9月20-22日,“2018第二屆全球未來出行大會”在杭州國際博覽中心隆重舉辦，本次大會涵蓋各類主題論壇近20場，其中新能源汽車核心技術與供應鏈創新峰會則是聚焦於新能源汽車技術和供應鏈的創新發展問題，探討新能源汽車時代的核心技術和供應鏈創新變革大勢，如整車和零部件企業合作模式及變化，汽車四化變革下供應鏈的變革和發展趨勢，如何培育有全球競爭力的新能源汽車關鍵零部件供應商，新能源汽車供應鏈國際合作與創新等核心議題。以下是湖南中車時代電動汽車股份有限公司總工程師汪偉在大會上的演講實錄：
各位專家、各位嘉賓，大家下午好！
我針對我們公司正在開發的一款做產品和大家進行一個彙報和交流，基於中車IGBT集成控制器新一代芯片的開發。
一、發展趨勢
基於商用車的控制器，對外銷售3萬套系統和7000輛整車，90%以上的控制其採用了八合一的集成控制器，這個趨勢已經得到了整個行業的認可，特別在商用車領域的優勢也是非常顯而易見的，包括從高壓安全、防護、絕緣等等，更重要的是重量體積的減小以及成本的降低。
（PPT圖示）這個數據中可以看到，從10米、12米客車的集成控制器來說正在使用的第五代控制器，集成以後高壓連接點從42個變成16個，機械安裝連接點從32個變成4個，重量大幅度降低，我們開發新一代控制器，有三個特徵：基於中車自主的IGBT芯片技術進行芯片定製開發及模塊集成以及組件封裝，以此為基礎進行八合一多功能集成，同時結合“互聯網+”的技術形成一個智慧的功能，包括大數據分析以及故障的預測功能。
二、集成控制器關鍵技術
對功率組件包含三個方面：第一，IGBT芯片本身定製化的研究開發。第二，基於IGBT芯片組成模塊集成，加上智能的模塊的驅動。新的集成控制器對功率密度提出了更高的要求，細分到IGBT芯片來說，電流密度達到每平方釐米140安培，最高結溫達到175度。我們公司從2007年成立的，叫做湖南中車時代電動汽車股份有限公司，對外銷售三電動力系統、零部件，也銷售新能源客車的整車，2017年銷售了整車近7000臺、動力系統大小系統3萬多套，目前50億規模，公司主要在電機電控領域，結合中車的資源。
剛才講到IGBT芯片，在芯片領域實現電流密度的提升和開關損耗的降低，主要從技術設計和相關工藝進行研究和突破。
模塊封裝，目標提升功率密度和可靠性能的提升，主要在技術方面緊湊型的設計，高溫材料的體系設計，一體化的噴流散熱技術。驅動方面，發揮模塊和驅動的集成優勢，用自己開發的模塊的發射級的寄生雜散電感，我們最終希望達到IGBT的開關功耗和過電過電壓達到小於20%。講到自主IGBT的功率組件，這是一個核心的技術研究方向，目標達成以後，會在新一代的，就是TP6新一代控制總成上功率密度從現有產品的每公斤11千伏提升到每公斤15千伏。對於集成技術提出了更高要求，功率組件提成是六模塊加上驅動板和傳感器，這目標是降重1.5公斤，輔助部件方面通過電容設計和開關器件集成實現1公斤左右降重。佈置方面結合異形空間佈置，在結構上可以實現降重水平。通過降重和輸出能力提升和容量提升，最終可以達到重量由現有TP5的35公斤降到26公斤，容量350千伏安提升到400千伏安。
以上的一些集成和參數達成以後有很多細節技術問題和難點需要解決，包括散熱，因為體積小了，容量大了，散熱問題也是需要的亟待克服的，通過三維熱阻的網絡分析和設計，電熱耦分析和熱流模型和一體化冷卻設計方案，最終提升集成控制器的散熱能力，滿足高功率密度的散熱需求。電池兼容，通過定性、定量、定向精確定位干擾源，切斷傳播途徑，增強抗干擾能力，滿足國家標準規定和整車應用。
目前也在積極的引入功能安全開發流程，也是計劃在今年底或者明年初引入認證，和諮詢公司簽訂相關協議，配合我們做這樣的認證。
我們在集成控制器中引入了智慧控制器的概念，引入了“互聯網+大數據”的概念，實現我們的健康管理，利用車聯網和大數據開展產品健康管理技術研究，目前對外銷售的部件超過10萬套，產品從2007年開始有大量的歷史數據和樣本，現在做這個事情基礎比較好。控制上也有一個集成，很多的變流器加上很多功能的控制現在都是進行一個集成控制，硬件和軟件都要進行相應的集成，這也是比較高的難度，通過控制電路的資源共享和多處理器協同運行技術，高速網絡通信技術，符合AUTOSAR的架構。
對於智能網聯的可靠性技術，主要是針對核心部件的壽命測評，針對實際工況的統計和編譜的方法，加速因子與器件損傷關係和關鍵部件壽命損傷的模型，集成過程當中可靠性技術和關鍵部件失效模型、相關可靠性測試和實驗與評價方法，試驗方法的研究是我們關注的重點。
智能網聯技術應用，我們快速的故障檢測技術，從原來的實時維護，從維護層面從按時維護變成按需維護，故障發生以後報警實現故障將要發生前的一段週期進行一個預警。這個在控制器方面很重要，包括電池也是更重要的功能。電機控制器的控制策略上也要做相應的技術上的探討和研究。
三、新一代集成控制器研製
新一代控制器是高可靠性、高功率密度、智慧型控制總成，主要參數上，比如說功率密度的提升，從每公斤10千伏安到每公斤15千伏安，最高效率提高0.5個點，防水等級可以達到IP68，壽命上增加智慧功能和故障預測分析，壽命10年，還有一些升級功能。
以上就是我們的基本工作。我把我們公司的研發基礎做一下簡單的彙報。IGBT芯片有全鏈條的仿真能力，從供應和生產條件來說2014年6月份建立了8英寸的IGBT的生產線和配套自動封測線。檢測能力上，從原件、部件、系統、整車有完善的監測能力。（PPT圖示）這是原件、系統、整車和大的環境測試。
以上就是我的彙報，謝謝大家！
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