2024 年全年新能源乘用车电驱搭载量预测 1150 万套kaiyun体育网页版登录·官方网站，三合一及多合一电运行系统搭载量有望达到 850 万套，1~10 月份新能源汽车销量 975 万辆，其中多合一的搭载比例突出了 20%，主要诓骗于 A 级车。三合一或多合一集成的电驱系统迟缓成为市集的主流本事道路。

2024 年 11 月 27 日，在第五届汽车电运行及环节本事大会上，合众汽车能源总成总工程师刘平宙以为，从阔绰者购买电动汽车的痛点和和整车拓荒需求启航，联结系统环节属性，零部件本事朝着集成化、平台化、模块化、低资本等所在发展。从现时行业痛难点来看，搭载于新能源汽车电驱环节本事需要突破低资本、小体积、高效力、长续航、高可靠、长命命、欣喜奋、低杂音、高安全、高智能等十大本事目的。同期，电驱本事发展趋势大体可分为三代，第一代为分局面，第二代为三合一，逐步走向第三代，即多合一深度集成。

刘平宙 | 合众汽车能源总成总工程师

以下为演讲内容整理：

电驱系统发展趋势

连年来，跟着新能源汽车在市集浸透率的不绝攀升，电驱系统集成化产物的诓骗日益泛泛，尤其是"三合一"电驱系统，已占据市集的主导地位。与此同期，跟着"多合一"本事的不休锻真金不怕火与泛泛诓骗，其市集占有率也显贵擢升。据统计，本年 1 至 6 月，该类型产物在整个这个词市集的占比已达到 20%，权衡跟着市集实施的深化，至 10 月其市集占有率可能达到 30% 以致更高。

在新能源汽车的运营历程中，阔绰群体或终局用户对产物有着一系列重心关切的问题，咱们将其归纳为七大痛点与八大需求。基于这些响应，咱们界说了一系列环节属性，并据此对本事发展所在的关连问题进行了梳理与归纳。

由于整车空间有限，且中间件繁盛，对电驱系统的体积提议了极为无情的要求。系统效力的擢升也成为了行业内的焦点话题，单电机效力高达 98% 的案例虽令东说念主详确，但评估时需全面研究，因为对于整车而言，整套电驱系统的效力才是决定其续航里程与性能优劣的环节身分。此外，高可靠性、兴奋性、低噪声以及智能化等目的，在产物的发展历程中相似受到了行业内的高度关切。

图源：演讲嘉宾素材

整个这个词产物的发展趋势资格了从传统分局面强迫模式向三合一本事的演进，并进一步向改日的多合一本事迈进。面前，咱们公司正野心一款十三合一的产物，该产物已完成合座遐想，行将进入样机坐褥与制作阶段。

在整车制造历程中，咱们对能源域和底盘域进行了深化探索，并与宁德期间合营拓荒了滑板底盘。该底盘在行业内推出较早，并已见效达成量产，面前已在猎装版车型上批量安设。滑板底盘所集成的功能十分王人全，咱们冲破了传统单干模式，不再是由不同企业鉴别负责底盘、电板和电驱系统的拓荒，而是由一家公司完成整个这个词集成责任，整个这个词拓荒历程需要整合不同的资源进行配合。

不雅察电驱系统的行业发展趋势，咱们不错发现能源模式正呈现出围聚式和中央散布式并存的场面，轮毂电机成为 Tier1 和整车厂野心的遑急所在。

运行桥更多诓骗于商用车领域，而由于乘用车空间闭幕，其实用性相对有限。我在 2013 年与整车厂斡旋拓荒的一款轮边运行桥产物，其时已见效达成批量坐褥，并出口诤友意思国市集。该产物质能超卓，但缺憾的是，由于电子差速遐想上的不及，导致了严重的轮胎磨损问题。此外，针对充电慌乱问题，行业内推出了 800V 碳化硅产物的界说。800V 系管辖来了诸多上风，但同期也伴跟着一些挑战。跟着 800V 系统的普及，当今也如故有 900V 系统问世，那么改日的发展所在又将怎样？我以为，1200V 系统值得咱们去探索。

在电驱系统中，咱们界说了几个环节零部件，它们与能源性能精细关连，有运行电机、降速器以及法则器。这三者不行或缺，且在集成化趋势中，它们必须被整合在沿途。至于其他组件如 OBCD、CDC、PDU、BMS 等是否集成，则取决于各家的本事计谋，相似，热治理系统的集成与否也需阐发具体情况而定。

运行电机本事发展分析

就运行电机的发展近况而言，扁形电机已成为主流聘请，圆形电机或将逐步退出市集。扁线电机在本事锻真金不怕火度与产能方面均已达到较高水平。在冷却方式上，现时诓骗最泛泛的是水冷本事。然而，跟着对效力与体积要求的不休擢升，油冷电机正逐步取代水冷电机，成为新的趋势，同期相变冷却本事也备受关切。

转速方面，现时趋势是朝着 35000 转的高转速发展，高转速本事的擢升带来了诸多上风。是否必须追求 35000 转，或是 30000 转、27000 转，乃至 25000 转以上的电机，则取决于各家企业的本事道路与计谋聘请。每家企业会阐发本身的本事脾气与市集需求，作念出最允洽我方的本事决策。

集成化方面，发展趋势无疑是朝着多合一的所在迈进。不管是增程系统如故纯电系统，都呈现出显贵的集成化特征。增程系统中，发电机 GCU 与发动机的集成已较为渊博，改日跟着本事的进一步发展，可能会将运行电机、降速器以及 MCU 等环节部件进行集成，形成寰宇一以致七合一的高度集成模式。

扁线电机之是以能够取得行业内泛泛的高度招供，与整车的严苛要求精细相接。若是整车未设定如斯高标准，肯定在电运行本事领域，行业内大约不会呈现出如斯热烈的竞争态势。恰是由于整车制造商的高标准带动了整个这个词行业的共同逾越，各方均在用功鼓励本事调动。在原有本事基础上，迭代的速过活益加速。

扁线电机的绕组局面，不管是 Hair-pin 如故 I-pin，均属于本事相对锻真金不怕火的类型。然而，跟着对体积、分量、资本及效力要求的不绝擢升，行业内对绕组方面也进行了诸多改进。举例 X-pin 绕组局面的出现，恰是针对行业痛点所提议的一个调动见识，并连忙在行业内取得了泛泛招供。

X-pin 绕组局面天然扬弃了直线段，但也随之带来了一些挑战，如在焊合工艺、振动法则以及可靠性方面可能存在的问题。比拟之下，Hair-pin 绕组局面的直线段相对较短。面前，时常的 Hair-pin 绕组出线端直线段长度约为 8 毫米。通过本事改进，不错将这一直线段长度进一步裁汰，以致减至 2 毫米。这种改进能够确保整个这个词机械性能及严苛性达到与普通 Hair-pin 特别的水平。

W-pin 这一产物率先由雷米电机在发电机领域诓骗并发展至相对锻真金不怕火阶段。跟着本事的不绝逾越与工艺的迭代探索，其诓骗范围逐步拓展至运行电机场景。W-pin 对坐褥建立的要求极高，因此产物野心必须严谨成全，以幸免因产物变更而导致整条坐褥线需再行更正的情况，此类坐褥线的资本时常高达近亿元。

W-pin 在膨胀至槽内时，要求槽口宽度相应加多，对效力、功率因数、温升、扭矩波动以及 NVH 等方面产生一系列影响。为惩办这些问题，可能会研究选择磁性槽楔。尽管磁性槽楔在工业电机中有一定诓骗，但在运行电机中的后果却有时理思。运行电机的责任频率变化极快，若是磁性槽楔在交变磁场中产生感应电势或电流，可能会带来不利影响。不同企业对这一聘请可能存在各别。面前，国内首条 W-pin 坐褥线已精致投产，但其骨子后果仍需进一步接纳市集考据。

对于整个这个词电运行系统而言，擢升效力并非单一方面的浅易擢升。超等硅钢、软磁材料以及非晶合金等材料均为现时可见的聘请。然而，超等硅钢在市集价钱及产能方面，面前市集的接纳度尚显不及。软磁材料与非晶材料在高频电机中阐扬出色，但在中低频段或低转速条目下，由于磁弥散进度较高（约为 1.5-1.6），磁途经早进入弥散景况，对于低速大扭矩的诓骗场景并不利。然而，在中高转速段，这些材料能带来一些显贵的上风，主要收获于其较低的损耗。

软磁材料阐发具体需求被细分为多个招牌，其颗粒度大小也有所各别。在国内，这一领域的发展尚不锻真金不怕火。软磁材料更适用于轴向磁通电机，因为其成型工艺相对浅易，无需复杂的卷绕式冲压工艺，不错顺利选择压铸烧结工艺达成。

非晶材料的价钱面前仍然偏高，接近每吨三万至四万元，比拟之下，老例的硅钢（27、25 招牌）价钱仅为大几千元每吨，两者之间存在三至四倍的价钱各别。对于主机厂而言，是否接纳这一价钱各别，即每套系统资本加多一千多元，需阐发各厂家的具体决策而定。导线方面，不管是烧结铜如故利兹线，其主要宗旨均为诽谤导线损耗、减少温升以及擢升效力。

还有一种值得防卫的材料——钴铁合金，其弥散磁感应强度极高，骨子值可达 2.43T，接近其表面值 2.45T，相较于普通硅钢的 1.8T 足下，擢升了约 30%。这一脾气对于产物的轻量化和袖珍化遐想具有极大的匡助。然而，钴铁合金的价钱相似较高。

在外洋，该材料已有一些诓骗实例，但在国内，关连材料本事尚未全都锻真金不怕火。若是该本事能够锻真金不怕火诓骗，将符号着材料领域的一次突破性逾越。面前硅钢材料的性能已接近其物理极限，难以进一步大幅擢升至 2T 以上，而钴铁合金则能松开达到 2.4T 以上，以致通过特殊工艺可达到 2.7T。

现时，好多聚会工艺选择螺接，但螺接方式会引入战役电阻。若是战役电阻较大，可能导致局部热岛表象，对局部散热组成严峻挑战。散热不良的情况下，易发生烧蚀表象。比拟之下，焊合工艺能显贵减小战役电阻，从而灵验回避热传导风险。

此外，选择高导热材料和优化绝缘材料亦然擢升电机性能的环节。绝缘纸的厚度若是能从现存的 0.18 擢升至 0.1，以及绝缘漆的导热所有从 0.28 擢升至 0.5 或 0.6，将对电机温度的优化产生极为成心的影响。这些改进旨在诽谤导线的载流密度，进而进一步诽谤电机的温升。

永磁体诓骗方面，现时行业内 AH 和 EH 资本较高，因此渊博选择 UH。然而，若是遐想决策欠安或冷却系统无法灵验散热，UH 永磁体濒临较大的退磁风险。

通过擢升绝缘材料的性能以及诽谤导线载流密度的计谋，咱们不错灵验诽谤电机的主要热源——定子的温度，这对于退守电机转子发生退磁表象极为成心。至于冷却方式，天然包括油冷、介入式冷却以及风冷等多种行径，但面前诓骗最为锻真金不怕火且泛泛的是水油冷却系统。

材料诓骗方面，咱们探索了定子中取向钢与非取向钢的拼接使用，并已制作出相应的样机进行测试。在转子材料的聘请上，由于现时电机转速渊博较高，突出 25000 转 / 分钟的电机时常需要选择碳纤维进行包覆以增强强度。不管是高强度钢如故碳纤维，都加多了电机的制酿资本。因此，是否聘请制造转速突出 25000 转 / 分钟的电机，各厂家的决策有所不同。若是决定坐褥此类产物，必须确保转子的强度清闲要求。

面前泛泛诓骗的电机多为三相电机，然而三相电机存在一个显贵的弱势，即绝缘问题，任何一相的绝缘失效都会导致电机无法平日责任。为了克服这一不毛，咱们里面研发了一款六相电机，而且该电机已被诓骗于咱们的十三合一方式中。在整个这个词产物拓荒历程中，咱们取得了诸多益处，整个这个词 NVH、扭矩波动、EMC 以及谐波大幅诽谤。此外，功能安全性和 EMC 等第也得到了显贵擢升。六相电机还能大幅诽谤轴电压和轴电流，不错减少对轴承，特别是陶瓷球轴承的依赖，对资本法则具有积极影响。天然，各家厂商的聘请可能有所不同，但多相电机无疑是未回电机发展的一个遑急所在。

在新本事领域，电励磁本事的诓骗可视为一种调动，其环节在于诓骗场景的挪动。原来诓骗于直流发电机的本事，现已见效改革至汽车领域，良马公司已见效达成量产，其调动之处在于选择导电刷或无线传感本事为转子绕组提供励磁电流。

另一项值得关切的本事是混杂励磁电机，咱们在此方式上已请求多项专利，并特地将其推向量产。然而，由于混杂励磁电机存在双重磁场，法则上濒临较大挑战，因此该方式面前暂缓，咱们最先入部属手研发了六相运行本事。

此外，多相矢量磁阻电机亦然一项值得探讨的本事。矢量磁阻电机，特别是十级和八级转子类型，其结构与开关磁阻电机相似，但实则不同。矢量磁阻电机选择正弦运行，而开关磁阻电机则选择直流法则。咱们可阐发不同的性能需求，遐想多圭臬的矢量磁阻电机。

此类电机的转子上无磁钢，仅由铁片组成，其功率密度或扭矩密度相较于永磁电机略低。其上风在于不详了磁钢，带来了显贵的资本效益。面前，关连产物已在飞行器、机器东说念主枢纽电机以及物流车电机等领域得到诓骗。但在乘用车领域，由于其法则方面仍存在疑虑，尚未得到泛泛实施。

降速器本事发展分析

降速器领域，面前的主流遐想仍以平行轴降速器为主。然而，跟着对体积和空间移交要求的日益擢升，同轴式或行星结构的降速器正逐步增多。行星结构降速器有望在改日几年内取代平行轴降速器。天然行星结构降速器的资本不一定更低，但由于其体积减小、材料用量减少，其主要的挑战在于噪声、振动与 NVH 的法则。若是能灵验惩办 NVH 问题，或即使 NVH 阐扬稍逊，但若能带来空间移交的优化、分量的减轻或体积的缩小，对整车制造商而言仍将是极具招引力的聘请。

跟着电机转速的不休擢升，咱们需要权衡是追求更高的转速，如故仅确保能源性能输出清闲要求即可。若是不需过分追求高转速，可研究选择多档降速器决策。多档决策包括两档、三档等，但突出三档的结构将变得相配复杂。两档降速器可能存在换档冲击的问题，影响驾乘兴奋性，但对于越野车而言，这少许大约并不被过分关切，因为越野车用户更垂青能源性能。选择多档降速器不错诽谤电机转速要求，举例将转速法则在 12000 转 / 分钟以内，这成心于材料、扭矩和体积的袖珍化。然而，多档降速器的结构会相对复杂一些。

对于热衷于户外驾驶和越野行径的用户而言，若是车辆选择单降速器或单运行系统，为了搪塞脱困和自救等场景，限滑差速器或电子差速器显得尤为遑急。天然，在散布式运行系统中，这一问题可能得到较好的惩办，因此无需过多研究。但对于选择前后两台电机的单运行系统产物，尤其吵嘴轮毂电机运行的系统，这一问题仍需关切。因为在某些顶点情况下，若是一个或多个车轮悬空，车辆怎样胜仗脱困便成为了一个环节问题，此时差速器的诓骗便显得尤为遑急。面前，市集上对于此类产物的需求仍然较为昌盛。

800V 本事属于电控领域的发展鸿沟，现时其市集浸透率正迟缓擢升。在材料聘请上，碳化硅并非独一齐径，氮化镓在某些特定诓骗场景下相似可动作备选决策。跟着本事的不休逾越，面前已有将硅基材料与碳化硅混杂使用的作念法，这种作念法既能达成约 60% 至 70% 的性能擢升，又能显贵诽谤资本。

法则器本事发展分析

电控领域的骨子诓骗中，多合一本当事者要阐扬为板级集成、芯片集成以及软件集成。从硬件架构的角度来看，咱们不错不雅察到物理集成、板级集成以及芯片集成等多种局面。硬件交融是直不雅可见的，而软件交融则荫藏于系统里面。多合一系统对芯片算力提议了较高要求，时常需要选择多核芯片进行法则。若是选择多个芯片进行本事部署，不仅复杂度高，而且在资本上并无彰着上风。

法则算法方面，诸如陡坡注入、主动发烧本事等，在行业内已较为常见。咱们也在此基础上进行了一些调动性的探索，其中一项环节本事是双载波自顺应本事。该本事旨在最大限制地擢升电流的正弦流动，从而灵验减少换取铜损以及磁钢涡流损耗，同期阻扰电机的谐波和振动。这对 NVH、EMC 以及效力都有所匡助。

咱们还始创了一种轴电压法则算法。该算法无需选择陶瓷球轴承或导电环，即可将轴电压法则在 3V 以内。比拟之下，行业内选择陶瓷球轴承和导电环的决策，其测试数据时常约为 5V。由于该本事的实施需要对底层软件和诓骗层软件进行大幅调遣，因此咱们不敢简略将其植入现存软件系统中。不外，咱们所取得的数据标明，在 400V 系统下，轴电压仅为 3V，这一阐扬彰着优于行业内其他依赖硬件的惩办决策。

对于转子温度估算本事，自前年以来，行业内对此进行了泛泛的商议，咱们也对此进行了深化的探索。这项本事特别复杂，与磁钢的工艺、电板电压的高下以及开关频率等身分都有着密切的关联，，并非浅易地通过标定即可达成，而是需要进入无数的责任。

咱们组建了一个小团队，不绝数月对此进行了深化的摸索。咱们发现，若是产物型号不发生变化，该本事尚可搪塞；但一朝波及产物换型或材料更换，责任将变得极度繁琐。尽管咱们已掌抓这项本事，但在诓骗方面却极为严慎。因为一朝诓骗，就意味着需要对算法进行修改，这可能会潜在地给软件带来一些 Bug。天然咱们在本事上进行了诸多探索，但在骨子诓骗上，咱们恒久保持高度的审慎魄力。

（以上内容来自合众汽车能源总成总工程师刘平宙于 2024 年 11 月 27 日 -28 日在第五届汽车电运行及环节本事大会发表的《新能源电驱系统发展近况及预测》主题演讲kaiyun体育网页版登录·官方网站。）