引子:随着新能源汽车产业的迅猛发展,硬件在环(HiL)仿真测试技术正迎来前所未有的市场机遇。上海蔚赫信息科技有限公司(以下简称“蔚赫信息”)最新交付的Vehinfo LABCAR解决方案,是其收购博世/ETAS LABCAR IP进行深度消化与技术融合的首次亮相,标志着国产HiL技术量产和发展进入到了新阶段,也是中国HiL发展史上一个重要的里程碑事件。

HiL技术,作为电动化和智能化车辆开发不可或缺的工具,为汽车行业提供了在无风险模拟环境中进行复杂电子系统全面测试的可能性。特别是在电池管理、驱动控制和车联网等关键领域,HiL技术的应用已成为提高整车性能和安全标准的重要手段。

近年来,随着高端制造业特别是新能源汽车产业链的快速发展和技术迭代,电控系统的品质已经成为核心技术的重中之重。

这一趋势不仅彰显了高品质电控系统的重要性,同时也意味着对硬件在环(HiL)仿真测试技术的需求正在持续增长。据第三方数据分析显示,HiL仿真测试市场正以约20%的年复合增长率迅速扩张。特别是在中国市场,预计到2023年,其市场规模将达到100亿元人民币,而全球市场规模预计将达到400亿元人民币。

但和欧美日等国家对比,中国HiL行业发展时间短、基础薄弱,目前正处在市场发展初级阶段。特别是在面向应用的基础软件、硬件产品开发,面向行业应用的专业仿真产品开发等方面都与国外厂商存在巨大差距;此外,因国内公司进入行业晚、经营规模小、实力弱,所以很多国内公司都是以代理与系统集成为主,自主知识产权含量不高。

面对先发制人的国外原厂,蔚赫信息历时两年,于2022年12月成功收购全球HiL四大品牌之一LABCAR,成为了中国唯一拥有世界级HiL品牌和技术的公司。据了解,LABCAR是博世/ETAS经营近30年的品牌,在汽车行业HiL细分领域位于TOP2位置。LABCAR拥有全球12个国家的商标,20多项国际专利,数千台的应用基础。

蔚赫信息交付的首套LABCAR设备和解决方案,不仅代表了其技术的成熟,也标志着国产HiL技术向量产和市场化迈进的重要步骤。这说明蔚赫信息已成功将博世/ETAS的LABCAR IP进行本土化融合,并将其应用到了因湃电池科技的动力电池管理系统(BMS)测试中,展示了国产HiL系统在实际应用中的高性能和高可靠性。

具体而言,对于电池制造企业来说,电池管理系统(Battery System Management, BMS)是动力电池的“大脑”,不仅负责电池多个关键参数的采集(如电池电压,模组温度,系统高压和电流等),更是个管理和执行器,负责能量计算和输出、寿命预估、热平衡、充电控制、高压安全等。

随着行业对BMS越来越多的需求,对BMS测试的要求也越来越高。不光需要验证其功能是否正确实现,更要在多维度场景下充分测试BMS,而传统的实物BMS测试系统因其成本昂贵、操作困难、耗时久,甚至部分极限工况存在安全风险,无法满足BMS测试需求。

而通过HiL测试,可以在安全的仿真环境中对BMS进行全面测试,包括电池平衡策略的优化、模块备援抽换功能的有效性,以及系统对极端情况的响应能力。HiL技术能够模拟各种操作条件和可能发生的异常状态,从而确保BMS在实际使用中的稳定性和安全性。

这对于提高储能系统的可靠性和效率、延长电池寿命、以及预防安全风险具有重要意义,特别是在当前电池技术不断进步和市场需求日益增加的情况下,HiL的作用也就变得更加显著。

实际上,在新能源汽车快速发展的背景下,HiL技术的应用范围正逐步扩大到更多高端制造业,包括航空航天、轨道交通、电力电子等领域。蔚赫信息作为中国HiL技术的领军者,不仅为汽车行业带来创新,或也将为整个高端制造业的技术进步贡献力量。

展望未来,随着智能网联汽车和自动驾驶技术的快速发展,对汽车软件和硬件的测试要求将更加苛刻。据德勤数据显示,在“软件定义汽车”的趋势之下,2030年软件成本占整车BOM(物料清单,Bill Of Material)的比重将攀升至接近50%的水平,这其中包含了应用程序开发、AI算法、操作系统及软硬件一体化程度较高的控制器与芯片等电子设备。

持续增长与不断攀升的软件成本的背后是巨大的测试压力。根据国内外相关研究机构要求,自动驾驶系统至少需要170亿公里的测试后才能量产,测试工作量之大可想而知。HiL测试在汽车行业中应用广泛,可以替代大部分实车测试,能有效缓解车企的测试压力。尤其在复杂的城市NOA(导航辅助驾驶)方面,HiL测试更是发挥了重要作用。例如,HiL系统可以模拟行驶车辆、路面、驾驶员操作、车辆故障等各种状态,从而快速测试新车的各种功能。

通过持续的技术创新和市场拓展,相信会有更多像蔚赫信息这样的中国厂商成为国际HiL技术领域的重要参与者,为全球高端制造业的技术进步贡献中国智慧。