新能源浪潮下,車載電源研發(fā)管理為何成關(guān)鍵?
當(dāng)新能源汽車滲透率突破40%,當(dāng)“車能發(fā)電”“移動儲能”成為用戶新需求,車載電源早已從“輔助部件”升級為“核心技術(shù)堡壘”。從純電車型的高壓配電系統(tǒng),到混動車型的DC/DC變換器,再到智能座艙的多接口供電模塊,車載電源的性能直接影響著車輛續(xù)航、充電效率、電子設(shè)備穩(wěn)定性甚至駕駛安全。然而,在技術(shù)快速迭代與市場需求激增的雙重壓力下,如何通過高效研發(fā)管理實(shí)現(xiàn)“技術(shù)落地快、產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)、成本可控”的目標(biāo),成為車企與零部件企業(yè)共同面臨的課題。
研發(fā)全流程管控:從需求定義到量產(chǎn)的關(guān)鍵節(jié)點(diǎn)
車載電源研發(fā)絕非“實(shí)驗室里的閉門造車”,其管理需貫穿“需求定義-方案設(shè)計-樣品驗證-量產(chǎn)導(dǎo)入”四大階段,每個環(huán)節(jié)都藏著影響最終產(chǎn)品的核心變量。
1. 需求定義:打破“技術(shù)理想”與“市場現(xiàn)實(shí)”的鴻溝
某新勢力主機(jī)廠曾因前期需求調(diào)研不足,將車載電源的“多接口兼容”功能優(yōu)先級排在“高溫穩(wěn)定性”之后,導(dǎo)致產(chǎn)品上市后在40℃以上環(huán)境中頻繁出現(xiàn)供電中斷問題。這一案例揭示:需求定義需兼顧技術(shù)可行性與用戶場景。研發(fā)團(tuán)隊需聯(lián)合市場、售后部門,梳理高頻使用場景(如長途駕駛時的快充需求、露營時的外放電需求),同時結(jié)合電池技術(shù)迭代(如800V高壓平臺普及)明確電壓范圍、功率密度等硬性指標(biāo)。值得注意的是,針對“新勢力”主機(jī)廠普遍存在的“全產(chǎn)品線依賴新供應(yīng)商”問題,需求定義階段還需同步評估供應(yīng)商的技術(shù)儲備,避免后期因供應(yīng)鏈能力不足導(dǎo)致方案反復(fù)調(diào)整。
2. 方案設(shè)計:模塊化思維下的技術(shù)平衡術(shù)
參考某型車載綜合電源的研發(fā)實(shí)踐,其通過“功率因數(shù)校正模塊+DC/DC穩(wěn)壓模塊+逆變模塊”的模塊化設(shè)計,既實(shí)現(xiàn)了12V/24V/48V多電壓輸出,又降低了單模塊故障對整體系統(tǒng)的影響。這一思路在當(dāng)下尤為重要——隨著車載電子設(shè)備增多(如智能座艙、自動駕駛傳感器),電源系統(tǒng)需支持“動態(tài)功率分配”,研發(fā)團(tuán)隊需在“高集成度”與“可維護(hù)性”間找到平衡。例如,在設(shè)計電源管理模塊時,需預(yù)留軟件升級接口以適配未來的智能算法(如根據(jù)電池剩余電量自動調(diào)整各設(shè)備供電優(yōu)先級),同時通過熱仿真技術(shù)優(yōu)化散熱結(jié)構(gòu),避免因散熱不良導(dǎo)致的效率衰減。
3. 樣品驗證:從“實(shí)驗室數(shù)據(jù)”到“真實(shí)場景”的跨越
某頭部車企的測試數(shù)據(jù)顯示,車載電源在實(shí)驗室臺架測試中效率可達(dá)95%,但在高原地區(qū)(低氣壓環(huán)境)測試時效率驟降至88%。這說明:驗證環(huán)節(jié)不能僅依賴標(biāo)準(zhǔn)工況,需覆蓋極端環(huán)境(-40℃低溫、85℃高溫、高濕度、強(qiáng)振動)與用戶高頻操作(如快充與外放電切換)。研發(fā)管理需建立“分級驗證體系”:首先通過HIL(硬件在環(huán))測試驗證控制邏輯,再通過整車搭載測試驗證與電池、電機(jī)的協(xié)同性,最后通過用戶實(shí)測收集反饋。此外,針對供應(yīng)商提供的核心部件(如IGBT模塊),需輸出“技術(shù)符合性評估報告”,明確哪些參數(shù)達(dá)標(biāo)(如耐壓值)、哪些需改進(jìn)(如散熱效率),避免因部件問題拖慢整體進(jìn)度。
4. 量產(chǎn)導(dǎo)入:從“研發(fā)品”到“工業(yè)品”的質(zhì)量護(hù)航
量產(chǎn)階段的核心是“一致性控制”。某車載電源企業(yè)曾因量產(chǎn)線未同步研發(fā)端的“焊接溫度參數(shù)”,導(dǎo)致首批產(chǎn)品出現(xiàn)虛焊問題。因此,研發(fā)團(tuán)隊需參與量產(chǎn)線的調(diào)試,將“關(guān)鍵工藝參數(shù)”(如貼片精度、灌膠量)寫入SOP(標(biāo)準(zhǔn)作業(yè)流程),并通過PPAP(生產(chǎn)件批準(zhǔn)程序)確認(rèn)每個批次的一致性。同時,針對新供應(yīng)商導(dǎo)入,需建立“小批量試產(chǎn)-問題閉環(huán)-批量放行”的流程,例如某新勢力主機(jī)廠要求供應(yīng)商在試產(chǎn)階段提供1000臺樣品,通過100%全檢與500臺破壞性測試驗證可靠性,確保量產(chǎn)風(fēng)險可控。
團(tuán)隊與協(xié)作:構(gòu)建高效研發(fā)的“人才引擎”
車載電源研發(fā)涉及電力電子、熱管理、軟件控制等多學(xué)科交叉,團(tuán)隊能力直接決定項目成敗。根據(jù)獵聘平臺數(shù)據(jù),年薪50-80k·15薪的“車載電源研發(fā)負(fù)責(zé)人”崗位,要求候選人具備10年以上經(jīng)驗,熟悉“從0到1”的產(chǎn)品開發(fā)流程,這從側(cè)面反映了行業(yè)對復(fù)合型人才的渴求。
1. 團(tuán)隊架構(gòu):專業(yè)分工與跨域協(xié)同的平衡
頭部企業(yè)的實(shí)踐顯示,高效的研發(fā)團(tuán)隊需按“技術(shù)領(lǐng)域”與“項目階段”雙維度分工。例如,在深圳設(shè)立“電力電子研發(fā)組”聚焦模塊設(shè)計,在上海設(shè)立“系統(tǒng)集成組”負(fù)責(zé)整車匹配,同時組建“前瞻技術(shù)組”跟蹤寬禁帶半導(dǎo)體(如碳化硅)、雙向逆變等前沿技術(shù)??绮块T協(xié)作方面,研發(fā)需與采購部門共享“供應(yīng)商技術(shù)能力圖譜”,與制造部門共同制定“可制造性設(shè)計(DFM)”標(biāo)準(zhǔn),與質(zhì)量部門共建“早期失效分析(EFA)”機(jī)制,確保問題在研發(fā)階段暴露并解決。
2. 人才培養(yǎng):從“經(jīng)驗傳承”到“創(chuàng)新激勵”
針對“車載電源主管”崗位(BOSS直聘數(shù)據(jù)),企業(yè)更傾向于招聘有“電池/電源類產(chǎn)品開發(fā)”經(jīng)驗的候選人,這要求企業(yè)建立“傳幫帶”機(jī)制。例如,安排資深工程師主導(dǎo)關(guān)鍵模塊設(shè)計,同時讓新人參與測試驗證環(huán)節(jié)積累實(shí)戰(zhàn)經(jīng)驗。此外,創(chuàng)新激勵不可忽視——某企業(yè)設(shè)立“技術(shù)突破獎”,對在“效率提升2%”“成本降低10%”等關(guān)鍵指標(biāo)上有貢獻(xiàn)的團(tuán)隊給予項目分紅,激發(fā)了工程師優(yōu)化設(shè)計的積極性。
技術(shù)創(chuàng)新方向:智能化與高效化的未來圖景
隨著“車-樁-網(wǎng)”互動需求增加,車載電源正從“單一供電”向“能量管理中樞”進(jìn)化,研發(fā)管理需前瞻性布局兩大方向。
1. 智能化電源管理:從“被動供電”到“主動決策”
某車載智能化電源管理系統(tǒng)的中期研究顯示,通過AI算法學(xué)習(xí)用戶用電習(xí)慣(如晚8點(diǎn)常用外放電功能),系統(tǒng)可提前調(diào)整電池充電策略,將外放電響應(yīng)時間縮短30%。未來,結(jié)合V2G(車輛到電網(wǎng))技術(shù),車載電源還可實(shí)現(xiàn)“谷電存儲、峰電反饋”,成為家庭儲能的延伸。研發(fā)團(tuán)隊需在軟件層面加強(qiáng)“邊緣計算”能力,在硬件層面優(yōu)化“雙向變換”效率,同時解決“信息安全”問題(如防止外部攻擊篡改供電策略)。
2. 高效化硬件設(shè)計:材料與結(jié)構(gòu)的雙重突破
天力電源科技通過采用碳化硅(SiC)器件,將車載電源的轉(zhuǎn)換效率從92%提升至96%,同時體積縮小20%。這一案例揭示:材料創(chuàng)新是提升性能的關(guān)鍵。此外,結(jié)構(gòu)設(shè)計上,“集成化”趨勢明顯——將DC/DC變換器與OBC(車載充電機(jī))集成,可減少線束用量、降低成本。研發(fā)管理需推動“材料-結(jié)構(gòu)-工藝”的協(xié)同創(chuàng)新,例如在選用新型散熱材料(如石墨烯導(dǎo)熱片)時,同步優(yōu)化模塊布局以發(fā)揮材料性能。
結(jié)語:以管理賦能,讓技術(shù)落地更“穩(wěn)準(zhǔn)快”
車載電源研發(fā)管理的本質(zhì),是通過流程優(yōu)化、團(tuán)隊協(xié)作與技術(shù)前瞻,將“實(shí)驗室里的創(chuàng)新”轉(zhuǎn)化為“用戶可用的價值”。在新能源汽車競爭進(jìn)入“技術(shù)深水區(qū)”的今天,企業(yè)需以“全流程管控”為基礎(chǔ),以“人才團(tuán)隊”為核心,以“技術(shù)創(chuàng)新”為動力,方能在車載電源賽道上占據(jù)先機(jī)。未來,隨著800V高壓平臺普及、V2X技術(shù)落地,車載電源的研發(fā)管理還將面臨更多挑戰(zhàn),但可以肯定的是——那些能將管理細(xì)節(jié)做到極致的企業(yè),終將成為行業(yè)的引領(lǐng)者。
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