9月16日，由南京市人民政府、中國(guó)電動(dòng)汽車百人會(huì)共同主辦的“2020全球新能源汽車供應(yīng)鏈創(chuàng)新大會(huì)”正式開幕。本屆大會(huì)以“如何做強(qiáng)汽車三條鏈，實(shí)現(xiàn)真正汽車強(qiáng)國(guó)”為主題，聯(lián)合國(guó)內(nèi)外整車廠、零部件企業(yè)、跨國(guó)公司，以及汽車產(chǎn)業(yè)界專家學(xué)者、政府有關(guān)部門代表，共同關(guān)注在全球汽車電動(dòng)化轉(zhuǎn)型持續(xù)深入的當(dāng)下，汽車產(chǎn)業(yè)將如何關(guān)注產(chǎn)業(yè)鏈變革，以及怎樣做好應(yīng)對(duì)新時(shí)期的準(zhǔn)備。

在9月17日下午舉辦的“電動(dòng)化供應(yīng)鏈的未來機(jī)會(huì)”主題峰會(huì)上，上海電驅(qū)動(dòng)股份有限公司副總經(jīng)理張舟云發(fā)表了精彩演講，以下為演講實(shí)錄：

張舟云：大家好，我下面要跟大家介紹的是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，它包含驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)控制器和減速器、變速器，還有一些機(jī)械的傳動(dòng)裝置。

給我的題目是電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)創(chuàng)新與產(chǎn)業(yè)升級(jí)，這里面涉及到的創(chuàng)新技術(shù)比較多，我重點(diǎn)針對(duì)純電動(dòng)汽車領(lǐng)域三合一總成相關(guān)的一些創(chuàng)新技術(shù)和涉及產(chǎn)業(yè)鏈相關(guān)內(nèi)容做介紹。

這一頁說的是乘用車對(duì)電機(jī)的需求，其實(shí)這里面的說法我們已經(jīng)用了很多年了，近幾年電機(jī)技術(shù)發(fā)展很快，現(xiàn)在從汽車應(yīng)用來講，需求也有很多方面的調(diào)整。大家現(xiàn)在更看重的需求就是我標(biāo)紅的幾個(gè)地方：一個(gè)是集成化，電驅(qū)動(dòng)總成要做得集成度更高，體積更小。當(dāng)然要做到集成化涉及到機(jī)、電、熱、磁和噪聲等多個(gè)領(lǐng)域，是一個(gè)綜合設(shè)計(jì)的過程。后面我還會(huì)單獨(dú)講集成化涉及到的一些技術(shù)問題，這是第一個(gè)需求。

第二個(gè)需求是要求電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品的可靠，長(zhǎng)壽命，要免維護(hù)等。從車輛應(yīng)用來講，要滿足八年或者二十四萬公里，但是現(xiàn)在實(shí)際用的話，有一些用作出租或者是運(yùn)營(yíng)，對(duì)車輛得壽命要求提高了很多，比如三十萬公里、四十萬公里等。從這個(gè)角度來說，對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的要求就提高了。驅(qū)動(dòng)電機(jī)里面涉及的一些材料需要考慮可回收，特別是電機(jī)總量增加以后，需要考慮怎么回收再制造等。第三個(gè)需求是噪聲和電磁兼容，這是從車的品質(zhì)來講，也是我們一直在追求的。還有一個(gè)就是成本，成本其實(shí)從一開始就是我們面臨的一個(gè)挑戰(zhàn)，特別是近兩年來說，對(duì)我們做驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電驅(qū)動(dòng)的企業(yè)來說，挑戰(zhàn)非常的大。怎么樣在這么低的成本下，持續(xù)保持企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力，在市場(chǎng)里面占據(jù)一定的份額，持續(xù)地投入一些新的技術(shù)，這個(gè)是我們各個(gè)電機(jī)企業(yè)都面臨的一個(gè)問題。

現(xiàn)在大家還關(guān)注什么呢？關(guān)注電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)本身的智能化、自身得健康診斷技術(shù)。電池的健康狀態(tài)預(yù)測(cè)大家都很了解，其實(shí)現(xiàn)在對(duì)電機(jī)也有這方面的要求，我們正在考慮怎么樣利用大數(shù)據(jù)資源，更好地監(jiān)測(cè)和預(yù)測(cè)電機(jī)的壽命。另外一個(gè)就是功能安全，特別是兩三年以后量產(chǎn)的汽車，對(duì)電機(jī)在功能安全方面的要求逐步提高。

對(duì)于我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展?fàn)顩r，我這里有三個(gè)小段落來概括。從電機(jī)來講，整體上我覺得電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造和國(guó)外相比還是相當(dāng)?shù)摹漠a(chǎn)業(yè)規(guī)模來講，我國(guó)電機(jī)自動(dòng)化生產(chǎn)線包括裝備的水平也很高了，因?yàn)楝F(xiàn)在競(jìng)爭(zhēng)的企業(yè)很多，相對(duì)來說電機(jī)行業(yè)產(chǎn)能是過剩的。從電力電子來說，前幾年國(guó)內(nèi)和國(guó)外的差距較大，經(jīng)過這幾年的努力，我們從器件到封裝到逆變器整體水平提升很快，現(xiàn)在基本可以達(dá)到國(guó)外產(chǎn)品同類的水平。還有就是第三代半導(dǎo)體器件，以碳化硅器件為代表，特斯拉已經(jīng)把碳化硅器件在Model 3批量應(yīng)用。碳化硅器件的成本很高，我們一直在考慮在什么時(shí)間點(diǎn)可以大量應(yīng)用。經(jīng)過特斯拉的拉動(dòng)以后，這個(gè)進(jìn)程肯定會(huì)加快。我們國(guó)內(nèi)也看到比亞迪的“漢”電動(dòng)汽車也開始用了碳化硅器件。我個(gè)人覺得目前碳化硅器件的價(jià)格可能偏高，兩到三年以后有可能在市場(chǎng)上可以看到越來越多的電動(dòng)車應(yīng)用了碳化硅逆變器。還有一個(gè)就是產(chǎn)業(yè)鏈，我們這些年一直在強(qiáng)調(diào)，一直在推動(dòng)我們自主的產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展。電機(jī)和逆變器也是產(chǎn)業(yè)鏈的一部分，這個(gè)是屬于中間環(huán)節(jié)，其實(shí)再往上一層，就涉及到了材料、IGBT這些核心的器件。經(jīng)過這些年的發(fā)展，我們國(guó)家現(xiàn)在有比較多的企業(yè)能夠?qū)崿F(xiàn)IGBT的自主替代，而且在市場(chǎng)上也有一定的應(yīng)用規(guī)模。

在乘用車電驅(qū)動(dòng)總成領(lǐng)域，三合一總成已經(jīng)是整個(gè)行業(yè)的共識(shí)，我們看到國(guó)內(nèi)國(guó)外有很多的三合一產(chǎn)品在市場(chǎng)中應(yīng)用。對(duì)比下來，我們國(guó)內(nèi)三合一總成技術(shù)水平和國(guó)外相比，在總成體積密度、扭矩輸出能力、效率水平等指標(biāo)應(yīng)該還是比較相近的。當(dāng)然個(gè)別有一些產(chǎn)品最高轉(zhuǎn)速是12000rpm，有的是16000rpm，但是從總成輸出轉(zhuǎn)速看還是比較相近的。而且我們國(guó)內(nèi)也有出口到北美的案例，當(dāng)然國(guó)外也有很多產(chǎn)品在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)配套應(yīng)用，所以從總成層面來說，總體發(fā)展還是比較好的。

我再說一下為什么要用三合一集成。它有必要性，一是集成的結(jié)構(gòu)非常緊湊，從車輛布置來講，它可以做成比較好的平臺(tái)化。2016年大眾推出MEB平臺(tái)的時(shí)候，就是明確的模塊化總成。二是從零件本身來講，集成后電機(jī)和逆變器的線束可以省掉了，對(duì)花鍵潤(rùn)滑和總成噪聲都有好處。還有對(duì)零部件企業(yè)來說，如果能做到平臺(tái)化的話，就可以用同一個(gè)機(jī)械布置，通過改變功率模塊的大小和電機(jī)定轉(zhuǎn)子有效長(zhǎng)度來控制成本，匹配不同的車型的需求。同時(shí)可以考慮做集中采購(gòu)來降低成本。為什么這么講呢？因?yàn)橛幸恍┯唵?，如果在生產(chǎn)過程中出訂單調(diào)整，用平臺(tái)化的結(jié)構(gòu)件就可以調(diào)整到其他訂單上，這樣從布局供應(yīng)鏈、生產(chǎn)組織和進(jìn)行備貨等都非常有好處。

我們有一個(gè)125千瓦的三合一總成，功率范圍是從95kW到145kW，最高轉(zhuǎn)速都一樣，電機(jī)鐵心長(zhǎng)度根據(jù)扭矩需求會(huì)有所變化，一套三合一總成可以匹配不同的車型應(yīng)用，這就是一個(gè)很好的例子。

說到電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成的創(chuàng)新技術(shù)主要包括機(jī)、電、熱三個(gè)方面，機(jī)械設(shè)計(jì)中考慮扭矩的傳遞路徑，就是怎么樣把電機(jī)和減速器做集成；還有就是從電的角度做到電氣與電磁的集成；熱的角度重點(diǎn)是熱管理集成，如將電機(jī)與減速器集中油冷，對(duì)于熱管理非常有好處。

另外，我再說幾個(gè)單項(xiàng)的技術(shù)。電機(jī)技術(shù)現(xiàn)在看到的就是扁線電機(jī)比較多。為什么？好處之一是扁線定子結(jié)構(gòu)剛度較好，對(duì)定子端部的絕緣也有好處；另外，它在中低速區(qū)域的效率比較好，所以它比較適合城市工況的應(yīng)用。當(dāng)然也有一些問題，比如說高頻的交流電阻帶來的損耗增加等。所以扁線電機(jī)的應(yīng)用要利用其優(yōu)勢(shì)。還有電機(jī)里面，稀土永磁大家也很擔(dān)心資源的問題。我們國(guó)家的情況是重稀土少，但輕稀土很多，所以電機(jī)技術(shù)是通過重稀土摻雜和替代，怎么樣減少重稀土的用量。

在電機(jī)控制器中怎么做集成呢？要根據(jù)逆變器集成來做功率模塊定制化技術(shù)，通過定制化來提高集成度。還有現(xiàn)在大家都談800V電壓平臺(tái)，800V電壓從逆變器本身的設(shè)計(jì)開發(fā)來講并沒有太大難度，更重要的是要考慮充電的兼容性，這和車輛應(yīng)用相關(guān)聯(lián)。個(gè)人認(rèn)為800V不是必然趨勢(shì)，但是它是一種存在的形式，就是說在某一些車型中有應(yīng)用。

除了逆變器本身集成外，車載電力電子部件的集成也是一個(gè)重要方面，包括集成逆變器、DCDC和車載充電機(jī)等等，這也是一個(gè)很重要的方向。

對(duì)于碳化硅器件應(yīng)用，剛才我前面講了，碳化硅的好處是高溫、高效、高頻，但是高頻和高效相互之間是有約束的。如果開關(guān)頻率提升較高，由于器件開關(guān)損耗和開關(guān)頻率成正比，高的開關(guān)頻率會(huì)影響碳化硅器件高效的發(fā)揮。所以我們?cè)趹?yīng)用方面來講，也就是說在需要用高頻的時(shí)候再用。碳化硅器件為什么說大家這么看好呢？原因是和IGBT相比，碳化硅器件在中低速的電流比較大的時(shí)候，效率更高，因此對(duì)于城市工況的運(yùn)行方式來評(píng)價(jià)能耗的時(shí)候有優(yōu)勢(shì)。從計(jì)算和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)看，基本可以保持5%左右的能耗節(jié)省。對(duì)于運(yùn)營(yíng)車量或者電量比較高的車型應(yīng)用，用碳化硅器件雖然成本高一點(diǎn)，但是也有可能總運(yùn)營(yíng)成本能下降。

還有一個(gè)就是減速器，三合一總成離不開減速器?？傮w來講，我們現(xiàn)在已經(jīng)擁有了多種高速減速器樣機(jī)和產(chǎn)品，但是減速器方面還有很多的事情要做，特別是關(guān)鍵零部件。

從總成層面，一個(gè)重要的指標(biāo)是振動(dòng)噪聲，其實(shí)電機(jī)的振動(dòng)噪聲涉及面很寬，怎么樣去提升它的性能，除了我們講到的集成匹配以外，更主要的還要從控制和設(shè)計(jì)角度去抑制?？偝傻牧硪粋€(gè)指標(biāo)是EMC，EMC現(xiàn)在難在什么地方呢？當(dāng)前的產(chǎn)品水平是達(dá)到國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的二級(jí)或者三級(jí)，但是現(xiàn)在有一些車廠提出來要求達(dá)到四級(jí)或者五級(jí)，在三級(jí)的基礎(chǔ)上怎么到四級(jí)的水平呢？這個(gè)是我們要攻關(guān)的。

在電驅(qū)動(dòng)總成產(chǎn)業(yè)鏈方面，硅鋼、磁鋼、功率模塊，包括不同封裝的功率模塊，其實(shí)我們現(xiàn)在都有產(chǎn)品，而且在市場(chǎng)上也有比較多的應(yīng)用，如三合一系統(tǒng)的高速軸承和絕緣材料等。

小結(jié)一下，從電機(jī)來講，瞄著怎么樣繼續(xù)提高它的材料利用率、工況匹配效率和提升品質(zhì)。在控制器里面就是重點(diǎn)是提高集成度，提高功率密度和效率。還有就是一體化的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)深度集成和我們產(chǎn)業(yè)鏈的持續(xù)發(fā)展。

謝謝大家！

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