舒适、高效又低功耗,汽车半导体温控大有可为

如果用一个字概括2022年的夏季,相信多数人都会不约而同地脱口而出,热!

持续性的高温自6月13日开始,笼罩着国内绝大多数省市。于汽车尤其是纯电动汽车产业而言,如何在不影响动力电池续航的前提下,为人们提供舒适的驾乘环境,以及更有效的保证汽车部件正常且高效的工作,是汽车热管理系统发展过程中必须专研的课题,且伴随极端气候的增多,变得越发迫切。

在此背景下,热电半导体技术被越来越多相关技术领域所关注。单以采用了这一技术的空调座椅来看,2021年全球市场规模突破百亿美元,Maximize Market Research(以下简称为MMR)预测,在未来几年内,这一市场规模还将以每年5.7%的复合增长率攀升,至2027年有望达167亿美元。

而这一技术在汽车领域的应用,远不止于空调座椅。

不可替代?热电半导体究竟为何

热电半导体技术,是一种可以实现热和电直接相互转换的技术,其中,半导体制冷技术是利用半导体珀尔帖(Peltier effect)效应的制冷/制热技术,即由N-P型热电半导体构成的PN结,通电后两端产生吸热和放热现象。因此,半导体制冷又称电子制冷,或固态热泵技术。

舒适、高效又低功耗,汽车半导体温控大有可为

图片来源:汉恒

与传统压缩机制冷技术不同,热电半导体技术无需运动部件和制冷剂,其体积小、重量轻、静音、基本无需维护保养,并且可以在同一片制冷片上实现制冷、加热两种模式,且可以实现点对点、精准调温,是一种环保型制冷技术和绿色能源技术。

凭借其不可替代的灵活性、多样性、可靠性等优势,热电半导体技术被广泛用于各种散热与温控领域,包括航空航天、电子通讯、生物医疗、汽车、家电等,并且在部分小容积制冷及精准控温场景发挥着不可替代的重要作用。

图片 1.png

图片来源:汉恒

聚焦汽车领域,“电气化、智能化趋势下,电子电气部件愈来愈多,其功耗增多带动对于先进热管理的需求显著增长。同时,是消费者对于汽车的定义也在发生变化,渴望在车内获得更高水平的舒适性、安全性、效率等等功能。”浙江汉恒热电科技有限公司(以下简称为汉恒)总经理 龚世平先生在与盖世汽车沟通时强调,“汽车舒适性,特别是热舒适性将至关重要。

图片.png

浙江汉恒热电科技有限公司总经理 龚世平;图片来源:盖世汽车

他进一步分析指出,如果说过去10年汽车产业变革的主题是电动化,那么智能化将会成为下一个10年汽车产业变革的主题。而智能化实施的一项关键技术保障就是温控,即如何来实现诸多电子元器件有效、适时、精准地控温,这些也恰恰就是车用热电半导体技术应用的优势所在,真正体现出高效、节能、绿色、环保。

我认为,未来车用热电半导体技术必将向小型化、模块化、集成化方向发展,从而真正实现精准控温、适时调温、智能管温。”龚世平表示,“相信不久后热电半导体技术会在汽车领域迎来发展高潮。

图片 5.png

图片来源:汉恒

趋势明确,以汉恒填补产业空白

产业趋势明确,但不得不承认的是,现阶段这一技术在中国汽车产业中应用水平低,产品种类少等客观事实。

仍以空调座椅为例,MMR指出,当前这项技术主要应用于欧美市场的豪华和高端车型中,占据全球汽车近七成的亚太地区应用尚处起步阶段。

究其原因,总结龚世平观点无外乎两点,一是绝大多数人对这项技术及其能力、优势和价值缺乏认知,二是车规级对于产品要求远高于其他工业级别,国内极少有具备这一研发实力的企业。

当然,“极少”并非完全没有,汉恒便是最具代表性的企业之一。

于多数人而言,低调如汉恒或许并不是个耳熟能详的企业,但实际上,其是由Ferrotec(中国)与中科院上海硅酸盐研究所博士团队于2018年共同创立,是国内首家车规级的半导体温控产品与解决方案供应商。

作为全球半导体设备部件及材料隐形冠军,Ferrotec目前占据了全球热电半导体近四成的市场份额,是全球最大的热电半导体供应商之一。1992年,Ferrotec进入中国并于杭州成立杭州大和热磁电子有限公司(以下简称为大和热磁),彼时便率先导入生产热电半导体致冷器。

2022年是大和热磁成立的30周年,也是大和热磁热电半导体技术入华的30周年。

这30年来,大和热磁实现了从无到有,再到如今在华遍布30多家公司,集产品研发、制造、销售于一体的多元化企业,更见证了中国汽车产业的崛起。

“中国汽车发展的起步较晚,但速度和体量增长都非常快,自2009年开始产销量便一直稳居全球首位,且在近十年政策扶持培育下,中国新能源汽车也引领着全球出现爆发式增长。”龚世平表示。

据公安部和中国汽车工业协会数据显示,我国新能源汽车保有量在今年年中突破1000万辆,且仍以每月60万辆增速快速攀升,下一个千万辆正加速到来。

但正如龚世平所说,电动化只是这场汽车革命的序幕,智能化才是下一阶段的竞争核心,而智能化转型的过程中,对温控的需求快速升高,正推动热电半导体技术在汽车领域高速发展。

顺应时代的发展需求,亦是汇集集团在热电半导体领域多年深耕成果,而立之年的大和热磁,将车载方向的业务拓展列为集团下一个30年的重点战略布局之一,旨在以汉恒填补汽车半导体温控应用领域国内空白。

让出行温暖+舒适+智能+豪华

“填补空白”,并非口头之言。“自成立之初,我们就确立了面向汽车热管理方向提供先进热解决方案的研发目标,并组建一支以硕、博士高层次研发团队,目前已有博士3人,硕士6人,本科以上达85%,以及多名来自各领域的专家和资深工程师,涵盖了材料、工程热物理、汽车电子、结构仿真、工业设计等多个领域。”龚世平介绍道。

截至目前,企业研发项目立项15项,实现科技成果转化19项,并已完成申请20余项发明专利,以及拥有空调座椅技术领域各项专利。基于此,汉恒于2021年成功获得国家高新技术企业认证,并于今年6月份获批市级高新技术研发中心称号,“下一步我们计划在三年内申报省级研发中心,2030年前我们将争取申报国家级技术中心。

30年如一日的产业布局,以及持续加码的研发投入,让汉恒拥有着其他竞争对手难以比拟的技术、市场以及质量优势,借此,其现已同多家国内主流整车企业达成合作。

聚焦产品本身,仍以空调座椅为例,早在2003年便涉足这一技术领域的大和热磁,叠加与中科院上硅所博士团队打造的空调座椅产品,无论是在产品研发、质量把控、市场拓展等层面上,具有强有力的竞争优势。且面向未来汽车智能化的发展趋势,汉恒仍在加速开发第三代车载座椅空调系统,利用集成化技术实现适时调温(快速制冷或加热),并通过模块化设计来满足智能座舱不同局部的精准控温。

图片 11.png

图片来源:汉恒

车载冰箱方面,伴随中国自驾游风潮,便捷、小巧的车载冰箱拓展了传统冰箱的使用空间限制,市场规模快速成长。而相较于传统机械压缩机制冷,汉恒的半导体冰箱成本仅有其30%左右;且在整车NVH上更有优势,在震动和噪音方面优于压缩机体积更小,可以随整车结构要求进行调整优化;与此同时,其不仅可以实现制冷单一功能,还拥有制热,持久保温等功能;此外,其还拥有超长的使用寿命和质量稳定性。

图片 10.png

图片来源:汉恒

基于此,龚世平认为,“车载冰箱已成为现阶段提升整车科技体验的首选,同时更低的成本优势,以及半导体技术的快速发展,相信在未来几年内,半导体车载冰箱渗透率不断提升,逐渐由中高端车型的选装配置,成为更多车型的标准件”

毫无疑问,智能汽车正在颠覆功能汽车,汽车的定义被重写。而热电半导体技术,无论是在产品结构、体积、NVH、环保等多重方面极具优势,为汽车智能化发展提供更为优质的温控解决方案。

面向未来,基于对汽车产业发展认知,汉恒还将进一步致力于针对无人驾驶的激光雷达CMOS智能温控系统,以及电池热管理系统的开发。

我们将秉承‘专业、高效、服务、创新’的集团经营理念去履行我们的义务∶帮助驾乘者提高舒适性和科技体验感,我们的目标是让汽车出行变得更加温暖+舒适+智能+豪华。”龚世平如是说。

版权声明:部分图片来源于互联网。本网转载自其它媒体的内容,目的在于传播更多信息,不代表本网观点立场。图片文字如有侵仅请联系hizhiche@qq.com删除。转载均有出处,如需转载须保留本网注明的稿件来源及作者署名。本文:Hi智车 » 舒适、高效又低功耗,汽车半导体温控大有可为

赞 (0)