智能制造助力电动汽车迅速、有效、可靠上路：通向未来的汽车之路

通向未来的汽车之路智能制造助力电动汽车迅速、有效、可靠上路siemens.com.cn/automotive2交通运输业正在处于变革的浪潮高峰：环境因素影响着越来越多的消费者的购买决定 - 尤其是在购买新车时。现在，越来越多的消费者选择购买电动汽车。原因在于，即使考虑到电池生产和电力消耗，电动汽车的二氧化碳排放仍比内燃机低得多。因此，今天，整车制造商和零部件供应商不再怀疑新能源动力譬如氢或电是否会取代内燃机，而是关心何时必须完成这一过渡，及如何尽可能顺利地过渡。他们知道，经改进的制造工艺、新材料和更有效的生产方法是未来市场取得成功不可或缺的组成部分。本白皮书重点介绍了电动汽车制造业面临的挑战和机遇，旨在为整车制造商和零部件供应商提供重要指导，以对规划和生产过程进行必要的重新定位。了解大众、保时捷和标致雪铁龙集团等领先汽车制造商如何将其电动车辆生产推上成功之路的精彩范例。了解西门子会为您转换车型提供哪些支持。祝您阅读愉快！34 电动交通：机遇和挑战5 电动汽车：最重要的组成部分6 共同壮大：缩短创新周期7 加速开发流程7 罗森泰耐世隆：数字化将新理念变为现实7 瑞典 Uniti：重新发明电动汽车8 一切尽在掌握：让生产更加灵活目录9 北汽新能源：数字化工厂的智能制造10 保时捷：柔性生产线桥接两个世界11 切中要害：提高效率12 大众汽车：制定汽车生产新标准13 标致集团：电池组的流畅开发14 西门子汽车工业解决方案15 参考文献4电动交通：机遇和挑战最新研究表明，与内燃机相比，电动汽车二氧化碳 1 可减排达 80%。难怪专家们预测这一细分市场前景光明。不出几年，在世界各地，电动汽车上路行驶会成为常态。替代动力系统、联网车辆和无人驾驶对制造商和供应商提出了重大挑战。变革即将到来因此，除了投资未来技术以外，许多地方也正在推动建立合资企业和开发伙伴关系。传统公司部门和技术正被新商业模式、新产品所取代。但是，仅此一点无法保证长期取得成功。供应商公司如果要在未来取得成功，就必须要应对高科技组件、软件专有技术和全球互联开发中心的系统能力和纵向集成方面的进一步要求。对于行业而言，交通运输方面的变化提供了许多机会，但也带来了重大挑战。毕竟，他们必须适应全新的功能、组件和系统。这一点对于电动汽车尤其如此，因为比如，电动汽车不仅需要不同的动力系统和电池，还需要其它加热或空调系统。这就为已经非常宽泛的车辆配置提供了额外的选择 - 多样化可能会变为混乱。因此，对于汽车行业中超过八成的公司 2 来说，优化流程和组织结构是议事日程中的第一要务。他们知道：向电动交通的过渡带来了既有流程无法应对的挑战。与此同时，电动汽车正迫使零部件供应商重新定位。这是因为交通行业的变化正在转移行业重点。尽管纯电动车（BEV）、所谓的增程电动汽车（REEV）和插电式混合动力电动汽车（PHEV）在设计和功能方面存在很大差异，但它们都有一个共同点：都是电动的，依靠电池供能。例如，当谈到电池生产商及其原材料供应商时，出现了一些新名字。其他在供应链下游的供应商也日益崭露头角。这意味着电机和电池成为了电动汽车最重要的组成部分。成功之路的三大障碍因此，想在汽车市场保持领先地位，就必须克服以下障碍：• 加快创新周期• 使制造过程更加灵活• 提高效率关于如何实现这一点，请见下文说明。动力总成主要部件概览内燃机车（ICE）- 天然气电动机来源：ICCT（清洁交通国际理事会）、Autofacts 分析；PWC电池内燃机燃料电池组内燃机车（ICE）- 柴油完全混合动力车増程式电动车电动化程度燃料电池电动车(FCEV)轻度混合动力车插电式混合动力车(PHEV)纯电动车(BEV)5电动汽车：最重要的组成部件电动汽车的核心是电池。其它不可分割的部件还有动力总成和电力电子设备。燃料电池也变得日益重要。电池芯 / 模块 / 电池组电池通常是电动汽车中最大、也是最昂贵的部件。毕竟，蓄电池容量决定了电动汽车在再次充电之前可以行驶的距离。同样重要的是电池管理系统。电池管理系统监视电池中的各种电池单元、控制温度，并补偿充电过程中潜在的电压波动。除了主要为发动机供电的高压电池外，还安装了低压电池，以确保车载电子设备、汽车收音机或照明等的平稳运行。到目前为止，汽车制造商主要依赖由电池供电的电动汽车。但是，燃料电池技术也有许多优点。电机电动汽车安装的驱动系统由电池供电，基本由两个相互吸引和排斥的电磁铁组成，这种设置产生了旋转运动，进而传动车轴，再从车轴传动车轮。燃料电池燃料电池靠氢发电。这个过程叫做反向电解。氢和大气中的氧反应生成水，同时产生热能和电能。电能驱动电机。燃料电池能否与电池组展开激烈竞争还有待观察。目前，由于电动车辆续航里程低、充电过程长，很多消费者不敢购买电动车辆。未来，电动汽车将具备快速充电功能，配备集成充电技术系统。因为这些系统工作电压和电流更高，电池可以快速充电。西门子的研究人员目前正在开发一种 120 千瓦的系统，可以在几分钟内为电池充电，与现在的加油站相当。6共同壮大：缩短创新周期电动汽车趋势是不可逆转的：新技术和不断变化的客户需求迫使汽车制造商和供应商迅速重新定位。越快越好。毕竟，市场研究人员认为，最早可能在 20243 年达到临界点。如果要成功地掌控交通变革，就必须用更少的资源取得更多的研发成果、提高创新速度，更快地将新产品推向市场。一项主要挑战是：汽车管理者中的 69% 相信，如今的创新压力空前巨大。而略多于 50% 的人认为，拥有革命性汽车的新竞争对手可能会扰乱他们的现有市场。因此，五分之三的受访汽车经理认为，他们需要加快面向CASE（互联互通、自动驾驶、共享 / 会员化和电气化）4 的创新活动也就不足为奇了。联合起来对抗新的竞争对手毕竟，他们面临着来自科技和 IT 领域的新竞争对手，这些竞争对手不仅拥有高水平的技术专长，还拥有几乎取之不尽的融资潜力。即使是领先的汽车制造商也难以依靠自身力量迎头赶上，因此，他们越来越多地精心挑选，寻求与汽车行业和供应商行业合作伙伴合作。专家表示，如果合作不仅仅在财务方面，而是在全方位技术推动上，那么，这种合作就是最有意义的。未来，知识开发和交流将不再仅仅关乎汽车企业研发部门，而是将成为企业整体成功和跨部门成功的决定性因素。因此，要诀在于合作，而非对抗。数字解决方案为实现这一目标铺平了道路。数字解决方案促进了跨地区合作、加快了创新步伐、缩短了上市时间。例如，现代产品生命周期管理（PLM）系统确保所有相关开发人员均可访问同事的设计软件和流程计划。比如说：如今的 PLM 系统（产品生命周期管理）保证了所有参与的开发者都可以使用设计软件和其同事的流程计划；可以共同明确开放性问题，可以将已经在其它地方尝试、测试过的解决方案直接移植到新车中。销售和售后6%持续客户参与10%供应链和物流16%数字 / 实体安全17%生产和运营19%设计和工程32%设计和工程占汽车制造商创新投资的三分之一 5重新使用现有知识，节省了时间和金钱，加快了新车型上市。目前，汽车制造商主要投资设计和技术创新 6。但是，专家们认为，从长远来看，这是不够的：汽车制造商不仅要测试他们的产品系列，还要将包括既定流程在内的整个商业模式放入测试范围。从中期来看，整车制