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2024年10月16日，联合电子太仓分公司新能源汽车动力总成项目暨三期工厂在其太仓工厂正式落成投产。本次落成的三期工厂建筑面积约7.7万平方米，包括百万级洁净厂房、能源中心、实验大楼等，现已全面投入使用，主要生产X-Pin扁线电机和二代电桥。截止发稿日，三期工厂已进驻1条二代电桥总装生产线、1条X-Pin扁线定子生产线以及一条永磁同步转子生产线。
至此太仓工厂一期、二期、三期项目已全部投入使用，总占地达240亩，建筑面积约13万平方米，人员规模将超1800人，销售规模将超100亿。生产产品覆盖电桥、电机和功率模块产品。更多联合电子太仓工厂往期介绍，欢迎点击NE时代早期文章， 《X-Pin、PM6，联合电子太仓二期工厂多项新技术实现投产》、 《未来投资50亿，博世携手联合电子共同推动电驱动“新未来”》。 仪式期间，NE时代有幸与联合电子多位负责人展开交流，分别为联合电子电力驱动业务部总经理Bruno Ahrens（安博儒）先生，市场与产品管理总监曹海平先生，太仓厂副厂长谢雄燕先生，电力驱动业务部产品管理总监奚浩兵先生，深入探讨在如今新能源行业因价格战竞争导致投资低迷的情况下，联合电子为何持续扩产的驱动原因，以及联合电子产品特点及未来布局。 01. X-Pin电机，爬坡迅速。二代电桥，中国继续主导 "联合电子X-Pin已经突破10万套，不良率、自动化、节拍都已经和I-Pin无异了", 联合电子介绍。 自2023年6月批产后，联合电子X-Pin电机目前已经批量搭载在上汽荣威、奇瑞等多个车型上。 联合电子目前共拥有三条X-Pin高量产线，除三期最新X-Pin产线因产能爬坡尚未实现满产外，二期两条X-Pin产线爬坡迅速。 X-Pin电机技术是基于现有扁线电机技术的升级，重点优化的是焊接高度。自从扁线电机大规模取代圆线电机之后，因为扁线电机端部更多是起到结构支撑作用，并未对电机性能有实质性帮助，而端部尺寸高度一方面会影响电机的体积和重量，另一方面也会带来成本的提升。因此如何降低端部尺寸高度就成为技术升级的关键方向之一。而限制端部尺寸高度最重要的因素在于焊接技术的限制，所以如何降低端部尺寸的技术落脚点便是如何降低焊接所需的铜线高度甚至不焊接。 X-Pin是联合电子命名并首次量产的。此后，业内相关企业也陆续推出了X-Pin电机样机，但仅有个别企业投入量产。根据NE时代了解，截止目前，国内能够具备X-Pin量产能力的仅有包括联合电子在内的两家企业。究其原因是X-Pin改变了传统的电机焊接方式，焊接更多的发生在铜线的内部。随之而来的便是焊接的可靠性的挑战，以及焊接之前扭头、焊接夹具的工艺精度以及自动化方面的挑战。为了使X-Pin顺利量产，联合电子曾花费18个月的时间做技术攻关。
X-Pin电机焊接形状，图源：联合电子 如今，随着联合电子量产超过10万套，以及更多客户的加入，X-Pin已然在短期内实现领跑。 X-Pin电机是博世支持，联合电子响应市场需求后主导开发的产物。X-Pin电机成功之后，安博儒透露，二代电桥将继续由联合电子团队主导开发，博世支持，并且未来将与博世一道共同将二代电桥推向国际市场。
联合电子电力驱动业务部总经理Bruno Ahrens（安博儒）先生，图源：联合电子 二代电桥有两个重大的改变。一是采用集成化的壳体设计，即电机、电控采用共壳体设计方案。二是升级油冷设计，采用开口式铁芯工艺，提升电机冷却能力。未来，二代电桥的产品将包括三合一和多合一总成产品。 据悉，二代电桥将于2025年第二季度正式批产。参数方面，功率密度达到3.5kW/kg，CLTC工况效率超过93%。定子采用X-Pin技术，功率模块采用PM6碳化硅模块，减速器采用平行轴方案。 02. 创新不止，新品不断 安博儒本次还透露了近期即将批产的产品以及未来的技术路线。 2024年第四季度，将批产CharCon产品，即OBC和DCDC二合一产品，功率密度大于4kW/L，DCDC功率为3-3.5kW，OBC功率为6.6kW。2025年第二季度将批产双电控产品，功率密度为47kW/L，功率模块将采用PM6或者TPAK方案。2026年初将批产首款多合一产品。 这里重点提一下双电控中的功率模块产品。与常规的发电、驱动单独功率模块的方案不同，联合电子将用于发电和驱动的功率模块集成在一起，共用同一块散热器。具体的方案为，同一散热器两侧各焊接三组PM6模块，进而缩小功率模块体积。而之所以采用TPAK方案，是由于TPAK的功率扩展性能更好，在较低功率的要求下，可以用TPAK取代PM6，这主要发生在发电端。当然，共用散热器的挑战在于散热能力是否满足要求，为此联合电子针对散热器做了重点优化，如采用热阻更低的材料和焊接技术等。 在新技术方面，安博儒重点展示了四款产品，分别是智能增程控制单元i-RexU、行星齿轮同轴电桥、三电平电机控制器和单极式拓扑CharCon。 智能增程控制单元i-RexU采用的是深度集成的方案，即将发电机、发动机控制器、VCU、电机控制器等实现整合集成以降低轴向长度的目的，集成后轴向尺寸仅为270mm，可适配1.5L或者1.5T发动机。 同轴电桥产品最大的变化是行星减速器的应用，可以节省38%的系统体积，功率密度超过4.5kW/kg，300kW的电桥重量仅为68kg。同时这也是联合电子首次尝试用行星排减速器。针对联合电子未来减速器的合作模式，奚浩兵解释到博世自身已经拥有几百人规模的减速器研发团队，未来将与联合电子共同开发适配电动化车型的减速器产品，解决与电桥的适配问题。联合电子暂不会涉及减速齿轮的生产环节，而是通过与合作伙伴一起以代工的方式实现。
联合电子电力驱动业务部产品管理总监奚浩兵先生 三电平电机控制器能够提供较好的效率表现，同时也能够抑制纹波，优化电磁兼容性和轴电流。联合电子本次展示的三电平拓扑为T型三电平方案。针对T型三电平方案功率器件增多导致的潜在的成本问题，安博儒解释到虽然三电平方案本身会出现成本的增加，但从系统整体来看，以上种种优势会减少其他部件和技术的投入，总体上来看，三电平的成本是可控的。
T型三电平结构示意图，图源：网络 单极式拓扑CharCon可以节省PFC电路和降低电容以实现更小的体积，整体充放电效率可以提升约0.7%。 在产品竞争力方面，安博儒用一句话简单总结了下，即兼顾德国品质和中国速度。在技术层面，联合电子各个产品在追求性能的同时，也同时追求各项品质，诸如集成度、电磁兼容性等等。在市场响应速度上，联合电子充分了解客户需求变化，加快自身产品投放速度，及时推出针对性应用的产品。 04. 目标，指数级增长 2023年，联合电子电力驱动板块的营收是80个亿。对于未来的目标，安博儒提到，2024年，电力驱动板块的营收目标为90个亿。对于长期目标，本次并未透露具体的数值，从增速上目标是实现指数级增长。 曹海平解释，在做目标规划时，联合电子会参考未来新能源汽车的整体规模，以及各整车企业对应的市场份额。然后再根据联合电子产品在每个客户中的价值量来推测未来的销售目标。当然这个销售目标也在根据市场的变化在不断调整。对于2030年，曹海平提供了一个整车市场规模的判断，新能源汽车规模预计将达到1900万。
联合电子市场与产品管理总监曹海平先生 为了达成这个目标，联合电子将从自身产能及供应链和客户拓展两个方面来展开。 在产能方面，目前，联合电子电力驱动业务板块共拥有多个工厂。主要为柳州、太仓、上海。在上游产业链方面，联合电子的重点之一是国产化替代。安博儒提供了当前联合电子国产化应用情况，机械件国产化比例约98%，电子件约32%。因此未来国产化的重点便是提升电子件比例，为此联合电子将不断开放自身的供应链资源，深化和国产芯片合作企业的合作。 在客户拓展方面，目前联合电子批量供货的数量已经达到30家，较此前进一步提升。除了客户数量提升外，联合电子还非常关注和优质客户的合作，同时也将产品及产能资源更多的倾向优质客户方向。 另外一个看点是出海。在出海方面，联合电子充分发挥了博世全球化渠道的优势。安博儒提到，目前联合电子共有五种出海方式。不论客户是国内整车出口，还是海外本地化生产，联合电子均可以支持客户做好海外市场产品投放。 05. 工艺与设计同步，实现产线的精益投资 联合电子采用“由联电主导关键工站，并进行整线集成，各设备供应商配合提供专业设备”的方式，在产线的规划阶段就植入了精益理念， 谢雄燕提到，本次太仓工厂三期X-Pin电机产线并非简单的复制此前的产线，而是由联合电子自主进行产线设计，在满足产线柔性化需求的同时，生产设备在考虑专业化的同时兼顾了多样化。不仅能够取各家之长，充分利用各家设备企业的优势，也能够更好的实现精益理念投资的目标。
联合电子太仓厂副厂长谢雄燕先生 此外，谢雄燕还分享了联合电子如何满足多样化生产并且高效利用产能的方式。用谢雄燕自己的话说，就是联合电子如何“满足不同客户的多样化要求”。 在详细介绍之前，先对联合电子产品领域做一个快速的汇总。联合电子目前共包括四大业务板块，分别为发动机管理系统、变速箱控制系统、先进网联和电力驱动系统。以电力驱动系统为例，不仅包括三合一电桥总成，还提供定子、转子、控制器、功率模块、OBC、DCDC等诸多零部件产品。同时客户也非常丰富。以太仓工厂为例，产品就包括电桥、功率模块、电机定转子以及对应的诸多平台。 谢雄燕从四个阶段阐述了如何全面的解决“精准的产能规划”以及“高效利用率”的难题。 第一个阶段是在产能规划阶段，就充分考虑未来市场的走向以及所对应的产能需求，依次合理地规划自身产能。第二个阶段是在投产的时候，倾向选择可柔性扩展的投资的产线设计方案，分步投资、分步实施，并且预留相应的接口，以方便后续产品快速切换。第三个阶段是在产线运营时，结合博世精益管理的体系，充分考虑汽车行业动态需求、季节性波动供应的特点，深入分析客户的需求变化以此来进行均衡性生产调整。第四个阶段在柔性化方面，兼容更多的技术方案，以实现不同产品的产线共用。典型如联合电子之前的I-Pin产线通过改造后是完全可以支持X-Pin生产的。 基于此，谢雄燕透露，联合电子太仓工厂各产线目前都处于供需平衡状况。 这里重点提一下太仓工厂柔性化的生产能力。以扁线定子产品为例，根据现场工程师介绍，目前联合电子太仓工厂定子产线均可以兼容联合电子四大定子平台产品生产，每次平台切换的时间不超过8小时。 事实上，每次平台切换时所涉及到的工装夹具有上百种之多，常规情况下平台切换时间均以天计。传统认知中，柔性产线虽然可以兼容不同产品，但因平台切换时间过长往往无法实现产线的高效利用。联合电子能做到快速切换，便是其设计和工艺同步开发优势的体现。 谢雄燕提到，联合电子在产品前期开发阶段时就与工艺方案同步进行，共同实现。这也就意味着，工艺和设计两者互相影响，相互促进，最终实现高效的柔性化能力。显然，这是定子代工企业无法达到的。 不仅如此，联合电子还会综合考虑市场的需求，在柔性化的同时具备一定的专线倾向性。 这也就是为什么联合电子能够服务数十家客户数十种产品的核心原因。 除了保障产能，如何保证品质也是一个非常大的难题。谢雄燕提到，一是在生产过程中严格按照博世标准来进行品质把控，二是如果发现品质问题要快速响应。 太仓工厂是联合电子4.0的标杆工厂，所有的生产信息都实时归档，对每个工艺段的质量信息、过程数据信息、设备信息等都可以实现同步。 此外，得益于产品设计和工艺设计的同步化，太仓工厂拥有一整套完整的工艺体系，任何问题都可以分解到对应的制程以及工站上，这也就意味着一旦客户发现任何问题，太仓工厂都可以在24小时内完成从电桥层级，分级到部件和零件层级，寻找问题所在并迅速解决。 End. 如今，价格战是汽车行业绕不开的话题。但是，价格战并没有阻碍联合电子追求新技术、高品质产品的脚步。以X-Pin为代表的电机新技术也为联合电子带来了交付量快速增长的回报，更加坚定了联合电子进一步追求新技术的决心。同时，也能看出联合电子正在竭尽可能去满足降本的需求，不论是在产品技术端还是在生产端，在不降低产品品质的前提下，通过集成化的设计以及高效的产能利用率来实现降本。这一点同样适用于博世，针对此前博世德国电机工厂关闭的信息，并非出于业务的原因，而是将生产职能迁移到捷克。本质上是从生产成本高的区域迁移到生产成本低的区域，以提升价格竞争力，满足客户的降本需求。 |
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