蔚赫信息Vehinfo LABCAR成功交付因湃電池：开啓國產HiL的新階段

2023-12-21 14:12:27

如果說，在內燃機時代，汽車工業的核心是對動力系統和底盤等核心部件經年累月的精細調校；那么，在新能源時代，硬件在環（HiL）仿真測試則成為了汽車技術飛速迭代和發展的關鍵賦能者。

在這個以電池、電機和高級電子控制系統為核心的新時代，HiL技術的重要性凸顯於其能夠在安全、無風險的模擬環境中進行復雜電子系統的全面測試。這種技術不僅支持了新能源汽車在電控系統如電池管理、驅動控制、車聯網功能等方面的快速發展，而且大幅提高了整車的性能和安全標准。

據了解，近日蔚赫信息的旗艦產品——LABCAR已成功交付因湃電池科技有限公司。此次交付，是蔚赫信息收購博世/ETAS LABCAR IP進行深度消化與技術融合的首次亮相，標志着國產HiL技術量產和發展進入到了新階段。

Vehinfo LABCAR HiL設備

01 “四大品牌”之一LABCAR的首次國產化交付

近年來，隨着高端制造業特別是新能源汽車產業鏈的快速發展和技術迭代，電控系統的品質已經成為核心技術的重中之重。

這一趨勢不僅彰顯了高品質電控系統的重要性，同時也意味着對硬件在環（HiL）仿真測試技術的需求正在持續增長。據第三方數據分析顯示，HiL仿真測試市場正以約20%的年復合增長率迅速擴張。特別是在中國市場，預計到2023年，其市場規模將達到100億元人民幣，而全球市場規模預計將達到400億元人民幣。

但和歐美日等國家對比，中國HiL行業發展時間短、基礎薄弱，目前正處在市場發展初級階段。特別是在面向應用的基礎軟件、硬件產品开發，面向行業應用的專業仿真產品开發等方面都與國外廠商存在巨大差距；此外，因國內公司進入行業晚、經營規模小、實力弱，所以很多國內公司都是以代理與系統集成為主，自主知識產權含量不高。

面對先發制人的國外原廠，蔚赫信息歷時兩年，於2022年12月成功收購全球HiL四大品牌之一LABCAR，成為了中國唯一擁有世界級HiL品牌和技術的公司。據了解，LABCAR是博世/ETAS經營近30年的品牌，在汽車行業HiL細分領域位於TOP2位置。LABCAR擁有全球12個國家的商標，20多項國際專利，數千臺的應用基礎。

如今，距離完成收購一年時間，蔚赫信息對LABCAR的消化吸收以及本土化創新進行的如何？

從其和因湃電池的合作中或許可以略見一斑。因湃電池科技有限公司是由廣汽集團出資成立、以電池生產為主的科技型企業，日前因湃電池智能生態工廠竣工、P58微晶超能電池下线，最高單线產能高達6GWH。

因湃電池智能生態工廠竣工（來源：因湃公衆號）

對於電池制造企業來說，電池管理系統（Battery System Management, BMS）是動力電池的“大腦”，不僅負責電池多個關鍵參數的採集（如電池電壓，模組溫度，系統高壓和電流等），更是個管理和執行器，負責能量計算和輸出、壽命預估、熱平衡、充電控制、高壓安全等。

隨着行業對BMS越來越多的需求，對BMS測試的要求也越來越高。不光需要驗證其功能是否正確實現，更要在多維度場景下充分測試BMS，而傳統的實物BMS測試系統因其成本昂貴、操作困難、耗時久，甚至部分極限工況存在安全風險，無法滿足BMS測試需求。

在這種背景下，HiL（硬件在環仿真測試）技術成為了保障BMS性能的關鍵工具。

通過HiL測試，可以在安全的仿真環境中對BMS進行全面測試，包括電池平衡策略的優化、模塊備援抽換功能的有效性，以及系統對極端情況的響應能力。HiL技術能夠模擬各種操作條件和可能發生的異常狀態，從而確保BMS在實際使用中的穩定性和安全性。

這對於提高儲能系統的可靠性和效率、延長電池壽命、以及預防安全風險具有重要意義，特別是在當前電池技術不斷進步和市場需求日益增加的情況下，HiL的作用也就變得更加顯著。

02 從儲能BMS出發

“對於蔚赫信息來說，因湃的需求是一個典型的儲能BMS HiL測試方案，已有不少成熟的項目實踐。”蔚赫信息技術負責人虢華表示，盡管如此，蔚赫信息也面臨着新的挑战：這是蔚赫信息收購LABCAR之後的首套交付，另外需要和中國電池工廠的特定需求進行結合。

“項目中其他的技術挑战還包括多簇及多數量從控電壓和溫度信號通過ISO SPI菊花鏈仿真的實現，多檔預充時間切換方案的設計，超高精度電流傳感器仿真，以及PCS、EMS、HVAC等虛擬控制器的復雜通訊方式仿真，如IEC61850、Modbus RTU等。”虢華說。

為了應對這些挑战，蔚赫信息採取了一系列解決方案。首先，公司在最短時間消化吸收LABCAR軟硬件系統並實現LABCAR原有供應鏈生產，通過靈活的模型配置實現了多簇與多從板間電壓、溫度信號仿真的切換；此外，公司採用硬件電路設計結合模型开發，達到了±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模擬復雜的虛擬控制器。最後，蔚赫LABCAR運用先進的電池本體模型，精確地體現了濃差極化參數和電化學極化效應，並包含了所有SOX核心算法。

首套Vehinfo LABCAR生產、測試、集成全過程

“自上世紀90年代誕生以來，LABCAR硬件在環（HiL）系統，作為汽車行業中的關鍵技術解決方案，就已被全球衆多頂尖的汽車主機廠和零部件供應商廣泛採用。”據虢華介紹，如今，隨着新能源汽車和智能網聯汽車的迅速發展，LABCAR已經在多個關鍵領域如氫能、純電動、混合動力、滑板底盤以及自動駕駛等方面展現出其獨特的優勢和競爭力，這也是蔚赫信息收購LABCAR的重要原因之一。

例如，在氫燃料電池領域，LABCAR系統提供了成熟的控制器測試應用方案，其中包括噴氫閥、空壓機的模擬以及全面精確的氫燃料電池系統模型。這些模型經過實際項目驗證，展現出高精度、實時性和運行穩定性，得到國內多個大型氫燃料電池主機廠的認可。

三電動力域（VCU/HCU, BMS, MCU）的應用方案也同樣成熟。LABCAR的系統涵蓋了BMS控制器的信號級和電池單體級模擬測試，MCU的信號級測試，以及整車和動力域控制器的測試應用，這些方案已在國內多家主機廠和零部件供應商中得到廣泛應用。

在底盤域，LABCAR提供了ESP、ABS、EPS等底盤控制器的測試方案，包括完整的車輛動力學模型和底盤系統負載模擬設備。這些方案在全球最大的底盤控制器廠家中有大量應用，為未來滑板底盤Skateboard的發展提供了支撐。

傳統動力領域中，LABCAR擁有成熟的EMS汽油/柴油系統控制器測試應用方案，支持國6項目應用，並得到全球各大主機廠和發動機廠家的廣泛應用。在混合動力專用發動機、氫能發動機等新興領域，LABCAR繼續保持其優勢地位。

此外，LABCAR在車輛網絡安全領域也表現出色，提供網絡安全功能測試、模糊測試、滲透測試等多種測試應用，已在國內多個主機廠網絡安全測試實驗室中得到應用。

最後，在AD/ADAS自動駕駛控制器方面，LABCAR提供的仿真方案支持實車傳感器數據回放和車輛駕駛環境模擬，為自動駕駛算法驗證提供了堅實的環境支撐。

此次對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技術的核心優勢，還有效地將其與中國市場的特定需求相結合，實現了國際品牌和技術的本土化調整。“我們已經對LABCAR技術進行了吸收與適應，未來將一方面繼續結合中國企業的本土需求進行研發和技術迭代；另一方面我們會堅持出海战略，以德國斯圖加特為起點，讓中國HiL走向全球市場。”虢華說。

03 中國HiL走向國際舞臺

汽車行業已進入新四化（電動化、智能化、網聯化、共享化）時代，正面臨前所未有的快速迭代和技術革新。

在這一背景下，HiL技術能夠提供一個安全、可控的測試環境，允許工程師在模擬的現實條件下對這些復雜系統進行全面測試和驗證，大幅提升測試的效率和安全性，並降低开發成本。隨着Vehinfo LABCAR的成功交付，不僅是蔚赫信息在收購博世/ETAS LABCAR後展示其深度技術融合的初次表現，更是國產HiL技術量產和發展的新起點，在整個HiL發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系統後，蔚赫信息再次證明了其在新能源時代的HiL領域的領先地位。”蔚赫信息的一名Pre-A輪投資人表示，“明年將會是公司的起量階段。”

如今，蔚赫信息的2023年產品系列已經全面鋪开，LABCAR 5300產品系涵蓋了汽車的動力域、車身域、底盤域和智駕域。2024年，蔚赫信息將繼續拓展LABCAR 5300產品系，將座艙域融入已覆蓋的汽車領域，實現汽車全域HiL產品的完整矩陣，並將推出基於新架構的分布式仿真平臺。不僅在汽車領域，蔚赫 LABCAR的HiL測試系統也將用於航空航天、電力電子、軌交、船舶、機器人等高端制造行業。

據了解，蔚赫信息目前已與衆多汽車制造商（OEM）和一級供應商（Tier 1）籤署了針對定制HiL解決方案的項目合作，並在德國斯圖加特成立國際研發中心；此外，為讓更多客戶早日使用國際一流的HiL產品，公司也已开啓了A輪融資。

“我們相信，通過持續的技術創新和行業合作，蔚赫信息能夠進一步賦能未來的仿真測試領域，助力汽車以及其他高端制造業的繁榮發展。”這名投資人說，“國際舞臺需要中國技術的實力和潛力。”