博格华纳创新科技加速助力商用车电气化

2022-09-30

近日，博格华纳举行“蓄势谋变创领未来”2022 IAA回顾暨商用车创新科技线上分享会，通过线上与线下结合的形式，带领国内媒体“云逛博格华纳展台”，一睹博格华纳应用于商用车的全系电气化创新解决方案。

博格华纳排放，热能及涡轮增压系统副总裁兼亚洲区总经理Chris Lanker先生在会上介绍了“蓄势·前行”战略在华的落地。此外，博格华纳排放，热能及涡轮增压系统工程总监彩霞博士以及博格华纳Akasol研发总监Martin Busche 也参与此次分享会，共同解析博格华纳在2022 IAA展示的创新产品及技术成果，并深度探讨博格华纳在中国商用车领域的电气化转型战略布局。

博格华纳排放，热能及涡轮增压系统副总裁兼亚洲区总经理 Chris Lanker表示：“博格华纳的车行解决方案正向着更节能、更洁净的方向转型。自2021年发布‘蓄势·前行’战略以来，博格华纳已成为能够提供极具创新的可持续解决方案供应商。在商用车领域，通过自研开发及战略收购，博格华纳用于商用车电气化领域的产品已拓展至几乎涵盖了热能管理、电能及电驱动的所有领域包括电子风扇、高压液体加热器、电池系统、电池管理系统、充电桩、电机、集成式电驱动模块、功率电子等解决方案。以满足2030年，45%销售额来自电动车业务的战略目标。”

博格华纳近期宣布收购湖北追日电气股份有限公司（SSE）充电及电气化业务。今年4月，博格华纳完成了对松正轻型车电机业务的收购。由此，博格华纳进一步巩固了其在电驱动系统和充电业务领域的领导地位，并与其全球业务版图形成互补。

IAA展会：博格华纳绽放异彩

德国汉诺威国际商用车及零部件展IAA是德国历史最悠久的展会，被称为商用车界的晴雨表，也是世界上第一大商用车展览会。本次IAA展会的亮点在于全面展示客车、卡车、专用车及零部件，还包括部分工程机械的产品。

新闻界人士、专业参观者、行业领袖汇聚一堂，亲历未来商用车行业趋势。博格华纳在IAA展会上展示了其商用车电气化产品组合，包括最新的商用车前沿电气化产品及技术：高能紧凑型电池系统、高功率电子风扇eFan系统、直流快速充电桩，以及其他电气化创新成果。

作为全系电气化创新解决方案的领先供应商，博格华纳用于商用车电气化领域的产品范围正不断扩大，几乎涵盖了电驱动的所有领域，包括电池系统、电机、集成式电驱动模块、功率电子和热管理解决方案。

本次2022年IAA国际商用车展览会上，博格华纳所展示的创新技术涵盖了多种全新的解决方案，例如高能紧凑型电池系统，该系统可堆叠使用充分利用安装空间，并且其高度范围为10至12厘米，非常适合轻型客车等的车身底部结构。

博格华纳还展示了其全新的高功率电子风扇eFan系统，该系统集冷却风扇、电机和逆变器于一身，可冷却商用电动汽车中的驱动电机、电池和电子元件等部件。完全密封的封装方式可确保系统的长期可靠运行，并且该技术具有从低于650伏到高达850伏的广泛工作范围。

作为全球汽车制造商的供应商和技术合作伙伴，博格华纳领先的部件和系统解决方案源于对驱动需求的深入理解，而这背后蕴含着130多年的技术沉淀和经验积累。公司很早就预见到了电气化的趋势，并且认为汽车行业会不断发展，逐渐转变为使用更清洁、更高效的能源。博格华纳凭借在乘用车领域所拥有的广泛专业知识，研发出各种针对商用电动汽车的先进技术解决方案，并且能够根据轻型、中型和重型卡车以及非公路应用的特殊需求进行定制。

蓄势前行，博格华纳收获满满

博格华纳在2021年正式完成了【蓄势·前行】战略转换，用全新阵容引领车行未来。战略推出一年多以来，博格华纳也获得了可喜可贺的成果。在IAA展会现场，博格华纳首席战略官Paul Farrell带领我们回顾了博格华纳蓄势·前行战略发布以来的成果。

可能部分人还记得博格华纳实现蓄势·前行战略的三大支柱。第一支柱是在电动汽车领域的有机增长，实际上是指在电动汽车领域的现有业务及利用博格华纳在电动化技术上的投资以及在推出蓄势·前行战略之前所并购的业务。第二支柱是通过并购向电动车业务大力扩张，所以这些收购是博格华纳在宣布蓄势·前行战略后进行的，旨在继续打造我司的电气化产品组合，增强我司在该领域的整体实力。第三支柱是持续优化高效内燃机产品组合。这三大支柱非常清晰，蓄势·前行战略也非常明确，发布这一战略时，我们也想有一些非常明确清晰的指标，使我们能够根据这一战略目标去衡量在此过程中所取得的各项进展。而且，在发布这一战略时，博格华纳年度营收中，电动汽车相关的占比还不到3%，现如今博格华纳已按下了快进键，展望2025。我们的目标是电动汽车营收在总营收中的占比超过25%，并且计划到2030年将这一占比提升至45%左右。因此，博格华纳有明确的战略目标、清晰的战略支柱和明确界定的指标，来衡量我司的工作进展。

那么，现如今博格华纳又做得如何呢？

很高兴地告诉大家，就电动汽车的有机增长来说，起初我们制定的目标是期望到2025年，电动汽车有机增长达到25亿美元，目前我们所获得的订单预计会达到29亿美元，所以我们现在已经超额完成了目标，也再次证明了博格华纳战略团队的所有投资、技术研发、以及在蓄势·前行战略发布以前所进行的收购整合实属高瞻远瞩之举。再来看通过并购向电动车业务大力扩张方面，我们在这方面也取得了不错的进展，这方面的收购是在推出蓄势·前行战略之后才进行的。而且，自从发布蓄势·前行战略目标以来，我们已经进行了三次收购行动，第一次是对德国电动汽车电池制造商AKASOL AG的收购，第二次是收购中国汽车电机制造商——天津松正汽车部件有限公司的电动机业务，此次收购切实增强了博格华纳在轻型车电机及电驱动领域的产能。第三次是收购电动汽车直流快充解决方案供应商Rhombus Energy Solutions，该公司总部位于美国，地理位置优越，可以很好地服务于我们的北美市场。所以，得益于这三次收购，相较最初设定的到2025年，需完成20亿美元的收购，目前，我们已完成了8亿美元的收购计划。所以，我们已经取得了良好的进展，而且还可以走得更远。同时，很高兴在这里宣布，近日博格华纳又宣布与湖北追日电气（Surpass Sun Electric，简称SSE）达成协议，收购其充电及电气化业务。这是一家中国本土的充电解决方案供应商，博格华纳非常期望这些收购所得的公司，可以扩大完善现有的充电业务。我们期望以上收购能在2023年第一季度完成交割，自此，博格华纳将推至下一个进程，通过并购向电动车业务大力扩张。沿着明确既定的战略目标、利用清晰的衡量指标，蓄势·前行，很高兴博格华纳已步入正轨，也很期待将来博格华纳获得更多进展。

核心产品，加速商用车迈入电气化时代

在IAA现场，博格华纳的首席技术官Harry Husted为大家介绍了博格华纳此次展出的重点产品。博格华纳将商用车电气化产品分为四大类，分别是热管理、电能、电驱动和氢气喷射系统。

eFan 电子风扇：新一代的全电动型重卡需要专用的高电压热管理解决方案，如eFan系统，用于冷却电机、电池和电子设备等部件。博格华纳利用CFD软件，计算流体特性，优化风扇设计，大幅提升其性能和效率。高功率电子风扇eFan系统具有可靠、功率密度高和总体效能优的特点。

高压风扇由一个可靠的电机驱动，该电机的电源是通过逆变器提升整车的电压提供；该电机的功率密度非常高，额定功率可达40kW，而且体积精巧。同样，低于3000转/分的速度也进行了优化；电机采用了液态冷却的方式，而且采用完全密封式封装，可以保证可靠的长期运行。

该产品适用于宽范围的电压平台，可应用于燃料电池卡车或中重型电动卡车配备或不配备制动电阻器，从低于650V到850V都可运行，以确保与各种中型和重型(44吨)卡车，带或不带高功率制动电阻和/或燃料电池的卡车上不同的高压电气系统相兼容。

High Voltage Coolant Heater(HVCH) 高压液体加热器：采用超紧凑的模块化设计，热功率密度高，具有封装尺寸更小和轻量化的优异特质，可用于座舱加热，同时能够确保电动汽车的电池组和电池单元内始终均匀的温度分布，从而改善电池能效。该产品内置可快速加热的长寿命电阻加热电路，其具有较高的热功率密度和较快的响应时间，进而延长纯电动车辆的行驶距离。

不但如此，HVCH内部设计独特，其采用最新的厚膜元件（TFE）技术，厚膜加热元件小巧紧凑，在尺寸和形状上具有很大的灵活性。既能满足对快速产生热量的高性能系统的需求，同时由于高压加热器的加热元件和冷却液之间热阻很小，因而能实现高效的热传递。高压液体加热器适用于电源电压为250-800伏的应用，功率范围为3-10 kW。

博格华纳的技术完善，该产品可推广到任何类型的商用车上。目前，已开始与主要原始设备制造商进行商讨。

超高能电池系统 AKA System CYC：由9个核心电池模组组成的9 AKM电池组都是专为能量密集型电驱动系统应用而开发，工作电压高达747V，可储存98 kWh的能量，并可与所有连接器一起安装。三个电池组可为4x2卡车提供294 kWh的动力，四个电池组可为6x2卡车提供392 kWh的动力。

该款电池具有结构紧凑、轻量化的特质，可最大限度地提高车辆的有效载荷，预计使用寿命可达4000次，从而使商用电动汽车（eCV）的总拥有成本降至最低。此外，该系统所配备的液体冷却和多级安全保护系统能够确保电池组运行的安全性，其拥有的热管理和隔热技术，可以使系统在不受环境条件的影响下实现最佳性能。

博格华纳是能量密度方面的技术领先者，其多字符串管理器（MSM+）配备超高能量电池组，能够用作车辆控制单元的单一通信接口，从而减少了客户对软件开发的需求。

博格华纳的长途运输解决方案具有坚固耐用、安全可靠、易于扩展的卓越特性，并且AKASystem CYC使用了具有极高能量密度的新型圆柱形电池模块，其强大可扩展，每千瓦时的购置成本相对较低，为客车和卡车应用树立了新的能量密度标准典范，牢牢奠定了博格华纳作为高能量电池领域创新推动者的地位。

Flat Module Architecture (FMA) 高能紧凑型电池包：高能紧凑型电池包FMA是应用于商用车对各种空间要求极高的模块化紧凑型电池系统，其模块化电池系统，可以适用于商用车对空间的各种要求；拥有多级别安全方案，最大限度保障电池组安全。同时，还可以在有限空间框架内实现高效能。

Battery Management System电池管理系统：博格华纳的混动及电动汽车电池管理系统，包含着一个连接多个电池管理控制单元的主控制器。其设计目的在于检测各电池组单元的充电状态、健康状况、电池温度以及精确测量电池包的电流和电压等。此外，分布式电池组管理单元布局还能起到各电池组之间的平衡作用，可达到较好的充电状态，优化电池使用寿命，并可以防止充电过量和充电不足，从而提高电池安全性。该系统适用于操作电压高达800V的电池供电设备，包括接触器控制和诊断。

博格华纳电池管理系统的紧凑型设计有助于车身减重和实现续航里程目标。通过采用分布式布局，主控制器和电池组管理控制单元可以进行解耦，使系统配置和重量分布达到最佳灵活性。

对于电动汽车而言，优化能效和性能比以往更加重要。博格华纳的电驱动产品组合可提供一系列技术解决方案，具有模块化硬件和软件平台，适用于可扩展架构，封装和系统部署。

IPERION-120直流快速充电桩：能够以120kW的功率，可为一辆车全功率充电，也可同时为两辆车充电，每辆车最大功率为60kW ，就如两个60kW的充电器合二为一；该充电桩的输出电压高达900V，可为800V的纯电动汽车充电，也适用于未来新一代电池的功率要求，具有高度灵活性。同时，还有用户界面可定制且高度直观、易于使用、用户安全性高和负荷管理智能化等优势。

该充电桩兼容欧洲标准充电协议，且符合适用于所有类型车辆和插头配置的各种连接标准，值得运营商信赖。最为重要的是，充电桩IPERION-120拥有10年以上的平均使用寿命，适用于海拔4000米和温度在-30°C和+50°C之间的各种工作环境。除了高效、灵活和易维护外，该充电桩还可帮助运营商大大降低持有成本。

IPERION的目标是为乘用车提供支流快充服务，可为中、重型商用车提供夜间充电。IPERION-120直流快速充电桩，可快速在市场上进行供应，交付周期短，计划在2023年达到800套，到2025年达到3000套。博格华纳期望直流快速充电桩可以走入社区停车场，为汽车充电30-40分钟；或者“安家”公共汽车的停车场，为公共汽车进行夜间充电。

目前IPERION-120直流快速充电桩已投入批量生产，与此同时，博格华纳正在扩大产品组合和研发新的功能，敬请期待。

商用车集成式电驱动系统：紧凑型商用车集成式电驱动模块由电动机、控制器和减速箱组成。其平台可涵盖宽广的功率需求，电机控制器的功率模块使用了博格华纳成熟的双面水冷Viper模块技术，在减少半导体面积下，提高了成本效益。这得益于已获专利的Viper的成熟应用，以确保具备更高的可靠性、适配性和可定制性。

当前的系统功能安全等级已达到ISO26262标准下的ASILC，可具备拓展成ASILD的能力和技术储备，且软件具备网络安全功能。在电机方面，HVH410是作为博格华纳久经考验的高压电机平台，其外径为410mm，且HVH410具有高功率密度，可在紧凑的封装空间内实现超过超大扭矩输出。

Cascadia iM-425：适用于重型卡车牵引驱动系统，其集成逆变器、电机降低了系统复杂性和成本；完全独立的油冷却系统支持高扭矩和高功率密度，其峰值可达到2600Nm和425kW。同时，博格华纳HVH410的电机具有十年的可靠性。该产品开始于2022年第一季度在有限的可用空间中实现高性能，目前处于小批量生产状态。

Cascadia iM-225W：计划于2023年1月开始低批量生产的iM-225W，可以直接安装标准液压泵，集成的逆变器-电机可降低系统复杂性和成本。并且，其主电机和逆变器已经过多年现场验证经久耐用。可在ePTO动力驱动、液压泵驱动的中型和重型卡车（垃圾车、割草机和轻型货车）上应用。

功率模块及功率开关：Viper是一款基于碳化硅的电源开关，其功率模块采用双面水冷，冷却散热结构设计得更加紧凑。它由6个Viper功率开关组成，用于管理流向电机的功率，能减少70%的开关损耗，提高25%的功率密度。它将改变游戏规则，助推移动解决方案的商业化。

逆变器是电动汽车必不可少的零部件，它将电池组的直流电（DC）转化为交流电（AC），为驱动电机提供动力。每个逆变器内都有一个功率模块，通常由六个半导体电源开关组成，用于管理流向电机的功率。Viper的全部六个开关的尺寸被压缩，位于两个小型散热器之间，用于吸收和分散热量。这种双面散热结构的设计更加紧凑，使得全新一代逆变器比前几代产品轻40%、小30%。全新碳化硅电源开关也提升了效率，并允许更高的功率输出，兼容800V的电气系统。

800V逆变器：800V高能量密度的逆变器设计应用了博格华纳自研的可扩展式功率模块（Viper 系列），结合增强的散热设计，实现了应用升级。与之前相比，具有更轻的重量、更小的尺寸设计、更高的压力驱动循环效率和更高的功率密度和易于扩展的设计等优势。支持70%峰值电流的持续运行工况，而传统的应用通常只能持续工作在40-50%峰值电流。此外，SiC功率半导体的应用，使得这款逆变器产品相比传统的硅基逆变器有更高的转换效率。博格华纳逆变器产品具有高性能、可靠性和可扩展性，整体产品价值获得了良好的用户口碑。

作为氢气喷射系统技术方案的提供者，博格华纳与OEM厂商在汽车领域的合作非常广泛，包括乘用车、公路用车、非道路应用以及重型商用车等。可为各类客户提供单个部件或完整的交钥匙解决方案，该方案是整个氢气喷射系统的集成---包括控制器、软件和标定。

氢气发动机技术是一项可快速上市的动力总成系统解决方案，包括现有解决方案的改进、转换，只需对传统内燃机进行轻微调整，便可轻松实现技术转型。该产品适用于所有类型商用车。但由于氢的密度大大低于汽油和柴油，因此需要设计一套全新的燃料存储和包装方案，以满足发动机的喷射系统的要求。博格华纳在喷射系统领域已积累多年经验，并积极致力于低、中、高压环境下的氢组件应用，包括进气道喷射和直接喷射等解决方案。

博格华纳在商用车领域全球业务包括：电子风扇，与一家欧洲商用车OEM合作，为电池驱动的长途公路运输车辆提供其eFan系统；第三代电池系统AKA System AKM CYC，与北美领先的客车制造商GILLIG合作，预计将于2023年上市；AKASOL超高能量电池系统，博格华纳被选中为电动商用车提供电池系统，并计划于2024年第一季度开始；快速充电站，博格华纳的新型快速充电站Iperion-120的首批设备已由意大利服务提供商Route220安装完毕，并已准备好支持意大利电动汽车的旅程；氢气喷射系统，欧洲一家建筑设备制造商的非公路应用，支持零二氧化碳的移动设施，由于优化过的能源效率、有效载荷能力和缩短加油时间，总成本会大大降低；AKASOL公司开设Gigafactory工厂，欧洲最大的商用车辆电池系统工厂；

电池管理系统（BMS），已被选定搭载在全球领先汽车制造商的B级车，C级车、轻型商用车的全部制造平台，计划于2023年年中开始。

聚焦中国市场，博格华纳商用车电气化战略

博格华纳排放，热能及涡轮增压系统副总裁兼亚洲区总经理Chris Lanker表示：“早在可持续发展成为潮流之前，我们就提出了创建一个“洁净、节能的世界”的愿景。作为拥有130多年经验的全球领先供应商，我们为世界上几乎所有汽车OEM提供技术产品。为了实现博格华纳的愿景，我们将持续推动蓄势·前行战略，现在，我们已做好准备，为所有车辆类型和架构开发创新和可持续的电气化解决方案，为多样广泛的商用车提供电动技术。”

在碳中和战略下，各大车企加快燃油经济性，减少排放，尽快达到碳中和指标。博格华纳认为，中国商用车的发展将会在以下四个方面展开攻势：可持续化、电气化、智能网联化和自动驾驶。中国的电动商用车市场是世界上最大的商用车市场，情况非常复杂、多样，政策主持力度很大。想要在本土市场占有一席之地，必须因地制宜，实现本土化创新。

作为蓄势·前行的一部分，博格华纳正在加快电气化战略，按照计划，2030年博格华纳来自电动化汽车收入将增长到总收入的45%，并且到2035年实现碳中和。预计在未来8年内，商用电动车市场份额将达到10%以上；在某些情况下，甚至可以完全实现电动化。尤其是在中国，新能源政策支持力度非常大，商用车电气化的速度加快，预计2029年电动车的市场份额将达到约70%。与此同时，中国企业也在加快能源结构向氢能源转型。氢气的应用也会大面积提升，FCEV将是长期的趋势。

目前，博格华纳已在蓄势·前行战略的带领下取得新成果。博格华纳已将 “蓄势”分为三个领域，并为每个领域设定了自己的目标。蓄势·前行战略基于三个支柱。第一支柱是在电动汽车领域的有机增长；第二支柱是通过并购向电动车业务大力扩张；第三支柱是持续优化高效内燃机产品组合。对照我们25亿美元的有机电动汽车收入增长的目标，我们预估，在2025年，大约有29亿美元的预期收入。因此，在过去的一年里，我们已经实现了这个目标。谈到并购，博格华纳已经完成的对AKASOL和Santroll的eMotor业务的收购，并获得新的订单，预计将在2025年产生8亿美元的额外电动车相关收入。考虑到我们今年也宣布了对湖北追日电气的收购，预计并购的业务收入有望接近9亿美元。