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如果說(shuō)，在內(nèi)燃機(jī)時(shí)代，汽車(chē)工業(yè)的核心是對(duì)動(dòng)力系統(tǒng)和底盤(pán)等核心部件經(jīng)年累月的精細(xì)調(diào)校；那么，在新能源時(shí)代，硬件在環(huán)（HiL）仿真測(cè)試則成為了汽車(chē)技術(shù)飛速迭代和發(fā)展的關(guān)鍵賦能者。

在這個(gè)以電池、電機(jī)和高級(jí)電子控制系統(tǒng)為核心的新時(shí)代，HiL技術(shù)的重要性凸顯于其能夠在安全、無(wú)風(fēng)險(xiǎn)的模擬環(huán)境中進(jìn)行復(fù)雜電子系統(tǒng)的全面測(cè)試。這種技術(shù)不僅支持了新能源汽車(chē)在電控系統(tǒng)如電池管理、驅(qū)動(dòng)控制、車(chē)聯(lián)網(wǎng)功能等方面的快速發(fā)展，而且大幅提高了整車(chē)的性能和安全標(biāo)準(zhǔn)。

據(jù)了解，近日蔚赫信息的旗艦產(chǎn)品——LABCAR已成功交付因湃電池科技有限公司。此次交付，是蔚赫信息收購(gòu)博世/ETAS LABCAR IP進(jìn)行深度消化與技術(shù)融合的首次亮相，標(biāo)志著國(guó)產(chǎn)HiL技術(shù)量產(chǎn)和發(fā)展進(jìn)入到了新階段。

Vehinfo LABCAR HiL設(shè)備

01 “四大品牌”之一LABCAR的首次國(guó)產(chǎn)化交付

近年來(lái)，隨著高端制造業(yè)特別是新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)鏈的快速發(fā)展和技術(shù)迭代，電控系統(tǒng)的品質(zhì)已經(jīng)成為核心技術(shù)的重中之重。

這一趨勢(shì)不僅彰顯了高品質(zhì)電控系統(tǒng)的重要性，同時(shí)也意味著對(duì)硬件在環(huán)（HiL）仿真測(cè)試技術(shù)的需求正在持續(xù)增長(zhǎng)。據(jù)第三方數(shù)據(jù)分析顯示，HiL仿真測(cè)試市場(chǎng)正以約20%的年復(fù)合增長(zhǎng)率迅速擴(kuò)張。特別是在中國(guó)市場(chǎng)，預(yù)計(jì)到2023年，其市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到100億元人民幣，而全球市場(chǎng)規(guī)模預(yù)計(jì)將達(dá)到400億元人民幣。

但和歐美日等國(guó)家對(duì)比，中國(guó)HiL行業(yè)發(fā)展時(shí)間短、基礎(chǔ)薄弱，目前正處在市場(chǎng)發(fā)展初級(jí)階段。特別是在面向應(yīng)用的基礎(chǔ)軟件、硬件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)，面向行業(yè)應(yīng)用的專(zhuān)業(yè)仿真產(chǎn)品開(kāi)發(fā)等方面都與國(guó)外廠商存在巨大差距；此外，因國(guó)內(nèi)公司進(jìn)入行業(yè)晚、經(jīng)營(yíng)規(guī)模小、實(shí)力弱，所以很多國(guó)內(nèi)公司都是以代理與系統(tǒng)集成為主，自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)含量不高。

面對(duì)先發(fā)制人的國(guó)外原廠，蔚赫信息歷時(shí)兩年，于2022年12月成功收購(gòu)全球HiL四大品牌之一LABCAR，成為了中國(guó)唯一擁有世界級(jí)HiL品牌和技術(shù)的公司。據(jù)了解，LABCAR是博世/ETAS經(jīng)營(yíng)近30年的品牌，在汽車(chē)行業(yè)HiL細(xì)分領(lǐng)域位于TOP2位置。LABCAR擁有全球12個(gè)國(guó)家的商標(biāo)，20多項(xiàng)國(guó)際專(zhuān)利，數(shù)千臺(tái)的應(yīng)用基礎(chǔ)。

如今，距離完成收購(gòu)一年時(shí)間，蔚赫信息對(duì)LABCAR的消化吸收以及本土化創(chuàng)新進(jìn)行的如何？

從其和因湃電池的合作中或許可以略見(jiàn)一斑。因湃電池科技有限公司是由廣汽集團(tuán)出資成立、以電池生產(chǎn)為主的科技型企業(yè)，日前因湃電池智能生態(tài)工廠竣工、P58微晶超能電池下線，最高單線產(chǎn)能高達(dá)6GWH。

因湃電池智能生態(tài)工廠竣工（來(lái)源：因湃公眾號(hào)）

對(duì)于電池制造企業(yè)來(lái)說(shuō)，電池管理系統(tǒng)（Battery System Management, BMS）是動(dòng)力電池的“大腦”，不僅負(fù)責(zé)電池多個(gè)關(guān)鍵參數(shù)的采集（如電池電壓，模組溫度，系統(tǒng)高壓和電流等），更是個(gè)管理和執(zhí)行器，負(fù)責(zé)能量計(jì)算和輸出、壽命預(yù)估、熱平衡、充電控制、高壓安全等。

隨著行業(yè)對(duì)BMS越來(lái)越多的需求，對(duì)BMS測(cè)試的要求也越來(lái)越高。不光需要驗(yàn)證其功能是否正確實(shí)現(xiàn)，更要在多維度場(chǎng)景下充分測(cè)試BMS，而傳統(tǒng)的實(shí)物BMS測(cè)試系統(tǒng)因其成本昂貴、操作困難、耗時(shí)久，甚至部分極限工況存在安全風(fēng)險(xiǎn)，無(wú)法滿(mǎn)足BMS測(cè)試需求。

在這種背景下，HiL（硬件在環(huán)仿真測(cè)試）技術(shù)成為了保障BMS性能的關(guān)鍵工具。

通過(guò)HiL測(cè)試，可以在安全的仿真環(huán)境中對(duì)BMS進(jìn)行全面測(cè)試，包括電池平衡策略的優(yōu)化、模塊備援抽換功能的有效性，以及系統(tǒng)對(duì)極端情況的響應(yīng)能力。HiL技術(shù)能夠模擬各種操作條件和可能發(fā)生的異常狀態(tài)，從而確保BMS在實(shí)際使用中的穩(wěn)定性和安全性。

這對(duì)于提高儲(chǔ)能系統(tǒng)的可靠性和效率、延長(zhǎng)電池壽命、以及預(yù)防安全風(fēng)險(xiǎn)具有重要意義，特別是在當(dāng)前電池技術(shù)不斷進(jìn)步和市場(chǎng)需求日益增加的情況下，HiL的作用也就變得更加顯著。

02 從儲(chǔ)能BMS出發(fā)

“對(duì)于蔚赫信息來(lái)說(shuō)，因湃的需求是一個(gè)典型的儲(chǔ)能BMS HiL測(cè)試方案，已有不少成熟的項(xiàng)目實(shí)踐。”蔚赫信息技術(shù)負(fù)責(zé)人虢華表示，盡管如此，蔚赫信息也面臨著新的挑戰(zhàn)：這是蔚赫信息收購(gòu)LABCAR之后的首套交付，另外需要和中國(guó)電池工廠的特定需求進(jìn)行結(jié)合。

“項(xiàng)目中其他的技術(shù)挑戰(zhàn)還包括多簇及多數(shù)量從控電壓和溫度信號(hào)通過(guò)ISO SPI菊花鏈仿真的實(shí)現(xiàn)，多檔預(yù)充時(shí)間切換方案的設(shè)計(jì)，超高精度電流傳感器仿真，以及PCS、EMS、HVAC等虛擬控制器的復(fù)雜通訊方式仿真，如IEC61850、Modbus RTU等?！彪饺A說(shuō)。

為了應(yīng)對(duì)這些挑戰(zhàn)，蔚赫信息采取了一系列解決方案。首先，公司在最短時(shí)間消化吸收LABCAR軟硬件系統(tǒng)并實(shí)現(xiàn)LABCAR原有供應(yīng)鏈生產(chǎn)，通過(guò)靈活的模型配置實(shí)現(xiàn)了多簇與多從板間電壓、溫度信號(hào)仿真的切換；此外，公司采用硬件電路設(shè)計(jì)結(jié)合模型開(kāi)發(fā)，達(dá)到了±0.05mV分辨率的霍爾電流仿真。

在虛擬控制器仿真方面，公司使用Simulink模型、C代碼和配置文件生成多種方式來(lái)模擬復(fù)雜的虛擬控制器。最后，蔚赫LABCAR運(yùn)用先進(jìn)的電池本體模型，精確地體現(xiàn)了濃差極化參數(shù)和電化學(xué)極化效應(yīng)，并包含了所有SOX核心算法。

首套Vehinfo LABCAR生產(chǎn)、測(cè)試、集成全過(guò)程

“自上世紀(jì)90年代誕生以來(lái)，LABCAR硬件在環(huán)（HiL）系統(tǒng)，作為汽車(chē)行業(yè)中的關(guān)鍵技術(shù)解決方案，就已被全球眾多頂尖的汽車(chē)主機(jī)廠和零部件供應(yīng)商廣泛采用。”據(jù)虢華介紹，如今，隨著新能源汽車(chē)和智能網(wǎng)聯(lián)汽車(chē)的迅速發(fā)展，LABCAR已經(jīng)在多個(gè)關(guān)鍵領(lǐng)域如氫能、純電動(dòng)、混合動(dòng)力、滑板底盤(pán)以及自動(dòng)駕駛等方面展現(xiàn)出其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)和競(jìng)爭(zhēng)力，這也是蔚赫信息收購(gòu)LABCAR的重要原因之一。

例如，在氫燃料電池領(lǐng)域，LABCAR系統(tǒng)提供了成熟的控制器測(cè)試應(yīng)用方案，其中包括噴氫閥、空壓機(jī)的模擬以及全面精確的氫燃料電池系統(tǒng)模型。這些模型經(jīng)過(guò)實(shí)際項(xiàng)目驗(yàn)證，展現(xiàn)出高精度、實(shí)時(shí)性和運(yùn)行穩(wěn)定性，得到國(guó)內(nèi)多個(gè)大型氫燃料電池主機(jī)廠的認(rèn)可。

三電動(dòng)力域（VCU/HCU, BMS, MCU）的應(yīng)用方案也同樣成熟。LABCAR的系統(tǒng)涵蓋了BMS控制器的信號(hào)級(jí)和電池單體級(jí)模擬測(cè)試，MCU的信號(hào)級(jí)測(cè)試，以及整車(chē)和動(dòng)力域控制器的測(cè)試應(yīng)用，這些方案已在國(guó)內(nèi)多家主機(jī)廠和零部件供應(yīng)商中得到廣泛應(yīng)用。

在底盤(pán)域，LABCAR提供了ESP、ABS、EPS等底盤(pán)控制器的測(cè)試方案，包括完整的車(chē)輛動(dòng)力學(xué)模型和底盤(pán)系統(tǒng)負(fù)載模擬設(shè)備。這些方案在全球最大的底盤(pán)控制器廠家中有大量應(yīng)用，為未來(lái)滑板底盤(pán)Skateboard的發(fā)展提供了支撐。

傳統(tǒng)動(dòng)力領(lǐng)域中，LABCAR擁有成熟的EMS汽油/柴油系統(tǒng)控制器測(cè)試應(yīng)用方案，支持國(guó)6項(xiàng)目應(yīng)用，并得到全球各大主機(jī)廠和發(fā)動(dòng)機(jī)廠家的廣泛應(yīng)用。在混合動(dòng)力專(zhuān)用發(fā)動(dòng)機(jī)、氫能發(fā)動(dòng)機(jī)等新興領(lǐng)域，LABCAR繼續(xù)保持其優(yōu)勢(shì)地位。

此外，LABCAR在車(chē)輛網(wǎng)絡(luò)安全領(lǐng)域也表現(xiàn)出色，提供網(wǎng)絡(luò)安全功能測(cè)試、模糊測(cè)試、滲透測(cè)試等多種測(cè)試應(yīng)用，已在國(guó)內(nèi)多個(gè)主機(jī)廠網(wǎng)絡(luò)安全測(cè)試實(shí)驗(yàn)室中得到應(yīng)用。

最后，在AD/ADAS自動(dòng)駕駛控制器方面，LABCAR提供的仿真方案支持實(shí)車(chē)傳感器數(shù)據(jù)回放和車(chē)輛駕駛環(huán)境模擬，為自動(dòng)駕駛算法驗(yàn)證提供了堅(jiān)實(shí)的環(huán)境支撐。

此次對(duì)因湃電池工廠的成功交付，表明蔚赫信息不僅深入理解了LABCAR技術(shù)的核心優(yōu)勢(shì)，還有效地將其與中國(guó)市場(chǎng)的特定需求相結(jié)合，實(shí)現(xiàn)了國(guó)際品牌和技術(shù)的本土化調(diào)整。“我們已經(jīng)對(duì)LABCAR技術(shù)進(jìn)行了吸收與適應(yīng)，未來(lái)將一方面繼續(xù)結(jié)合中國(guó)企業(yè)的本土需求進(jìn)行研發(fā)和技術(shù)迭代；另一方面我們會(huì)堅(jiān)持出海戰(zhàn)略，以德國(guó)斯圖加特為起點(diǎn)，讓中國(guó)HiL走向全球市場(chǎng)?！彪饺A說(shuō)。

03 中國(guó)HiL走向國(guó)際舞臺(tái)

汽車(chē)行業(yè)已進(jìn)入新四化（電動(dòng)化、智能化、網(wǎng)聯(lián)化、共享化）時(shí)代，正面臨前所未有的快速迭代和技術(shù)革新。

在這一背景下，HiL技術(shù)能夠提供一個(gè)安全、可控的測(cè)試環(huán)境，允許工程師在模擬的現(xiàn)實(shí)條件下對(duì)這些復(fù)雜系統(tǒng)進(jìn)行全面測(cè)試和驗(yàn)證，大幅提升測(cè)試的效率和安全性，并降低開(kāi)發(fā)成本。隨著Vehinfo LABCAR的成功交付，不僅是蔚赫信息在收購(gòu)博世/ETAS LABCAR后展示其深度技術(shù)融合的初次表現(xiàn)，更是國(guó)產(chǎn)HiL技術(shù)量產(chǎn)和發(fā)展的新起點(diǎn)，在整個(gè)HiL發(fā)展史上留下了濃重的一筆。

“在成功交付因湃電池科技的Vehinfo LABCAR系統(tǒng)后，蔚赫信息再次證明了其在新能源時(shí)代的HiL領(lǐng)域的領(lǐng)先地位?！蔽岛招畔⒌囊幻鸓re-A輪投資人表示，“明年將會(huì)是公司的起量階段。”

如今，蔚赫信息的2023年產(chǎn)品系列已經(jīng)全面鋪開(kāi)，LABCAR 5300產(chǎn)品系涵蓋了汽車(chē)的動(dòng)力域、車(chē)身域、底盤(pán)域和智駕域。2024年，蔚赫信息將繼續(xù)拓展LABCAR 5300產(chǎn)品系，將座艙域融入已覆蓋的汽車(chē)領(lǐng)域，實(shí)現(xiàn)汽車(chē)全域HiL產(chǎn)品的完整矩陣，并將推出基于新架構(gòu)的分布式仿真平臺(tái)。不僅在汽車(chē)領(lǐng)域，蔚赫 LABCAR的HiL測(cè)試系統(tǒng)也將用于航空航天、電力電子、軌交、船舶、機(jī)器人等高端制造行業(yè)。

據(jù)了解，蔚赫信息目前已與眾多汽車(chē)制造商（OEM）和一級(jí)供應(yīng)商（Tier 1）簽署了針對(duì)定制HiL解決方案的項(xiàng)目合作，并在德國(guó)斯圖加特成立國(guó)際研發(fā)中心；此外，為讓更多客戶(hù)早日使用國(guó)際一流的HiL產(chǎn)品，公司也已開(kāi)啟了A輪融資。

“我們相信，通過(guò)持續(xù)的技術(shù)創(chuàng)新和行業(yè)合作，蔚赫信息能夠進(jìn)一步賦能未來(lái)的仿真測(cè)試領(lǐng)域，助力汽車(chē)以及其他高端制造業(yè)的繁榮發(fā)展。”這名投資人說(shuō)，“國(guó)際舞臺(tái)需要中國(guó)技術(shù)的實(shí)力和潛力。”