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海克斯康王春江:从设计与制造着眼,让电池更“安心”

2021-06-28 15:16:06来源:盖世汽车

2021年6月22日-23日,由盖世汽车主办的“2021中国下一代汽车高质量发展论坛•新能源汽车三电先进技术•”在南京召开。本次会议持续两天,将围绕新能源三电中长期技术发展趋势、政策、标准、上下游供应链、成本、材料体系、电池结构技术、热管理、安全技术、电机电控关键技术、智能制造等行业焦点话题展开。会议期间, 海克斯康制造智能研究院汽车行业研究院院长、华东事业群副总裁王春江发表了“从设计与制造着眼,让电池更‘安心’”的主题演讲。

电池,海克斯康

以下为演讲实录:

大家下午好!感谢周总提供这一很好的交流平台。

海克斯康自己不是做电池,我们的使命是希望通过我们的技术让电池能够变得更安全一些。

电池产业现在发展很快,但希望有更高质量的发展,海克斯康公司很大一块业务和技术就集中在质量方面。

今天主要分享四方面:

一、海克斯康集团介绍

二、虚拟仿真技术

三、质量管理技术

四、智能工厂方案

一、海克斯康集团介绍

海克斯康是一个来自于欧洲的公司,主要专注点在传感器和软件,通过传感器和软件的结合为客户提供数字化信息解决方案。

集团目前两个最关注的场景:1.智能制造。2.智慧城市。

在全球科技公司中排名第36位,全球有2万多名员工。

这几年,集团不断并购新的软件公司、新的传感器公司,希望通过我们的核心技术实现虚拟技术和数字技术连接。

集团集合了将近200家专业技术公司,涵盖了多种传感器和软件,比如德国Leitz工厂做高精度测量设备,还有意大利工厂专注车身测量设备,鹰图专门做地图和规划软件,还有专门做无人驾驶平台的公司。从公司规模上讲,有些公司大、有些公司小,小的公司就20~30个人,但一个小公司掌握了1~2个核心技术,比如我们集团下面一个公司掌握了三维引擎算法,公司很小,但技术非常重要。

这两年国内公司普遍存在焦虑,担心国外供应链安全,担心国外把供应链断了。我们集团是如何处理的呢?中国是我们集团第一大市场,每半年不仅有欧洲、北美同事来问我们,中国怎么样?只要我们说中国很好,他们就安心了。从企业的角度来看,大家都希望能够有个稳定的环境,才能更好的发展。这两年,公司着眼于未来战屡考虑,积极与集团协商,加快本地化布局,比如成立智能制造研究院。经过两年多的时间,集团把大量技术拿到国内来进行本地化开发和生产,软件也在做本土化。从现在的状况看,海克斯康的用户不需要焦虑,我们会一如既往的服务于本地客户。

二、虚拟仿真技术

在工程设计过程中,提供全方面的有限元仿真技术,完成车体动力学、NVH、电池热管理等多学科的精确仿真,同时我们把虚拟仿真技术应用于试制,有效减少物理试验成本。

我们专注于仿真技术在各个环节的应用,并与物理世界相结合,为全球汽车产业提供了大量的设备和技术。

分享两个案例:

给宝马主要提供流程仿真与数据管理。

福特,同时提供了两个仿真系统在使用。

三、质量管理技术方面的案例:

质量技术,我们给北京奔驰提供了四期质量技术,戴姆勒国内发动机产量一直在增加,所以一直在扩建,我们也一直帮它做质量控制。

我们给宝马沈阳基地分析中心提供分析设备

我们给沃尔沃提供在线式白车身检测工位,成为全球标配

给上汽大众提供批量检测中心,每个基地几乎都有,来保证其各个基地产品的一致性

通用武汉基地提供动力总成的批量检测中心

广汽菲亚特质量分析中心

海克斯康为全球大概75%的汽车制造提供了技术和服务。

如图,百度无人驾驶。百度阿波罗是一个平台,但是这个平台需要底层线控技术和基础技术。我们在基层技术上推动了国内相关技术的发展。

在无人驾驶方面,我们跟北京国汽智联合作,在安庆有一个无人驾驶的合资公司,为国内无人驾驶提供技术支持。

刚才分享的是传统汽车领域的经验和案例。当前面对的情况是智能电动汽车时代的加速而来,现在越来越多聚焦在两个方面,即智能化和电动化,现在大家不会再怀疑这个趋势。

智能电动汽车中,电池的生产和安全是非常重要的。从未来趋势看,电池容量会越来越大,目前从我们公司分析来看,电池大规模生产这一关我们还没过,因为我们目前的量只占到8%多,量比较小,大规模质量保证时代还没来,我们需要做好准备迎接电池生产的极速扩张。电池跟传统的燃油动力有点不一样,比如我们跟戴姆勒、宝马都是几十年的合作,所以他们在国内以及在国外的质量体系都有,我们跟吉利、奇瑞等自主品牌合作,这几年他们进步很快,很重要的原因是他们的质量体系某种意义上可以参考国外,或者通过我们公司帮助建立的。在传统动力方面,有国外很多主机厂在前面摸索、积累、试错,相对来说有一套成熟的质量体系,包括虚拟仿真体系,国内进步比较快。但电池是比较特殊的情况,电池生产主要在东亚,原来一些技术主要来源于欧洲和北美,现在我们跟欧洲或北美同事交流电池技术时,他们是一片迷茫,很多东西他们根本没看过。

这种情况导致电池的设计与生产在国内整个都要重构,包括虚拟仿真体系,因为是没有参考的,包括将来制造的质量体系也是没有参考的,不是几套软件、几套传感器能解决的,体系的建立是相对复杂的过程。而目前从我们公司的分析来看,这两套体系没有办法直接引进的。我们与比亚迪、瑞浦、宁德都有合作,为他们提供了质量系统,但现在还是比较独立、分离的系统,没有建立起一套完整的质量体系,这是需要和国内很多电池生产厂商能够共同合作的。在电池大规模量产之后,希望能把这些体系建立起来,不然风险也很高。大众新建一个发动机基地或整车基地,只要复制原来的,原来体系是成熟的,比如在南京建的工厂质量是这样的,在仪征的工厂质量也是同样的,因为遵循相同的生产和质量体系。但如果没有这套体系建立,风险挺大的。这也是我们希望跟国内电池厂商合作重要的一个原因,希望能够一起构建一个安全、可复制的质量体系。

这几年我们在分系统上已经跟各个电池厂商合作挺多的,下面简单做一些介绍。

·仿真

MSC有各个仿真分系统,各种仿真能力都有,要结合各个电池制造厂商的需求来建立自己的仿真体系。

如总成热管理分析,包括液冷电池包热分析,电池包结构的Adams-Marc联合仿真,这些都是在分系统上解决电池的安全问题。

1.我们要增加各个仿真系统;2.要不断总结,最后建立一套体系。

如图,电池壳体焊接工艺仿真。

需要建立一套完整的质量体系,目前单个技术上都有,比如电极或极片检测质量保证上有专门的相机,有专门的瑕疵检测软件。包括电芯内部检测,可能用到CT检测,无论是传感器还是软件,我们都有。扩展到最后的电池包检测,包括PACK上面的线束、管道检测。

以上分享的我们目前的分项技术。

下面介绍一下我们在三电方面涉及到的技术。

电驱系统部件设计加工检测一体化:包括虚拟仿真、零部件质量控制、齿轮快速测量。

Romax传动系统设计仿真工具:这是海克斯康下面专门做传动系统开发的软件公司。

MSC软件电机噪声振动仿真分析方案

电机部件(定子、Hairpin、硅钢片)智能自动化检测:左边是新能源电机的定子、发卡的检测,会有一些新的传感器和检测方式。

前面主要分享了海克斯康两大内容:1.虚拟仿真技术。2.质量管理技术,这两块是海克斯康的传统技术,这几年海克斯康根据集团发展和行业发展,慢慢又扩展到了一些新的方面,从原来立足质量仿真扩展到了智能工厂。

海克斯康原来的主要技术是两大块:1.传感器。2.软件。将来的智能工厂最主要的是两块:数据和算法,从某种意义上,我们的质量技术跟智能工厂技术是相通的。从海克斯康能力上来说,我们集团下面有大量传感器公司和大量软件公司,我们自己理解在能力上能够做这一块,2016年集团开始布局智能工厂,希望将来三电,无论是电池或电机制造和电驱动制造新工厂,在智能工厂方案上有机会能和大家合作。

海克斯康理解智能工厂也有一定分级,没有哪个工厂说绝对是智能工厂,绝对不是智能工厂,有一个逐步循序渐进的过程,只是刚开始软件布得多一点、传感器布得多一点。

从架构上设置了四层,能够更方便对整个工厂进行管理,从前端的传感器布置到软件收集,到大数据算法,最后反映到决策层。

海克斯康智慧工厂系统构建目标,最终希望构建一个平行于物理世界的数字世界。这里有很多系统,很多系统单个也都用过,这几年数字技术和软件技术进步很快,很多分系统成熟速度比原来想象要快,现在在新能源汽车的体验上,刚开始也是各种问题,贯穿到软件系统的体验上,比原来有大大的进步,所以我们的目标是能够打造一个平行的数字世界,从逻辑上来讲,只要各个分系统能够突破,而且能贯穿,是能够实现的。

海克斯康智能工厂图谱,从设计到工程,到供应链管理,到运维。智能工厂确实是比较大的工程,目前主要结合自己的一些软件和传感器特性与能力,做了十个场景,从设计到工程到制造等。大家如果对智能工厂感兴趣,可以与我们进行交流。

如图,是今年6月份刚刚启用新基地,这个基地是从两年前开始建的,大量采用了智能化工厂技术。大家如果去青岛,欢迎去我们新的工厂参观了解,顺便还可以喝一喝青岛的啤酒。

希望大家到青岛实地看看,谢谢大家!

(注:本文根据现场速记整理,未经演讲嘉宾审阅,仅作为参考资料,请勿转载!)