華?？萍级∥某篟apidECU助力燃料電池控制系統研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化
北京九州華?？萍加邢薰究偨?jīng)理、工信部江蘇大學(xué)新能源汽車(chē)專(zhuān)精特新產(chǎn)業(yè)學(xué)院副院長(cháng)丁文超作主題演講
8月25日，由中國電池工業(yè)協(xié)會(huì )、電池中國網(wǎng)聯(lián)合主辦的“2023氫能與燃料電池技術(shù)及應用國際峰會(huì )”在中國上海隆重舉行。中國電池工業(yè)協(xié)會(huì )理事長(cháng)劉寶生、中國工程院院士彭蘇萍、中國科學(xué)院院士孫世剛、上海市嘉定區副區長(cháng)李峰等出席峰會(huì )，來(lái)自行業(yè)主管部門(mén)、高校、科研機構和產(chǎn)業(yè)鏈知名企業(yè)，以及外賓代表共300余人與會(huì )。
北京九州華?？萍加邢薰究偨?jīng)理、工信部江蘇大學(xué)新能源汽車(chē)專(zhuān)精特新產(chǎn)業(yè)學(xué)院副院長(cháng)在會(huì )上作主題演講。
以下是發(fā)言?xún)热輰?shí)錄，未經(jīng)嘉賓審閱：
丁文超：各位領(lǐng)導、嘉賓下午好，首先感謝理事長(cháng)的介紹，也感謝主辦單位包括漢翱李總的邀請，才非常榮幸有這樣的機會(huì )，能夠跟各位嘉賓和朋友們一起來(lái)匯報一下我們公司在做的一些事情。
我的匯報包括四個(gè)部分，第一介紹一下我們公司在做的事情，就是我們一直在打造的RapidECU從控制器快速原型到批量生產(chǎn)一站式解決方案。
因為這次主題結合電控人才培養方面的思考，我這邊有一些粗淺的觀(guān)點(diǎn)也是拋磚引玉跟各位做一個(gè)簡(jiǎn)單的分享。
最后也跟大家介紹一下華?？萍歼@家公司。
我本人因為也是從事電控的研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的過(guò)程已經(jīng)有17年的時(shí)間了，從最早的發(fā)動(dòng)機的控制器開(kāi)始的。在整個(gè)開(kāi)發(fā)過(guò)程當中，實(shí)際上我們是面臨很多的問(wèn)題和挑戰的，并且這些問(wèn)題和挑戰至今仍然是困擾我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)的問(wèn)題。
這個(gè)包括了門(mén)檻高、進(jìn)入壁壘高、Know-how比較多。第二個(gè)人才難覓，這邊是一份報告，這里面TSI指數大于1，就表示人才供不應求，我們可以看到前五位的職業(yè)，這是汽車(chē)行業(yè)統計下來(lái)的20個(gè)職業(yè)，前五位的崗位上幾乎都是電控相關(guān)的崗位，并且最高TSI指數已經(jīng)達到了9.61。
再有就是開(kāi)發(fā)的復雜性，開(kāi)發(fā)周期長(cháng)，軟件和流程還有知識產(chǎn)權的所有和維護，比如如何找到一個(gè)不礙事的ECU供應商，如何通過(guò)控制一個(gè)端到端的工具鏈，可以自主更新從而控制整個(gè)的IP和開(kāi)發(fā)過(guò)程。
再有就是生產(chǎn)和供應的穩定性，比如說(shuō)如何保證我們要求的數量，能夠在供應鏈壽命、效率、穩定性兼顧的前提下，并且一貫的能夠及時(shí)的供應。還有我們的成本、質(zhì)量、安全等等這些問(wèn)題，都困擾著(zhù)我們這個(gè)產(chǎn)業(yè)的人。
這些問(wèn)題其實(shí)從我們做發(fā)動(dòng)機、變速箱的控制開(kāi)始，這些問(wèn)題一直就是困擾我們的一些難題，那么在“新四化”的時(shí)代，其實(shí)這些問(wèn)題更加的嚴峻了，因為我們的電動(dòng)化雖然能夠繞過(guò)發(fā)動(dòng)機、變速箱這兩座大山，但是在電控這個(gè)維度上越來(lái)越多，占比越來(lái)越高，并且一臺車(chē)現在新能源的車(chē)輛最高的配置，電子產(chǎn)品在整車(chē)成本的占比高達65%，所以這樣導致我們的車(chē)輛逐漸它的屬性在發(fā)生轉變，從原來(lái)的一個(gè)機械產(chǎn)品轉變成了一個(gè)電子產(chǎn)品，這樣就給我們帶來(lái)了更多的挑戰。
所以在新四化的時(shí)代，我們也知道有70%的這兩創(chuàng )新來(lái)自于汽車(chē)電子和軟件，在這個(gè)過(guò)程當中如何來(lái)讓我們的軟件開(kāi)發(fā)包括ECU的產(chǎn)業(yè)化，這樣一個(gè)過(guò)程能夠用更短的時(shí)間、更低的成本，并且讓用戶(hù)可以更可控的情況下，能夠賦能我們的客戶(hù)，能夠幫助客戶(hù)進(jìn)行創(chuàng )新，來(lái)打造差異化的產(chǎn)品，這個(gè)就是我們一直想要做的一件事，一直在專(zhuān)注去解決的問(wèn)題。
我們看一下氫燃料電池的整車(chē)和動(dòng)力總成的控制系統，這些控制單元就構成了我們新能源車(chē)輛和動(dòng)力總成的大腦，這里面其實(shí)是包括了我們傳統的三電部分，VCU、BMS和MCU，也包括了我們燃料電池發(fā)動(dòng)機的控制器、儲氫系統控制器、高速空壓機的控制器等等一系列的控制單元。
這些控制單元如果我想把我想要的功能，把我產(chǎn)品定義下來(lái)的這些概念，想要裝入到這些大腦里面去，怎么才能現在呢？我們首先面對的一個(gè)問(wèn)題，我們是找一家供應商讓它來(lái)幫我做成這件事，還是我們自己來(lái)做這件事，這個(gè)是我們面臨的第一個(gè)首要的選擇，這樣一個(gè)選擇很大程度上也決定了我們這個(gè)項目的成敗。
所以說(shuō)在這個(gè)過(guò)程當中，我們知道燃料電池這個(gè)電控的技術(shù)發(fā)展，特別是ECU的領(lǐng)域里面，在動(dòng)力系統領(lǐng)域幾乎主流的市場(chǎng)都是國際巨頭去壟斷的，在這個(gè)市場(chǎng)的萌芽階段量又不大，規模又不大，實(shí)際上找這些知名供應商去采購到合適的零件是非常難的一件事。
這時(shí)候我們產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，我們也是看著(zhù)這十幾年產(chǎn)業(yè)發(fā)展下來(lái)，最早大家是用一些昂貴的控制原型來(lái)進(jìn)行裝車(chē)，然后再進(jìn)行量產(chǎn)的，但是成本非常高，代價(jià)非常大，單位成本非常高。
接下來(lái)有一些廠(chǎng)商改造了一些原來(lái)創(chuàng )造的柴油機電噴的控制器，來(lái)作為燃料電池的發(fā)動(dòng)機控制器，實(shí)際上有一些資源是可以復用的，但是還不是一個(gè)專(zhuān)用的單元，里面存在很多的問(wèn)題。
我們從2015年開(kāi)始就打造了一系列專(zhuān)用的控制單元，來(lái)滿(mǎn)足我們用戶(hù)的一些需求。電控系統的開(kāi)發(fā)，硬件永遠是最堅實(shí)的一個(gè)基礎，特別是選擇硬件，選擇硬件決定了軟件和工具鏈的選擇，所以說(shuō)硬件的選擇也是非常重要的關(guān)鍵的一步，這里面我們打造了一系列的平臺，可以滿(mǎn)足整車(chē)控制，燃料電池發(fā)動(dòng)機的系統控制，儲氫控制、高速空壓機控制等等這樣一系列的標準化的平臺，并且它是符合可量產(chǎn)的要求，符合車(chē)規級的標準，符合應用場(chǎng)景的要求。
并且它也要基于最新處理器的技術(shù)，這樣它的性能可以得到大幅的提升，這樣我在軟件實(shí)現的過(guò)程當中，很大程度上可以不用特別關(guān)注軟件的效率問(wèn)題，這樣可以讓我的精力專(zhuān)注在如何實(shí)現這些功能上，你的性能就必須得非常強。否則你如果選擇一個(gè)性能比較低的電腦，這樣它這個(gè)軟件是運行不起來(lái)的。
在這個(gè)剛才當中，我們還需要打造一系列的軟件操作系統，包括實(shí)時(shí)的特別是基于圖形化編程的實(shí)時(shí)操作系統，包括基礎的IO系統，包括內存管理、網(wǎng)絡(luò )總線(xiàn)的通訊協(xié)議，包括CCT、XCT這樣的標定協(xié)議站，包括刷洗、診斷等等一系列的功能，你的基礎軟件必須要具備這些功能，這個(gè)控制器才是一個(gè)合格的控制器，才能支持你到開(kāi)發(fā)、到量產(chǎn)的整個(gè)過(guò)程。
在這個(gè)過(guò)程當中，我們還需要一個(gè)無(wú)縫銜接的工具鏈，因為我們知道這個(gè)流程是非常多的，并且是很多的工種要去協(xié)作的，如果是縫隙很大，我們的效率就會(huì )非常低。所以我們采用的這種圖形化編程的，基于模型開(kāi)發(fā)整個(gè)的工具鏈，我們把它打造出來(lái)，從開(kāi)發(fā)到代碼生成到測量標定，到硬件再還測試，到生產(chǎn)線(xiàn)終端測試到售后診斷，都有一系列的工具鏈。
這樣我們的用戶(hù)就可以專(zhuān)注去把各種各樣的應用程序能夠進(jìn)行開(kāi)發(fā)，所以說(shuō)這是我們一直以來(lái)打造的解決方案，通過(guò)這樣的解決方案，實(shí)際上可以讓用戶(hù)在一個(gè)很高的基礎上，進(jìn)行產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)，并且可以自主去掌控控制軟件的一些核心IP。
因為很多我們的車(chē)廠(chǎng)都把這樣的IP比作自己的靈魂，這個(gè)是非常重要的一個(gè)環(huán)節。我們的控制系統解決方案，可以用在以下的場(chǎng)景當中，包括從各種功率等級的燃料電池的發(fā)動(dòng)機，包括乘用車(chē)、商用車(chē)、船舶、工程機械甚至飛行器，這些領(lǐng)域都可以應用。
要做好這件事，實(shí)際上我們首先來(lái)說(shuō)就是一個(gè)產(chǎn)品的理念，一個(gè)產(chǎn)品的理念從我們的角度講，我們主要從這四個(gè)方面來(lái)出發(fā)：
第一，快捷，特別是讓?xiě)密浖拈_(kāi)發(fā)效率一定能夠大幅的提高，使用我們自動(dòng)代碼生成的方式，可以使得軟件開(kāi)發(fā)效率提高3倍，并且易用性要好，因為掌握這門(mén)工具不能有太復雜、太長(cháng)的周期，如果學(xué)兩三年都學(xué)不會(huì )，那就非常麻煩了，我們這個(gè)就是一兩個(gè)月就可以學(xué)會(huì )，就可以掌握的一個(gè)工具，快捷可以縮短我們的開(kāi)發(fā)周期。
第二，安全，因為快的情況下，我們仍然還是要遵守一定的流程，特別是我們的為流程和公共安全的開(kāi)發(fā)流程，遵循這樣的流程，就可以使得我們產(chǎn)品的安全性得到大幅的提高。
另外一個(gè)安全，我們可以自主的去掌控這些軟件的更新和維護，這個(gè)也是非常重要的，特別是對于我們的主機廠(chǎng)，我們的主機廠(chǎng)自主的去掌握知識產(chǎn)權是非常重要的一件事。
再有一個(gè)就是有一定的應用，基于這些應用場(chǎng)景有不斷的迭代，基于我們的這些經(jīng)驗來(lái)去保障。再有一塊就是低成本，左邊這張圖實(shí)際上大家可以看出我們整個(gè)的汽車(chē)市場(chǎng)，實(shí)際上是最大的一個(gè)市場(chǎng)，就是黃色的這根柱子，但是藍色的這根柱子是我們的研發(fā)經(jīng)費，我們的研發(fā)經(jīng)費只有日本的不到1/3，歐洲的不到1/6。
也就是說(shuō)用這么少的費用，能夠開(kāi)發(fā)出更多的產(chǎn)品，并且還要做這么多的創(chuàng )新，這樣實(shí)際上也是一個(gè)難度非常大的事情，并且一定是需要一個(gè)創(chuàng )新的解決方案，一定不用沿用歐美或者日韓的一些老的路子，上面肯定要進(jìn)行創(chuàng )新的。
我們也是致力于去打造一個(gè)能夠低成本的產(chǎn)業(yè)化創(chuàng )新的路徑，至少也是一個(gè)選項，來(lái)提供給行業(yè)上的一些行業(yè)伙伴，來(lái)幫助大家低成本的進(jìn)行創(chuàng )新和試錯。這里面使用我們的全自動(dòng)代碼生成技術(shù)，因為我們很多客戶(hù)會(huì )存在一個(gè)現象，可能一年只有幾萬(wàn)輛的車(chē)輛銷(xiāo)量，但是軟件的版本非常多，整個(gè)車(chē)型的配置很多個(gè)版本，可能幾十個(gè)版本，但是它的開(kāi)發(fā)團隊非常的少，只有少數的可能幾個(gè)人的團隊，甚至幾十個(gè)人的團隊。
那么想要維護這么少的團隊，來(lái)維護這么多的版本，其實(shí)是非常難的一件事。使用我們這個(gè)技術(shù)實(shí)際上是可以幫助客戶(hù)大幅的節約開(kāi)發(fā)成本，并且讓少數的團隊也可以維護很多的版本出來(lái)，這樣其實(shí)可以節省大量的費用。
另外一個(gè)就是沒(méi)有門(mén)檻，我們控制器的產(chǎn)品就是一臺到10萬(wàn)臺都可能起訂，沒(méi)有門(mén)檻。再有一個(gè)就是質(zhì)量，質(zhì)量其實(shí)來(lái)自于兩個(gè)方面，一個(gè)叫做設計，一個(gè)是生產(chǎn)，設計其實(shí)決定了80%的控制單元的質(zhì)量，在這個(gè)設計里面一定是可復用的設計，經(jīng)過(guò)了大量的驗證，這樣硬件相對來(lái)說(shuō)更加成熟可靠，堅固耐用。
再有一塊生產(chǎn)主要靠?jì)蓚€(gè)，一個(gè)是體系，一個(gè)是供應鏈，在這兩塊其實(shí)要不斷的去加強，像我們也是在2018年就通過(guò)了16949的質(zhì)量體系，包括我們的整個(gè)供應鏈、芯片都是一些國際大廠(chǎng)的供應，包括我們也跟一些國內國產(chǎn)化的知名公司也在合作。
包括我們整個(gè)的加工也是像富士康這樣的世界級的工廠(chǎng)來(lái)進(jìn)行生產(chǎn)，這樣來(lái)保證我們整個(gè)產(chǎn)品的質(zhì)量。這里面其實(shí)也是跟大家介紹一下自動(dòng)代碼生成這件事，其實(shí)我們說(shuō)做軟件開(kāi)發(fā)經(jīng)歷過(guò)三個(gè)階段：
第一，全手工編程，這個(gè)是總90年代開(kāi)始的，最早是用匯編語(yǔ)言，后來(lái)是C語(yǔ)言，全部都是手寫(xiě)的代碼，這個(gè)過(guò)程當中如果代碼量一大，特別是現在的控制單元里面都是有幾十萬(wàn)行甚至上百萬(wàn)行的代碼，那么代碼量一大里面掛的就特別多，并且這里面很多時(shí)候有底層的軟件，還有應用層的軟件，并且都是用不同的方式去寫(xiě)的，可能我們的需求是用Word寫(xiě)的，我們的算法是用模型開(kāi)發(fā)的，我們算法的部分是用C語(yǔ)言去編程的。
我們底層的部分是用匯編語(yǔ)言去編程的，最后這些東西串在一起完全都是驢唇不對馬嘴，溝通起來(lái)也很困難，查找問(wèn)題也很困難，這樣就導致我們整個(gè)開(kāi)發(fā)的效率大幅降低。
在這樣的一個(gè)基礎上，延伸出來(lái)一個(gè)半自動(dòng)代碼生成技術(shù)，實(shí)際上就是把我們的應用層全部通過(guò)圖形化編程，然后自動(dòng)代碼生成形式可以實(shí)現代碼的生成過(guò)程全部自動(dòng)化，但是我的基礎軟件仍然還是需要手工編程來(lái)手工集成，這樣的過(guò)程當中實(shí)際上也是會(huì )導入很多的錯誤，并且增及很多測試驗證的成本，并且你的工程師仍然還是需要掌握很多的編程技能。
我們到第三代的代碼開(kāi)發(fā)技術(shù)，我們就是全自動(dòng)代碼生成技術(shù)，也是近十年在汽車(chē)行業(yè)內推廣應用最廣泛的一個(gè)技術(shù)之一，也是把我們的應用層和底層軟件完全結合起來(lái)一鍵式生成，這樣的一個(gè)方案可以把我們整個(gè)代碼生成的過(guò)程一鍵式來(lái)實(shí)現，這樣我們的工程師就可以聚焦在解決算法和驗證的問(wèn)題。
這樣就可以不用關(guān)心我整個(gè)代碼實(shí)現過(guò)程當中，這里面會(huì )產(chǎn)生什么樣的Bug等等這些問(wèn)題，包括我們還有一個(gè)提供了高效率一體化全生命周期的工具鏈，其實(shí)我們是有三種業(yè)務(wù)模式，一種是面向原型和實(shí)質(zhì)，這時(shí)候其實(shí)可以用我們的標準硬件，用我們工具鏈的平臺來(lái)進(jìn)行打造的，這個(gè)過(guò)程當中可能控制器的單位成本不是最優(yōu)的，但是投產(chǎn)期可以非常短，可以快速的上市。
面向中小批量制造，我們可以在硬件上面優(yōu)化掉一些資源，這樣也可以進(jìn)一步降低單位成本。最后面向大批量制造，我們就可以進(jìn)行全定制的設計服務(wù)，利用這些可復用的IP，這樣可以使控制器的單位成本大幅降。
這個(gè)過(guò)程當中，我們除了提供整個(gè)控制器的工程設計驗證和制造服務(wù)以外，我們還可以提供系統設計及工程服務(wù)，這里面的控制軟件可以由客戶(hù)來(lái)完成，也可以由我們的團隊來(lái)幫助客戶(hù)完成，并在這個(gè)過(guò)程當中也可以把能力賦能給客戶(hù)。
再談一談我們對于電控人才培養方面的一些問(wèn)題，其實(shí)我們很多推廣也是從高校推廣起來(lái)的，在這個(gè)過(guò)程當中我們會(huì )發(fā)現汽車(chē)行業(yè)電控的從業(yè)人員，往往以這些相關(guān)專(zhuān)業(yè)為主，我說(shuō)很多IT的人才早期都去互聯(lián)網(wǎng)和一些通信行業(yè)比較多，其實(shí)在汽車(chē)行業(yè)這方面的人才是比較少的。
而往往我們在車(chē)輛動(dòng)力機電化工材料等等相關(guān)的工程師，往往是不擅長(cháng)編程這件事的，另外我們還要應對復雜的多學(xué)科的系統設計，再有一個(gè)就是行業(yè)處在一個(gè)新四化和電子電器架構升級的一個(gè)十字路口，實(shí)際上很多的問(wèn)題還沒(méi)答案，并且現在在這些技術(shù)路線(xiàn)上存在一個(gè)百家爭鳴的狀態(tài)，并且可能這個(gè)狀態(tài)會(huì )持續很長(cháng)的時(shí)間。
在這種過(guò)程當中，對于我們的人才掌握的技能，可能這個(gè)未來(lái)他自己也會(huì )去衡量這個(gè)技能到底應用有沒(méi)有企業(yè)會(huì )需要，會(huì )不會(huì )發(fā)生變化，可能都是我們現在面臨的一些挑戰。
這里面基于模型電控系統開(kāi)發(fā)的方式，在汽車(chē)行業(yè)已經(jīng)成為一個(gè)標準了，特別在發(fā)動(dòng)機、變速箱、新能源的三電，以及底盤(pán)相關(guān)的控制領(lǐng)域的開(kāi)發(fā)，都成為了一個(gè)標準。所以說(shuō)在這個(gè)領(lǐng)域我們也是推出了一系列的方案，然后有興趣的也都可以深入多交流，也包括了我們軟件使用權、科研教學(xué)平臺、合作計劃，控制仿真實(shí)驗室合作計劃，以及大學(xué)生競賽支持活動(dòng)等等。
這里面因為時(shí)間關(guān)系就不擴展了，如果想要理解企業(yè)對于人才的需求，因為很多的人才培養還是要進(jìn)入企業(yè)，理解企業(yè)的需求就要企業(yè)的本質(zhì)，這是管理大師德魯克、波特他們的定義，企業(yè)的目的是什么，就是創(chuàng )造客戶(hù)，企業(yè)的功能有且只有兩個(gè)，一個(gè)是營(yíng)銷(xiāo)，一個(gè)是創(chuàng )新。
企業(yè)的競爭正確的戰略，總結下來(lái)有三個(gè)：第一總成本領(lǐng)先，第二差異化，第三專(zhuān)業(yè)聚焦。這是一個(gè)企業(yè)的本質(zhì)，企業(yè)的本質(zhì)需求是什么，我們從這個(gè)緯度可以延伸。
時(shí)代在不停的發(fā)展，因為現在進(jìn)入到了不確定性的時(shí)代，在這個(gè)時(shí)代下面如何去成長(cháng)呢？特別是在我們這個(gè)領(lǐng)域變數是非常大的，所以說(shuō)在這個(gè)時(shí)代里面如何順應時(shí)代的發(fā)展，這個(gè)時(shí)候人在這個(gè)時(shí)代也是一個(gè)變量，人如何去發(fā)展，都是一個(gè)問(wèn)題，所以后面兩個(gè)問(wèn)題其實(shí)偏向于務(wù)虛的環(huán)節，前面是我們比較務(wù)實(shí)的方案。
最后簡(jiǎn)單地介紹一下我們的公司，因為華?？萍家彩浅闪⒂?011年，有12年的發(fā)展歷程，有80多名員工，有50多名都是研發(fā)工程師。我們一直專(zhuān)注于車(chē)輛運動(dòng)相關(guān)的機電一體化控制領(lǐng)域，我們也是創(chuàng )始團隊曾經(jīng)參加過(guò)多項國家863項目。
我們目前服務(wù)了有超過(guò)500家客戶(hù)，我們在ECU快速原型開(kāi)發(fā)工具用戶(hù)領(lǐng)域，我們是國內數量領(lǐng)先的，我們有15年的車(chē)規級硬件設計經(jīng)驗，20萬(wàn)臺的控制器大批量生產(chǎn)應用經(jīng)驗，我們在FCU國內市場(chǎng)占有率超過(guò)50%，市場(chǎng)覆蓋度超過(guò)80%。
這是我們的定位，我們實(shí)際上是希望提供專(zhuān)業(yè)的安全電控解決方案，我們通過(guò)我們的配套產(chǎn)品、研發(fā)工具、工程服務(wù)給客戶(hù)提供相應的支持。
這是我們研發(fā)、制造和技術(shù)服務(wù)的能力，這是我們獲得的一些資質(zhì)，這是我們一部分的***，這是我們一些團隊的情況，因為我們也是非常年輕的團隊，特別是在電控這個(gè)領(lǐng)域很多都是百年老店，很多都是三五十年的公司，我們作為發(fā)展十多年的公司來(lái)講，我們其實(shí)還是一個(gè)小學(xué)生，所以我們也是特別希望能夠在行業(yè)伙伴的支持下，深入的合作，一起打造行業(yè)標桿的產(chǎn)品方案，降低我們整個(gè)產(chǎn)業(yè)創(chuàng )新的成本，探索出一條我們自己的創(chuàng )新產(chǎn)業(yè)化之路，謝謝大家。
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