Taycan的遗憾被中国企业补上

撰文 / 钱亚光
编辑 / 张 南
设计 / 师玉超

家电企业造车，可以追溯到上世纪90年代末到本世纪初期，当时我国汽车产业迎来了一次扩张期，进入快速发展的阶段，涌现出一批吉利、长城、比亚迪、奇瑞等自主汽车品牌。而家电行业产能过剩、竞争激烈且盈利空间狭小，开始为了寻找新的利润增长点而拓展多元化业务。

当时美的、春兰、奥克斯、波导、格林柯尔等一大批家电企业进入汽车业，但是大部分跨界“造车”的家电企业最终都以失败收场。不过在之后20年间，家电业从未放弃在汽车产业上的布局。

2018年以后，我国汽车市场从增量竞争转向存量竞争，而产业也由数量扩张向质量提升转型，新能源汽车市场开始爆发式增长，家电企业再次开始追求造车理想。

2022 年1-9 月我国新能源汽车销量为456.7 万辆，同比增长110.0%，渗透率达23.4%，继续创历史新高。

新能源汽车的迅速崛起，也带火了相关零部件企业。汽车零部件行业细分领域众多，公司体量普遍较小，有很大的成长空间。

另外，行业电动化、智能化的趋势，使得车企对产业链的主导权有所下降，上游零部件研发、制造环节价值明显提高，零部件巨头可以拥有远超很多车企的影响力和盈利能力。

因此，家电企业再次涉足汽车业务，思路也更为清晰，即从自身熟悉的业务领域出发，凭借制造端优势进入到汽车领域，然后逐步扩展产业链上下游范围，为全产业链提供解决方案。

家电企业再圆汽车梦

这一拨家电企业上车，除了格力、创维等少数家电企业涉及整车制造，其他如海信、莱克电气、海尔、美的等家电企业都是从产业链的一些环节开始起步，切入汽车领域。

这些来自家电行业的企业，已经开始具备生产较为关键零部件的能力，既可与Tier 1企业合作，又可直接参与到新能源车企供应商备选名单中。即使是格力、创维，也没有放弃在零部件领域的努力。

今年上半年，格力电器研发了新一代顶置一体式驻车空调、纯电动物流车空调；其控股的盾安环境提升了大口径电子膨胀阀市场份额，已与比亚迪、吉利、蔚来、理想、一汽等主机厂及车用空调系统供应商进行了合作。

创维集团控股子公司创维数字，今年将量产车载人机交互显示总成系统和车载智能仪表系统等产品。

海信家电在2021年收购了日本三电公司，拓展汽车空调压缩机、汽车空调产业。今年，海信家电旗下三电美国公司近日获得特斯拉电动压缩机项目5年供应订单。

莱克电气今年上半年收购上海帕捷后，铝合金精密零部件业务收入同比增长700%，核心零部件业务2022年上半年同比增长超100%，已经进入知名整车厂商Tier 1体系。

海尔则是利用海尔资本参与投资了博泰车联网、彤明高科等企业。2021年海尔先后与上汽集团、吉利汽车、奇瑞汽车等车企签订合作战略协议，通过旗下工业互联网平台赋能连接汽车制造相关企业。

美的集团也投入了新一轮进军汽车行业的浪潮，凭借其在机电领域有近30年的经验积累，依靠自身优势向汽车零部件行业进行业务拓展。

美的从1992年开始做电机，1995-1998年开始做压缩机，2001年开始做磁控管，目前在这三个领域产量都已达到全球第一，全球市场份额占比近半，所以选择向新能源汽车的相关压缩机、电机延伸，其实只是顺势而为。

“当时定调很简单，用一句话总结就是聚焦在新能源车的增量部件，用自身优势去解决行业的痛点。”威灵汽车部件公司总经理陈金涛博士表示。

2018年，美的集团在五大业务板块之一美的工业技术下面成立了威灵汽车部件公司。

2021年5月，威灵汽车部件正式宣布了三大零部件产线：电机驱动系统、热管理系统、底盘执行系统，并发布了5大类产品：驱动电机、电子水泵、电子油泵、电动压缩机和EPS电机。

威灵汽车部件背靠美的集团，在产品开发、供应链安全、供应链成本、人员配置等方面都能得到集团的有力支持。

在产品研发方面，从2011年启动研发汽车零部件开始，美的工业技术已经积累 5500 多项机电共性专利技术。威灵汽车部件目前已经在上海、安徽合肥、广东顺德、日本大阪和英国谢菲尔德大学等五地布局了研发中心与合作机构。

在供应链方面，在采购大宗商品，如铝、铜、硅钢的时候，威灵可以跟集团一起买，一来很安全，二来有成本优势。另外，威灵汽车部件还会被供应商当作大客户，购买如先进冲床等关键设备时，得到供货周期的优待。

在人才方面，威灵除了已经拥有的430人研发团队，其上级公司美的工业技术团队中，做电机电控和精密机械出身的人超过1000名，可以与威灵汽车部件公司共享。

在软件方面，威灵整个产线的信息化系统，管理系统、办公系统、物料MASS系统等，都是用的美的现成的系统。

800V带来的新机会

目前，电动汽车充电速度慢、充电不方便等问题，严重影响人们的用车体验。尽管研发人员为了解决这些问题做了大量努力，但在电池技术没有质变以前，只能通过变通的方法加以改善。

有些车企采用了换电模式，更多的车企采用了快充模式。而提升充电效率的方向有提升电流、提升电压两种方式，更多的车企采用了提升电压来提高充电效率，800V高压平台就是当下提升电压，加快充电速度的重要途径之一。

800V高压平台架构解决了新能源汽车的两大痛点，一是让充电性能大幅提升，二是提高了整车运行效率。此外，在相同充电功率下，电压升高，电流变小，使得整个系统功率损耗减小，提高效率，减少重量、节省空间。

因此，800V高压充电平台成了众多国内外车企趋之若鹜的快充架构，自2019年保时捷Taycan率先搭载了800V快充平台之后，到2021年，大部分国内外大型车企都已宣布了自己的800V高压架构布局。

为了匹配800V的高压平台，不但需在 BMS 和电池材料电导率上进一步改善，还要求三电系统、空调压缩机、DC/DC、OBC等部件，具备耐高压、耐高温的能力。因此，对平台中任何部件进行800V升级，都是平台瓶颈进行的突破。

在500V以下的电压平台上，控制能源转换与传输的车用功率模块的核心半导体器件是硅基IGBT，但在800V电压平台上，硅基IGBT达到了材料性能极限，碳化硅（SiC）器件无疑成为最佳的替代方案。

碳化硅属于第三代半导体材料，最大优势是拥有较宽的禁带宽度，可击穿更高的电场强度，而且体积更小、功率密度高、高频率、耐高压、耐高温、高导热，应用在800V平台中，能够产生更高的系统优势，可以达到提升续航里程、缩短充电时间的综合效益。

电动压缩机是800V高压充电平台的关键零部件，它不仅支持驾驶舱热管理，也负责电池和驱动系统的热管理，可以被认为是整车热管理的“心脏”。

保时捷Taycan推出的时候，就是因为保时捷找不到能在800V下工作的空调压缩机，因此只能使用400V压缩机，通过DCDC转换器融合了两套高压系统。

今年美的威灵推出的800V SiC 12000rpm高转速电动压缩机，具有里程碑意义的地方在于全球率先量产，在行业内热管理方向上实现了重点突破。今年9月，国内首款采用800VSiC平台的车型小鹏G9上市，其采用的就是这款压缩机。

热管理“心脏”翻新篇

10月19日，记者来到了位于安徽合肥的美的威灵汽车部件工厂，参观了其产线运行情况，对其压缩机产品的特性、优势进行了深入了解。

威灵这款产品是第二代车载压缩机——涡旋式压缩机。在工作过程中，冷媒气体通过电机腔吸入静涡旋盘的外围，随着动涡盘的旋转，气体在动静盘啮合所组成的若干个月牙形腔体内被逐步压缩，然后由静涡旋盘中心部件的轴向孔连续排出。

涡旋式压缩机被业内公认为是最理想的电动空调压缩机。其优点是结构紧凑、振动小、寿命长和运行平稳；缺点是运动机件加工、检验较复杂，制造成本较高，难以达到较大的压缩比，对密封要求高，密封结构复杂。

根据研究机构QYResearch报告，2021年，全球汽车压缩机第一梯队厂商主要有翰昂、电装、奥特佳、三电，占大约81.07%的市场份额。不过，目前只有后起之秀威灵的800V SiC压缩机产品实现了大规模量产并上车。

据威灵汽车部件公司产品开发平台负责人马骏介绍，这款800V电动压缩机产品具备三大特点。

第一大特点是高效。它采用涡旋压缩结构、高精度装配以及高密度电机，既提升了效率，也降低了功耗，其能效比COP值达2.45，比行业平均水平高5%，而整体重量减轻10%-15%。

第二大特点，是高转速、强静音和低振动。这主要是通过动平衡的优化、气体脉动的优化以及高精度机构设计以及壳体刚度提升来实现的。

美的集团威灵汽车部件公司制造副总经理卢耀强告诉汽车商业评论，静涡盘和动涡盘是保证压缩机实现高转速、强静音、低振动的非常关键的部件。

为了把动静涡盘加工好，威灵首先购置了精度非常高的机床，把加工精度控制在±4.5微米之内。接下来，威灵采用了独特的分选工艺，将这9微米精度范围分成了高中低3挡，保证动静涡旋盘处于极高精度匹配状态。

另外，用于控制的SiC功率器件开关频率能达到20kHz，超出了人耳能够识别的噪音范围，使得压缩机工作噪音降低5-10dB，而振动也下降50%。

第三大特点，是高可靠性。威灵在结构设计、材料选用、轴承支撑结构等方面下了大功夫，其中选用材料强度提升15%，动涡旋盘表面硬度提升10%，涡旋盘的稳定强度加强50%。

在电机中，威灵采用自动化绕线，实现超高槽满率；独创交叠分块专利技术，功率密度提升1.1倍，可实现零线伤，并满足4.3kV国际最高绝缘耐压等级要求。

在控制器上，Sic器件的应用，实现了420-12000rpm宽广转速范围，既可在不同工况下采用不同的控制策略，还可用40cc排量实现对更大排量压缩机的替代，大大缩小了压缩机体积和重量。

在制热方面，这款搭载了自发热循环低温热泵的电动压缩机，可通过四通阀来控制热交换方向，支持三角循环制热，即使在零下30摄氏度情况下，依然能有效制热。

目前在热管理系统方面，威灵电动压缩机主要应用在造车新势力头部企业的中高端车型上，威灵还在为一家知名国际品牌研发以CO2作为冷媒的800V压缩机，还有一些客户在洽谈之中。

卢耀强表示，威灵的电动压缩机产品质量过硬，市场反应也比较好。

2022年威灵汽车部件销售额将达到数亿元，2023年目标是10亿元。在电动压缩机方面，2023年威灵汽车部件合肥工厂产能超过35万台/年，安庆工厂投产后，产能将超过100万台/年；EPS电机年产能超过120万台，驱动电机年产能超过20万台。

今年2月，美的威灵投资110亿元，在安徽省安庆市建设新能源汽车零部件安庆制造基地，主要生产助力转向电机、新能源汽车电动压缩机、新能源汽车驱动电机等品类产品，打造热管理、电驱动、底盘三大系统研发中心。项目建成后可形成年产6000万套产能,实现年产值400亿元。

借助800V高压SiC平台的突破性产品，威灵汽车部件公司已经成功打入了多家主流车企供应链体系，相信随着三大产品线产品在中高端车上实现大批量量产，受到越来越多客户的肯定，威灵汽车部件公司将在中国乃至全球的新能源车产业中找到属于自己的广阔天地。

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