纬湃科技：未来是电气化的未来——荣格工业传媒25周年特别报道

　　文/ 龚佳枫

　　近日，纬湃科技公布了其2022财年合并后的财务报表：2022年合并销售额实现了4%的有机增长，达90.7亿欧元，集团的息税前利润达到1.43亿欧元。其中，电气化领域的销售额近11亿欧元。值得一提的是，在全球汽车市场面临着相当大挑战的2022年，纬湃科技获得了价值140亿欧元的新增订单，其中104亿欧元归功于电气化领域。

　　2022年也是纬湃科技上市一周年，在德国SDAK指数整个板块下跌近30%的大环境下，其逆势增长，股价上涨20%。纬湃科技有哪些亮点的技术优势给予投资者们信心？从负增长到实现盈利，跑赢大盘，纬湃科技做了哪些努力？全面布局新能源汽车行业，其对行业又有哪些洞察？

　　早在2021年中，纬湃科技就及时调整了组织架构，将原来电控和新能源科技两大事业部的工程团队整合在一起，致力于电气化产品的开发。本期特别报道，《国际汽车设计及制造》走进纬湃科技这家既“年轻”又富有深厚技术积淀的企业，采访到纬湃科技中国电气化解决方案事业群工程技术中心高级总监左巍，让我们来听一听他和汽车行业以及中国市场还有哪些故事。

　　迎接800V高压电气架构的风口

　　电气架构正在走向集成化和高压化，对于提高充电速度的追求驱动着高压电气架构向高压化演进，新能源汽车正迎来800V的风口。当然，高压电气架构必须服务于整车架构，需要满足低成本、长驾驶里程（高效率）、高功率（体积）密度等要求。随着双碳战略的实施，全生命周期碳排放会成为新的要求。

　　整车电子电气架构（E/E）在不断演进——从传统的分布式架构，到跨域集中式架构，最终朝着中央计算加区域控制器的架构不断演进，电驱系统也会朝着更加集成的方向发展，未来甚至是七合一、八合一的模式。

　　纬湃科技有一款800V碳化硅高压电驱动系统，其集成了高压电机、逆变器和减速器的三合一动力总成产品，是基于第四代高压电驱动系统升级而来。其定子绕组设计，弥补了扁线电机绕组灵活性不足的短板，满足800V绝缘系统的设计要求；在转子设计中，根据电机的设计需求，明确磁钢的用量，在保证电机输出扭矩的前提下尽量减少转矩波动、减少磁损、增加效率。

　　“这里面的所有解决方案都是我们内部设计实现的，除了油冷电机、减速器，其逆变器所使用的功率模块也是我们内部封装设计的，使用的是碳化硅（SiC）MOSFET，未来可以推广至全球其他客户的项目中。”左巍表示，“中国市场的发展非常迅速，业务模式也越来越多元化，在定转子技术方面我们也有一些领先的突破。”值得一提的是，纬湃科技的800V业务在欧洲、北美、中国市场以外的地区也获得了不错的发展。

　　纬湃科技获得的成绩，除了与其多年的技术积淀相关，其精简的组织架构带来的效率提升相信在未来也会显示出巨大的优势。“我们最终还是销售产品的，原先的组织架构是以垂直的方式将不同产品的工程开发人员都分布在事业部里面，但市场的变化非常快，相关的技术能力需要最大化共享，现在将工程技术专门分出来成为一个中央部门，可以更高效地去资源共享、解决问题，产生团队的协同效应。”左巍分享道。

　　碳化硅功率半导体的机会

　　对于电动车高压领域，功率电子将从400V走向800V，逆变器从硅基向碳化硅的转变也是重大趋势。“宽禁带半导体很早以前就诞生了，其具有能耗少、耐压高、功率高等特点，以前的应用比较有限，随着电动汽车的发展，其应用越来越广泛。”左巍说道，“电动汽车的发展要解决两个问题，一个是补能问题，充电电压越高，补能越快，800V就是要解决充电慢的痛点；另一个效率问题，电动汽车的运行靠电池里面的电能，如何将其最大限度发挥出来尤为重要，效率越高、功耗越小的功率半导体更受青睐。”

　　左巍告诉我们，目前行业内预估使用800V碳化硅器件以后，整个电池的续航里程上限能提高5%，这对于汽车制造商来说是一个非常可观的数字。据研究机构预测，2027年碳化硅市场将达到约60亿美金，每年都有一定比例的增长，市场前景可观。

　　然而，受限于碳化硅晶元的生长速度慢，良品率也相对较低，目前大规模量产的都是6英寸的晶圆，成本相对较高。随着技术的提高，8英寸晶圆的生产越来越普遍，等产量提升以后行成规模效应，成本才能够降低。因此，目前碳化硅半导体在高端车型的应用较多一些。

　　纬湃科技的半导体晶圆是外购的，与罗姆和英飞凌在碳化硅方面有着紧密的合作，有望接触全球50%以上的碳化硅晶圆这一优势资源。其拥有功率模块封装的能力，2008年的时候就在天津工厂生产应用半导体裸片封装的产品，积累了很多条生产线以及半导体封装的能力，此外还包括基础材料研究、封装设计、工艺探索等。

　　“目前主流的碳化硅器件供应商只有意法半导体、英飞凌、罗姆、三菱等几家，能够提供前道晶圆的厂商更少，国内也有些生态链伙伴，相信假以时日，碳化硅的整个产业链都会得到改善，下游应用供不应求的状况会减缓。”除了主驱的逆变器，直流充电桩中也会用到碳化硅功率器件。左巍透露，纬湃科技也将在2024年投产碳化硅功率器件，仍然会采用晶圆外购、内部封装设计验证的模式。

　　发力BMS，做好“电池管家”

　　影响电池续航里程的，除了电池本身的设计制造，以及上述提到的功率半导体对效率的影响，还有一项技术我们不能忽视——电池管理系统（BMS）。其相当于一个“电池管家”，电池运行的关键参数——电压、充电/放电电流和温度进行监控，观察其状态是否健康，避免过充等情况，此外还有诊断功能，实施关键保障措施以保护电池不受损害，以及延长电池的寿命和效率。

　　BMS的好坏直接影响到车辆的续航里程。据MarketsandMarkets近日发布的《2023至2028年全球电池管理系统市场预测报告》显示，预计全球BMS市场将从2023年的78亿美元增长到2028年的184亿美元，预测期内的复合增长率可达到18.7%。

　　因为电池成本占据整体的比重很大，很多主机厂想自己做电芯及电池包，甚至有很多和底盘集成的技术路线出现——例如CTC/CTB/CTP等，这需要BMS系统更宽范围地去检测产品，也给电控领域技术比较强的公司带来很好的市场机会。

　　在纬湃科技产品组合中，BMS的核心功能由两种类型的控制单元组成。其一是电池管理控制器，用于永久监测电池和模块的状态。当检测到不良工作条件时，它可以触发蓄电池内的纠正措施，以提供最持久的续航、最长的使用寿命。该功能是通过使用高压传感器来监测和控制流向电池的高电流来实现的。此外，当车辆发生碰撞时，BMS还会触发电池与其他电气部件的绝缘。电芯监控模块是第二种类型的控制器，用于监控和平衡单个电池模块的充放电状态。

　　“去年，我们BMS业务获得了来自全球头部汽车制造商、豪华汽车品牌及造车新势力超过22亿欧元的订单，这也反应了我们在这一领域的技术优势。”左巍说道，“不同的电池厂商电芯数目不一样，产品架构也不一样，我们会根据客户的需求进行定制化的调整，通过电子开发及软件等技术为客户服务，这也是我们目前比较大的一个增长点。”

　　谈及中国市场的特点，左巍表示目前在新能源汽车领域，中国市场全球领先并在技术路线上呈现百花齐放的态势。“对我们而言，我们不能等待全球去下一盘棋，一个产品很难覆盖所有区域不同客户的需求，我们要做到‘in the market, for the market’，主动去调整产品更好地为市场服务。”

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