合作为可靠识别物体以及全面探测车辆周围环境的理想解决方案。

舍弗勒带传感器的智能轮毂轴承

舍弗勒开发了一种新型智能轮毂轴承，助力卡车拥抱数字化，加快卡车自动驾驶发展进程。这款创新产品集成了智能传感器，能够远程监控轴承和车轮状况——这是一项非常重要的功能，因为40%的车辆故障都是由轮胎或制动系统出现问题造成的。通过这项功能，车队运营商能够监测在道路上行驶车辆的状况，并收到潜在损坏和故障的早期预警，从而进行预防性维护。集成的传感器还可以测量车轮力、制动力、振动和轮毂温度，所有监测都在几分之一秒内完成。智能轮毂轴承为自动驾驶和数字化服务提供了关键数据，这些数据可用于实现更多功能，比如检测货物在运输过程中何时掉落或是否出现移动，还可以用来评估路况和路面情况等。

采埃孚ADOPT提供从园区至高速公路的自动驾驶商业运输系统解决方案

采埃孚展示一系列面向未来的最新自动驾驶技术和专业能力，其中就包括采埃孚创新的下一代 ADOPT（自动驾驶开放平台技术）自动底盘控制解决方案。作为一个先进的平台，ADOPT 采用车规级标准接口，将自动驾驶车辆的虚拟驾驶员软件与执行系统整合在了一起。ADOPT 平台能够将驾驶指令转换为安全的车辆运动控制指令，从而实现车辆的自动驾驶功能。ADOPT 3.0专注于高速公路集货点间（hub-to-hub）自动驾驶运输场景。搭配采埃孚全新的 SCALAR 车队管理解决方案，采埃孚ADOPT 2.0可以实现园区内的自动化运输。

采埃孚广泛的商用车自动驾驶产品组合涵盖L4 级自动驾驶车辆底盘组件和控制器、传感器、高性能计算机，以及多种先进的数字和互联技术。通过这些能力的整合，采埃孚可以为广大客户提供虚拟驾驶员和自动驾驶交通调度软件等一站式解决方案。其设计方案能够灵活地集成在商用车制造商的自动驾驶车辆平台中，或与新势力车企的自动驾驶解决方案和服务整合在一起。

作为一个为自动驾驶车辆运动控制系统提供支持的智能控制接口，采埃孚的下一代ADOPT解决方案代表了自动驾驶发展的巨大进步。采埃孚通过一辆展车多方位地展示了L4级高速自动驾驶技术，该展车不仅配备了采埃孚的变速箱和OptiRide电控空气悬挂系统，还将ADOPT 3.0底盘控制软件接入了第三代EBS系统中，适用的最高速度达80 km/h。即便是在潮湿或摩擦力不均的路面上，配备了该技术组合的车辆仍展现出了出色的操控稳定性。

数字化助运输业提升效率和服务

博世针对商用车提供一系列数字化服务

数字化充电计划：博世基于云端的软件解决方案将充电无缝整合到电动汽车车队的物流规划和服务运营中。例如，智慧能源管理系统通过平滑高峰负荷，帮助仓库和物流中心优化充电成本。同时，在规划路线时也考虑电池数据和其他外部因素，旨在减少充电频率，以缩短白天的停工时间。而分包商的自动结算则保障了无缝衔接的流程管理和高度清晰的业务运营。

面向物流专员打造的软件平台：博世的物流数字化服务平台解决了运输和物流行业所面临的诸多挑战。物流公司和货运代理公司软件生态系统的核心是一个由不同供应商参与的数字服务市场，这些服务中有部分是基于卡车远程信息处理系统和运输管理软件数据。譬如，预测性诊断可以有效缩减卡车的停工等候时间，并且可以轻松实现预订停车位或无钥匙进入车辆等服务。博世正与亚马逊云服务（Amazon Web Services）就该领域开展合作。

便捷的车辆进出系统：车辆管理Xtended Access是博世在本届德国汉诺威国际交通运输博览会上首次推出的无钥匙车辆进入系统，是针对现有车队管理的一个改进解决方案。此系统有助于车队运营商和驾驶员提升效率和节省时间。已注册的驾驶员通过一个应用程序可以被远程分配车辆，而被授权的驾驶员可在规定的有效期内通过智能手机访问并使用车辆。

保障数据互通：众多智能服务使驾驶更安全、更高效，其前提条件是车辆能够与附近的物体和交通基础设施进行实时通信。博世的车载互联控制单元是实现车辆与外界互联的基础，它通过空中接口与其他车辆、基础设施（如交通信号灯）以及云端进行连接。中央网关作为车载通信的路由器，可通过车载互联控制单元达成车辆与外部的通信连接，其相当于一个安全的数据分配器，保障商用车系统内的通信。

采埃孚全新数字化车队调度平台SCALAR帮助车队提高效率

采埃孚推出了全新的数字化车队调度平台——SCALAR。该平台拥有一系列优化商用车队运营能力的配置，能够满足客户在全自动实时计划、路线规划、日程安排、调度解决方案等方面的广泛需求。该平台将帮助运营商，包括托运方、运输公司、市政部门和其他利益相关方，在“移动出行即服务（ MaaS）”和“ 交通运输即服务（TaaS）”方面达到更高的水平。

作为一个开放的模块化平台，SCALAR利用其独有的车辆数据，将基于人工智能（AI）的实时自主决策和车队优化提升到新的水平，能够满足单行业车队和多行业车队等众多客户的多样化需求。

在车队运营过程中，有超过25%的情况是空车上路，而该平台的Orchestration调度解决方案则能够在正确的时间将正确的司机指派到正确的车辆上，从而帮助提高车队效率。其中包括：为车队选择最节能环保的路线、帮助车队实现可持续运营以及减少全生命周期成本(TCO)。

采埃孚可以从其全面的物联网/智能互联设备组合中获取丰富且独有的车辆数据。此外，采埃孚从Bestmile公司获得的世界领先的自动驾驶和乘用车车辆优化技术，进一步扩大了其在车队管理系统专业领域的广度和深度，强化了车队预测、自主学习和实时自主决策的能力。现在，采埃孚已经建立了一个能够将所有这些能力整合在一起的开放式、模块化的动态平台。采埃孚的SCALAR平台实现了车队流程的完全自动化，确保车队能够在正确的时间向正确的车辆实时自动地发送正确的任务。

通过积极的整合、自动化和自主学习，Orchestration调度解决方案产生的价值远大于单个数字化解决方案的机械结合。规划、路径选择、调度及业务智能与人工智能（AI）的积极整合和优化，带来了诸多利好，包括消除例外管理和人为错误率，以及通过实时自适应和再优化，使车队运营实现完全自动化。