制造电源和电动汽车充电技术:5个注意事项

近几个月来，汽车制造商的一系列声明证实了该行业对车辆电气化的承诺。汽车电气化的增长在很大程度上依赖于电力和电动汽车充电技术的大批量生产，这些技术符合行业标准，激发市场竞争，提高效率。

在质量的这个独特的拐点采用电动汽车在美国，挑战是巨大的，但肯定不是不可克服的。事实上，这一机遇对于那些在金融领域内管理风险的人来说意义重大电动汽车供应链并敏捷地应对这个市场。为了实现这一目标，汽车行业必须解决制造电源和充电解决方案的五个关键方面。

1.电源与充电技术设计与开发

的汽车和运输开云体育手机app下载安装苹果工业用了一个多世纪的时间来开发主要由内燃机(ICE)驱动的汽车。但随着未来五年内全球预计将推出数百种混合动力电动汽车(HEV)、插电式混合动力电动汽车(PHEV)和电动汽车车型，可靠、可扩展、具有成本效益的电动汽车充电基础设施也是必要的。

从历史上看，汽车制造商严重依赖(但并非完全)第三方开发和提供现成的解决方案，而不是采用端到端方法进行产品开发和生产。因此，他们需要大量投资于人才的获取，主要局限于汽车组装。然而，对于那些以生产内燃机汽车的方式生产电动汽车的汽车制造商来说，投资于对电动汽车充电站或其他充电设备等特定技术具有深度和广度知识的人才至关重要。

也许电动汽车产品设计和开发中最重要的考虑因素之一是识别核心和非核心技能集。汽车制造商是否遵循传统模式，从专业供应商那里购买零部件或系统?还是投资于自己的人才和专业知识，在外包制造的同时保留对设计和知识产权的控制?

基于财务、采购、设计/工程能力和知识产权目标，汽车制造商在开发和生产技术方面比过去有更多的选择。新的模式正在出现。这使得汽车制造商和一级供应商能够将设计和制造外包出去，同时保留对产品的控制权。因此，汽车制造商和一级梯队可以省去寻找专业人才所需的投资和时间。与此同时，汽车制造商可以减少汽车产品生命周期因为他们进入了一个新时代。

2.进行投资和管理资产

内燃机和电动汽车生产工艺和设备的差异推动了对新型工厂的需求，而不仅仅是对现有生产线的改造。这不可避免地是一项耗资数十亿美元的昂贵行动。可以理解的是，许多汽车制造商都在质疑这是否是投资这笔钱的正确方式，因为他们知道，如果他们这样做，这些资金将需要从公司的其他地方获得。

一个显而易见的问题是，在向电动汽车转型的过程中，汽车制造商应该如何利用传统的内燃机资产。两种常见的情况说明了这一挑战:

• 为了保持竞争力，汽车制造商继续建造ICE动力系统以及新的电动动力系统。这意味着在相同的净总量下，投资重复(即，由于电动汽车业务蚕食了ICE业务，他们的工厂资产增加了一倍，但销量却没有大幅增加)。
• 随着容量从ICE向电力的转变，ICE资产的利用率越来越低(即，越来越不经济，而电力方面变得越来越经济)。这种转变使双方在一段时间内都不经济。

这些场景概述了制定长期投资策略的重要性，以及如何处理老化资产。此外，管理与电气化市场份额数字不符的风险也是一个挑战。

3.利用专业化的自动化制造

随着动力和充电技术的发展，自动化组装的重要性在于将其多板、多电缆、复杂的机械组装成一个环境密封的最终产品。通过高度自动化的制造，可以实现效率最大化，成品质量和安全关键技术生产过程中的可重复性。然而，自动化必须适应的一些挑战是:

• 高压产品:制造和测试以及车辆使用本身的安全方面
• 热损耗:产品装配工艺复杂，散热要求高
• 重量和尺寸:大、重、不均匀的外壳
• 多板和子组件:装配、连接和连接是非常灵巧的过程
• 工艺验证与控制:在制造环境中控制和测量每个输入，并确保非常可控和可重复的输出是至关重要的
• 劣质成本:机组可能非常复杂——在制造站、后续操作或成品机组中传递的任何故障都可能代价高昂

有了合适的专业知识，即使是复杂的产品组件，如电池接线盒、车载充电器或牵引逆变器，也可以使用高度自动化的制造技术生产。

汽车电子制造需要大量的专业知识、能力和专门的工艺、设备和设施。重新利用现有工厂和劳动力需要在建筑、设备和技术方面进行大量投资。当涉及到电动汽车电源和充电站电子产品时，电子产品制造变得更加专业化。

4.通过测试确保车辆质量

除了利用自动化之外，将制造测试策略集成到流程中几乎与生产本身一样重要。进行高压产品测试(而不是ICE生产中使用的低压系统)需要正确的设备和专业知识。稳健性测试(如电阻、高压、泄漏和其他类型的测试)对于确保现场安全关键产品的可靠性能至关重要。

电动汽车充电站和动力设备中的部件质量是汽车制造商关注的关键问题。电源和充电电子产品的生产和测试最好与具有机械组装经验，电子制造专业知识和植根于汽车行业的核心竞争力的制造合作伙伴进行。

5.通过合作保持竞争力和精益

如前所述，在设计、开发和生产汽车解决方案方面，有几种非传统和新型的模式电气化．汽车制造商找到适合自己需求的业务和合作伙伴结构的一种方法是利用制造解决方案提供商。

在产品开发和设计中，合适的制造合作伙伴具有专业知识，可以了解部件或系统设计是否适合高效和具有成本效益的大规模生产。如果不是，可以在开发周期中重新设计制造，从而获得更好的吞吐量、更高的可重复性和质量。更好的是，更早地参与产品开发可以确保合作伙伴的专业知识和经验可以在产品生命周期的开始发挥作用。

此外，在电动动力总成部件和系统制造方面创造常驻专业知识，对于以正确的质量水平支持这个不断增长的市场至关重要。达到这一点所需的投资和时间——无论是资产还是经验——都是令人望而却步的。通过外包给专业制造合作伙伴，投资和风险由合作伙伴承担，额外的好处是客户可以将其投资导向其战略业务目标。

对于汽车电子制造服务(EMS)合作伙伴来说，他们的业务基础传统上一直是印刷电路板组装。然而，在过去的十年中，一些EMS公司一直在为后端增加越来越多的价值，投资于专业能力、流程和专业知识，包括高水平的自动化，以制造更复杂的机电组件。

我们已经确定，实现汽车电气化的高压系统的生产需要专业的专业知识、流程和制造环境，所有这些都是战略制造合作伙伴将代表客户继续投资的。

在接下来的十年里，随着更多的电动汽车取代它们的位置，我们将看到ICE车辆逐渐减少，但那里的道路将有它的减速带。电动汽车行业的扩张速度将取决于政府法规、技术进步和消费者的接受程度。一个好的合作伙伴最终将有助于降低将制造商的电源和充电技术推向大众市场的风险。