新能源汽車市場(chǎng)進(jìn)入低增長(zhǎng)、退補(bǔ)貼、地方產(chǎn)業(yè)補(bǔ)貼下降將侵蝕整車企業(yè)的財(cái)務(wù)實(shí)力，降低整車廠投資零部件的能力和意愿。

未來，整車企業(yè)會(huì)逐步剝離自身零部件業(yè)務(wù)，進(jìn)而零部件企業(yè)需要“接管”整車企業(yè)原有的總成開發(fā)和生產(chǎn)任務(wù)，同步開發(fā)能力日益提升，“大總成”供應(yīng)商，甚至“0.5級(jí)供應(yīng)商”涌現(xiàn)。

目前一些先進(jìn)的電驅(qū)動(dòng)企業(yè)推出的三合一的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，已經(jīng)不是簡(jiǎn)單的集成，而是把逆變器做得非常小、非常薄、非常輕，可以放到頂部去，以達(dá)到減重、降成本、降尺寸，改善噪音的效果。

隨著新能源汽車的大批量投產(chǎn)，動(dòng)力系統(tǒng)出現(xiàn)了高度集成化、電機(jī)永磁同步化、高功率密度化、減速系統(tǒng)多擋化、冷卻系統(tǒng)多樣化的趨勢(shì)。

Schaeffler舍弗勒

舍弗勒下一代電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)將會(huì)向著電橋二擋化、高壓化、輪轂電機(jī)方向發(fā)展。

2018年一季度，舍弗勒在中國(guó)為長(zhǎng)城和長(zhǎng)安插電式混動(dòng)轎車供應(yīng)P4減速箱

去年9月在歐洲向奧迪乘用車方面提供單級(jí)減速器

去年年底在北美為福特批量供應(yīng)高壓P2混合動(dòng)力模塊

舍弗勒基于傳統(tǒng)的雙離合器變速箱上的技術(shù)和產(chǎn)品，目前考慮把類似于雙離合器的概念用在三合一電驅(qū)系統(tǒng)中：在電機(jī)和減速箱間加雙離合器，在換擋過程中做到?jīng)]有動(dòng)力中斷，舍弗勒認(rèn)為兩擋減速箱在純電驅(qū)動(dòng)上的應(yīng)用可能是未來的趨勢(shì)。

在輪轂電機(jī)方面，舍弗勒考慮把電機(jī)功率降低、疊片的數(shù)量縮小，塞進(jìn)14英寸的輪轂里，并且在電機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)件內(nèi)部加上小型的行星齒輪結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)減速。

這樣的14寸輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)力，四驅(qū)能做到2000Nm。此外，舍弗勒也用小型的行星齒輪機(jī)構(gòu)，把產(chǎn)品做了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在將來的無人駕駛空間，用線控控制的智能轉(zhuǎn)向和輪轂驅(qū)動(dòng)集成在一起，成為智能轉(zhuǎn)向驅(qū)動(dòng)模塊。

精進(jìn)

精進(jìn)電動(dòng)從2015年起就開始了電機(jī)和減速器深度集成的一體化設(shè)計(jì)，并于2017年實(shí)現(xiàn)了“二合一總成”的批量應(yīng)用。

2019推出適用于新能源乘用車及輕型商用車的“3000系列深度集成三合一純電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)”，將OD220平臺(tái)電機(jī)、高速兩級(jí)減速器、高功率密度電機(jī)控制器三大件深度集成。

通過集成設(shè)計(jì)，整個(gè)系統(tǒng)的總重約95kg，質(zhì)量降低近10%；而該系統(tǒng)電機(jī)轉(zhuǎn)速從原有的1萬2千轉(zhuǎn)，提高到了1萬6千轉(zhuǎn)；系統(tǒng)深度集成消除了電機(jī)和減速器的同軸度誤差，提高了總成的結(jié)構(gòu)剛度，也就隨即降低了振動(dòng)噪音；減速器效率提升1%的情況下，成本也得到有效控制，降低10%~15%。

市場(chǎng)上比較普遍的水冷技術(shù)相比，不導(dǎo)電、不導(dǎo)磁的油冷技術(shù)的冷卻效率更高。但由于油冷電機(jī)系統(tǒng)需要電機(jī)直接接入變速箱，而且要和高速齒輪集成在一起，因此對(duì)電機(jī)技術(shù)的要求極高。

GKN吉?jiǎng)P恩

吉?jiǎng)P恩電驅(qū)動(dòng)提供一體化系統(tǒng)的解決方案，包括軸承優(yōu)化、被動(dòng)潤(rùn)滑、低電流系統(tǒng)和混合電力傳動(dòng)系統(tǒng)。吉?jiǎng)P恩將在上海工廠進(jìn)行最新電驅(qū)動(dòng)橋(eDrive)技術(shù)的生產(chǎn)，將電動(dòng)機(jī)、逆變器和eAxle減速箱置于同一封裝空間。

吉?jiǎng)P恩主要關(guān)注兩種不同的變速器的系統(tǒng)：電驅(qū)動(dòng)橋和電動(dòng)變速器。產(chǎn)品包括模塊化偏移系統(tǒng)和共軸的電驅(qū)動(dòng)，以及帶集成的電機(jī)，還有帶行星齒輪組的共軸驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、半集成的偏移電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，有很多不同的方式來設(shè)計(jì)P4的電驅(qū)動(dòng)。

吉?jiǎng)P恩P4電驅(qū)動(dòng)橋的產(chǎn)品，適合純電動(dòng)和混動(dòng)等新能源車型。P4在包括啟動(dòng)、助力、回收、燃油節(jié)省性、二氧化碳的排放，還有扭矩矢量，以及集成系統(tǒng)和效率等方面性能表現(xiàn)均不錯(cuò)。

越博動(dòng)力

越博動(dòng)力認(rèn)為，商用車動(dòng)力總成技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)已經(jīng)凸顯出來，第一是變(減)速器的應(yīng)用將增多。

變速箱的應(yīng)用對(duì)整車的性能有諸多好處，例如可以提高爬坡等動(dòng)力性，協(xié)調(diào)電機(jī)最大限度的在高效率區(qū)間工作；此外還可以縮小電機(jī)規(guī)格，從而降低動(dòng)力總成系統(tǒng)的重量，實(shí)現(xiàn)輕量化；另外隨著高速電機(jī)的普及，相應(yīng)的高速減速器將開始逐步應(yīng)用。

越博動(dòng)力的在一體化動(dòng)力總成系統(tǒng)已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了批量化商用，優(yōu)勢(shì)明顯。例如通過電機(jī)與變速器的集成，可以縮短軸向距離，降低總成系統(tǒng)重量，提高車輛續(xù)航，行星結(jié)構(gòu)傳遞扭矩穩(wěn)定，噪聲小，最重要的是可以實(shí)現(xiàn)總成系統(tǒng)成本降低15%。

在電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)方面，越博動(dòng)力創(chuàng)新研發(fā)的集成自動(dòng)變速器車橋具備節(jié)省空間，方便布置的優(yōu)勢(shì)。同時(shí)電驅(qū)動(dòng)橋系統(tǒng)可以省去一部分傳動(dòng)部件，減少了傳動(dòng)環(huán)節(jié)的能量損耗，大大提高了整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)效率，另一個(gè)好處是降低了系統(tǒng)成本。

作為一家專業(yè)的新能源汽車動(dòng)力總成系統(tǒng)解決方案提供商，越博動(dòng)力針對(duì)2T-49T的不同級(jí)別和類型的純電動(dòng)物流車制定了專業(yè)化的技術(shù)方案。

ContinentalAG大陸集團(tuán)

大陸集團(tuán)為電氣化提供全方位的解決方案，包括48V的混合電機(jī)，以及純電驅(qū)動(dòng)和動(dòng)力總成。

大陸集團(tuán)2011年開始生產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)，目前電驅(qū)集成度較高。大陸集團(tuán)逆變器、減速器和電機(jī)三合一集成化產(chǎn)品全球量產(chǎn)將從中國(guó)開始，就在今年三季度在天津生產(chǎn)。此外，大陸計(jì)劃將電子系統(tǒng)集成到變速器上，下一代產(chǎn)品將會(huì)有更高的密度，也會(huì)更輕量化。

新一代電驅(qū)系統(tǒng)是完全集成的，逆變器、減速器和電機(jī)三合一，同時(shí)它也提供了很多的優(yōu)勢(shì)，特別是空間方面的優(yōu)勢(shì)和輕量化的優(yōu)勢(shì)，以及可靠性。

將電子系統(tǒng)集成到電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)當(dāng)中是并不容易的，包括相關(guān)的機(jī)械和其他技術(shù)上的難度。大陸集團(tuán)第四代的產(chǎn)品將會(huì)有更高的密度，也會(huì)更輕量化。

中車株洲

中車株洲認(rèn)為，下一代電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品特征應(yīng)該是以集成化、模塊化、定制化、新材料和新工藝的應(yīng)用，進(jìn)而達(dá)到整車對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)高效、高功率密度、高可靠和低成本的要求。

下一代電驅(qū)動(dòng)關(guān)鍵技術(shù)要在驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的組成部件電機(jī)控制器和驅(qū)動(dòng)電機(jī)來進(jìn)行攻關(guān)，從器件到整個(gè)系統(tǒng)的集成。

做到集成化不僅可以降低成本、減小體積，提高系統(tǒng)的效率和其功率密度、噪聲也會(huì)降低。

電機(jī)方面的NVH技術(shù)、熱管理、效率區(qū)間優(yōu)化、高性能材料的技術(shù)在進(jìn)步。在控制器方面，有新一代IGBT芯片、新型IGBT封裝與驅(qū)動(dòng)、多變流器集成、電磁兼容、功能安全、健康管理以及下一代寬禁帶半導(dǎo)體技術(shù)等方面。

以芯片技術(shù)為例。目前下一代的IGBT開關(guān)器件技術(shù)采用精細(xì)溝槽，在開關(guān)損耗不增加的情況下，可以大大提高電流密度。

而下一代寬禁帶半導(dǎo)體碳化硅芯片技術(shù)，碳化硅的特點(diǎn)非常明顯，但要開發(fā)出高可靠、大電流的芯片，還有很多技術(shù)需要解決，如非平衡態(tài)碳化硅柵氧生長(zhǎng)技術(shù)、溝槽刻蝕工藝等等工藝技術(shù)，這樣才能開發(fā)出高可靠、大電流的芯片。

中車株洲現(xiàn)有電驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品主要是二合一，包括電機(jī)電控二合一，電機(jī)和減速箱二合一，也有電機(jī)、電控、減速箱三合一，三合一將是終極目標(biāo)。

Protean

輪轂電機(jī)基本上是高度集成的模塊，整車廠可以非常便捷的用模塊形式去集成輪轂電機(jī)，開發(fā)成本方面可以減少，制造過程中跟供應(yīng)商管理。

輪轂電機(jī)一旦實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)規(guī)模，會(huì)跟其他的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在成本上形成競(jìng)爭(zhēng)力。

ProteanElectric設(shè)計(jì)、開發(fā)和生產(chǎn)高度集成的輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)。Protean的輪轂電機(jī)技術(shù)集合封裝優(yōu)勢(shì)、整車設(shè)計(jì)自由、高功率高扭矩性能優(yōu)勢(shì)和成本優(yōu)勢(shì)，對(duì)混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車市場(chǎng)起到戰(zhàn)略性作用。

輪轂電機(jī)在NVH上有非常好的表現(xiàn)。輪轂電機(jī)是高度集成的一個(gè)設(shè)備，將電控器，逆變器，都集成在一塊，使用輪轂電機(jī)沒有差速器齒輪的需要，所以可以省卻不少噪音。

去年12月，ProteanElectric還與華人運(yùn)通、威孚電驅(qū)達(dá)成戰(zhàn)略合作，共同推進(jìn)輪轂電機(jī)的規(guī)模量產(chǎn)。

ZF采埃孚

采埃孚2025戰(zhàn)略規(guī)劃中，將新能源電驅(qū)動(dòng)業(yè)務(wù)被列為重點(diǎn)發(fā)展對(duì)象。

采埃孚在針對(duì)逆變器產(chǎn)品做整合，包括電機(jī)，離合器和扭振、減振器，滿足車企對(duì)成本、空間、NVH等要求。

電橋也是類似的，包括有電機(jī)，但是必須要把它跟動(dòng)力電子和差速器結(jié)合起來，并且是以節(jié)省空間的模塊化的方式，并滿足NVH的要求。

目前主流的驅(qū)動(dòng)方式有“三合一”，即電機(jī)、電機(jī)控制器、減速器三者集成為一個(gè)整體。采埃孚不僅獨(dú)立完成所有“三合一”產(chǎn)品的自身設(shè)計(jì)制造和生產(chǎn)，還可以根據(jù)配套需求將其單獨(dú)使用。搭載該驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的豪華品牌車型已經(jīng)在歐洲先行上路，并將引入中國(guó)市場(chǎng)。

此外，采埃孚強(qiáng)調(diào)會(huì)高度關(guān)注聚焦中國(guó)市場(chǎng)。公司試著把更多的解決方案帶到中國(guó)市場(chǎng)，來滿足中國(guó)消費(fèi)者不斷迅速增長(zhǎng)的需求。目前已經(jīng)在沈陽和杭州布局，上海主要是研發(fā)。

比亞迪

比亞迪將電機(jī)、減速器、電控作為一體設(shè)計(jì)，打造了三合一電驅(qū)動(dòng)總成系統(tǒng)，具有高度集成化、IGBT損耗小、高效區(qū)寬等諸多優(yōu)勢(shì)，滿足了A00、A0、A、B級(jí)等轎車對(duì)動(dòng)力性加速和爬坡的需求。

據(jù)悉，比亞迪發(fā)布了“e平臺(tái)”，涵蓋電機(jī)、電控、變速器高速集成的三合一電驅(qū)動(dòng)總成，以及DC-DC、充電器和配電箱三合一的高壓系統(tǒng)等。其中，比亞迪的三合一電驅(qū)動(dòng)總成系統(tǒng)中，電機(jī)轉(zhuǎn)速達(dá)到14000rpm。

目前電驅(qū)動(dòng)三合一主要開發(fā)四個(gè)平臺(tái)，分別適用車輛重量范圍在1T~2.7T，峰值功率從40kW、70kW、120kW到180kW，峰值扭矩從120N.m、180N.m、280N.m到330N.m，滿足A00、A0、A、B級(jí)等轎車對(duì)動(dòng)力性加速和爬坡的需求。

產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)：驅(qū)動(dòng)總成綜合效率達(dá)到88%，最高效率達(dá)到91.9%，重量下降了35%，功率密度提升了40%，電機(jī)成本下降了40%。

應(yīng)用情況：據(jù)了解，比亞迪元EV360便是比亞迪“e平臺(tái)”下的首款純電動(dòng)車型，該車是一款純電動(dòng)小型SUV，電機(jī)峰值功率為160KW，峰值扭矩為310N·M。

西門子

最近，西門子發(fā)布了一項(xiàng)新的技術(shù)，將電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)中的逆變器與電動(dòng)機(jī)集成到了一起，兩個(gè)組件共同一套冷卻單元，通過這種方法，降低驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量、節(jié)省內(nèi)部空間。

逆變器和電動(dòng)機(jī)是電動(dòng)車動(dòng)力系統(tǒng)中兩個(gè)重要的部件，逆變器將從電池中出來的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，而電動(dòng)機(jī)則負(fù)責(zé)將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能，傳遞到傳動(dòng)系統(tǒng)。到現(xiàn)在為止，逆變器與電動(dòng)機(jī)一直是兩個(gè)獨(dú)立的組件。

而西門子的這項(xiàng)新技術(shù)，就是將這兩個(gè)設(shè)備集成到一起，使用一個(gè)外殼，并藉此來減輕重量、節(jié)省空間和降低成本。

據(jù)西門子的工程師表示，逆變器與電動(dòng)機(jī)組合到一起之后，原本兩個(gè)組件之間的電纜和其他連接附件就不需要了，大概能在電動(dòng)車內(nèi)部節(jié)省6-8升的空間，可以用來放置充電組件等其他設(shè)備。

把逆變器與電動(dòng)機(jī)集成到一起并非是1+1這么簡(jiǎn)單，在集成過程中，冷卻是工程師們遇到的最大難題。

在高溫時(shí)候，逆變器中將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的半導(dǎo)體——IGBT模塊的性能會(huì)受到溫度的影響而受到限制。所以，逆變器一般會(huì)有自己獨(dú)立的冷卻系統(tǒng)。

而電動(dòng)機(jī)在運(yùn)轉(zhuǎn)過程中，將電能轉(zhuǎn)換成機(jī)械能時(shí)，會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，因而，要將這兩個(gè)部件組合到一起，必須解決電動(dòng)機(jī)與逆變器的散熱的問題，讓逆變器在離電動(dòng)機(jī)很近的時(shí)候，也不會(huì)因?yàn)檫^熱而影響性能，增加輸出能量損耗或者降低組件壽命。

西門子的工程師們根據(jù)組件中各零部件對(duì)溫度的敏感程度設(shè)計(jì)了一個(gè)冷卻回路，讓冷卻水最先經(jīng)過對(duì)溫度最為敏感的區(qū)域，如IGBT模塊、電流回路上的電容器等，優(yōu)先對(duì)這些部件進(jìn)行冷卻，最后經(jīng)過哪些對(duì)溫度不敏感的區(qū)域，如外殼之類的地方，然后完成循環(huán)。而且，這樣的設(shè)計(jì)，會(huì)在逆變器的電子組件與電動(dòng)機(jī)的組件之間用冷卻水形成了一個(gè)簾壁，將兩個(gè)部件隔離開來。

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