如今，新能源汽車迎來(lái)800V風(fēng)威科技致力于為可持續(xù)出行提供先進(jìn)的動(dòng)力總成技術(shù)，通過(guò)為電動(dòng)，混合動(dòng)力和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)提供關(guān)鍵零部件和智能系統(tǒng)解決方案，讓出行更清潔，更高效，更經(jīng)濟(jì)

2022年12月7—8日，在蓋世汽車主辦的2022第三屆汽車電驅(qū)動(dòng)及關(guān)鍵技術(shù)大會(huì)上，威派科技中國(guó)科技與創(chuàng)新部總監(jiān)王海波指出，目前將電壓從400V提升到800V有三種解決方案，分別是重置電池，通過(guò)升壓轉(zhuǎn)換器升壓，利用現(xiàn)有電機(jī)和逆變器升壓。

威派科技中國(guó)技術(shù)創(chuàng)新部總監(jiān)

我的內(nèi)容主要分為四個(gè)部分:威派科技及其解決方案，電驅(qū)動(dòng)架構(gòu)的演進(jìn)趨勢(shì)，DC boost充電和多功能電子箱在此趨勢(shì)下的技術(shù)發(fā)展，威派科技對(duì)全生命周期減碳的探索。

威派技術(shù)及其解決方案

威派科技在動(dòng)力總成方面積累很多，可以提供涵蓋內(nèi)燃機(jī)，混動(dòng)，電動(dòng)的完整解決方案我們的總部在德國(guó)，在全球有50多個(gè)生產(chǎn)基地，員工近4萬(wàn)人2021年總銷售額為83億歐元

在中國(guó)，威派科技的總部在上海，生產(chǎn)電驅(qū)動(dòng)相關(guān)產(chǎn)品的工廠在天津2019年，威派科技第三代電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)投產(chǎn)，2021年成立為亞洲提供電驅(qū)動(dòng)R&D服務(wù)的天津新能源R&D中心

比較新的產(chǎn)品是第四代800V油冷電傳動(dòng)，采用最新的碳化硅技術(shù)和八層扁線，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)+電傳動(dòng)+減速器三合一，并配有充電和升壓功能這種電機(jī)不僅可以作為驅(qū)動(dòng)單元，還可以代替PTC用于主動(dòng)升溫

電驅(qū)動(dòng)建筑的驅(qū)動(dòng)因素及發(fā)展趨勢(shì)

目前，電驅(qū)動(dòng)架構(gòu)正朝著高電壓方向發(fā)展我們認(rèn)為這種現(xiàn)象背后有以下幾個(gè)驅(qū)動(dòng)力:第一，成本如果能降低成本，可以促進(jìn)電動(dòng)汽車的整體普及，提高市場(chǎng)份額這是一個(gè)永恒的話題

第二是行駛里程，背后是電驅(qū)系統(tǒng)效率的提升直接表現(xiàn)就是容量/體積更小的電池也能達(dá)到同樣的續(xù)航里程，這也是降低成本的路徑

第三是功率密度，體積密度，重量密度未來(lái)整個(gè)功率密度還有很大的提升空間

最后，雙碳的影響，企業(yè)在設(shè)計(jì)產(chǎn)品架構(gòu)時(shí)應(yīng)該參考全生命周期減碳的角度。

總而言之，以上四個(gè)方面將是驅(qū)動(dòng)電驅(qū)動(dòng)架構(gòu)演進(jìn)的核心要素，那么電驅(qū)動(dòng)架構(gòu)將如何演進(jìn)。我們認(rèn)為會(huì)有三個(gè)階段:

在完全分離的初期，各部分是分離的，在整合階段的現(xiàn)階段，實(shí)現(xiàn)三大和小三的整合，在未來(lái)的全面集成階段，類似7合1，8合1的應(yīng)用會(huì)更多在這三個(gè)階段的演進(jìn)中，集成思路也將從機(jī)械和電路控制轉(zhuǎn)向功能集成和軟件集成這是我們對(duì)整個(gè)趨勢(shì)的預(yù)測(cè)

DC升壓充電及多功能電子箱的研制

基于這種趨勢(shì)，威派科技也做了一些探索這里主要介紹DC升壓充電和多功能電子箱兩項(xiàng)技術(shù)

首先是高壓充電800V平臺(tái)元年即將開(kāi)啟，但很多充電樁還是400V如何實(shí)現(xiàn)400V到800V的轉(zhuǎn)換我覺(jué)得一般會(huì)有三種解決方案

首先是重置電池，把800V的電池?fù)Q成兩個(gè)400V的，充電樁還是用400V這個(gè)方案在歐洲相當(dāng)流行第二種是用DC升壓變換器升壓三是通過(guò)復(fù)用逆變器和電機(jī)電感實(shí)現(xiàn)升壓充電，即DC升壓逆變器

考慮到成本和經(jīng)驗(yàn)，我們認(rèn)為DC升壓逆變器是一種更合適的方法。

這三種解決方案各有利弊重置電池相對(duì)復(fù)雜，在切換過(guò)程中存在短時(shí)掉電的風(fēng)險(xiǎn)，因?yàn)樵谇袚Q過(guò)程中需要完全切斷電源如果直接使用DC升壓轉(zhuǎn)換器，主要成本來(lái)自額外的部件，充電功率完全取決于升壓轉(zhuǎn)換器

DC boost逆變器是一種理想的方案，相當(dāng)于利用汽車現(xiàn)有的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，復(fù)用逆變器和電機(jī)，達(dá)到最高的性價(jià)比。

下圖顯示了我們的拓?fù)鋱D和模擬模型的關(guān)鍵參數(shù)電機(jī)電感和互感取決于電機(jī)設(shè)計(jì)主要影響參數(shù)為開(kāi)關(guān)頻率和母線電容，其他為次要影響參數(shù)右圖可以看出，開(kāi)關(guān)頻率對(duì)DC升壓電容的大小影響很大，充電樁要求電流紋波最大峰值不超過(guò)9A

以下是實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)當(dāng)充電功率大于40kW時(shí)，我們都可以達(dá)到95%以上的充電效率最大充電功率可達(dá)峰值功率120kW，充電效率97.3%，紋波電流小于3A

第二個(gè)是多功能電子箱這款產(chǎn)品的初衷是將行駛，充電，反向充電的功能集成在一個(gè)部件中其核心是專用逆變器，每相由4個(gè)開(kāi)關(guān)，1個(gè)電感和1個(gè)電容組成的DC變換器，通過(guò)復(fù)用濾波，控制，冷卻和外殼，實(shí)現(xiàn)雙向升降壓，降低成本和體積

該多功能電子箱完全獨(dú)立于車用電池電壓電機(jī)，可通過(guò)中間電源連接單元連接不同的用電或供電單元，實(shí)現(xiàn)交流充電，三相交流充電，高壓充電，400V/800V，反向充電，電力驅(qū)動(dòng)等多種功能。

這款產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)是:對(duì)于充電來(lái)說(shuō)，在峰值負(fù)載情況下，車載充電效率可提升1.5%，對(duì)于電力驅(qū)動(dòng)，在WLTP條件下，繞組和傳導(dǎo)損耗較小由于輸出電壓近似為正弦波，電機(jī)的諧波損耗大大降低，電機(jī)效率提高，因此總效率也會(huì)提高但它也面臨著安全挑戰(zhàn)，如防止額外泄漏的安全保護(hù)措施

威派技術(shù)全生命周期碳減排探索

所謂全生命周期，就是原料準(zhǔn)備，生產(chǎn)，運(yùn)輸，使用，回收的全周期威派科技的工廠已經(jīng)采購(gòu)了綠色電力，生產(chǎn)階段產(chǎn)生的碳排放幾乎為零接下來(lái)的努力主要是在原材料領(lǐng)域，我們會(huì)和供應(yīng)商合作伙伴一起，減少原材料生產(chǎn)階段的碳排放

外勵(lì)磁電機(jī)是一種不使用稀土，但性能與永磁電機(jī)相當(dāng)?shù)碾姍C(jī)技術(shù)經(jīng)過(guò)分析，與永磁電機(jī)相比，外勵(lì)磁電機(jī)需要額外的勵(lì)磁電路，增加了逆變器的體積，從而增加了逆變器的碳排放但是因?yàn)闆](méi)有使用稀土材料，所以減少了電機(jī)的碳排放

總而言之，把三合一作為一個(gè)整體，在其他條件下，外激電機(jī)可以減少4%的碳排放。

最后總結(jié)一下，這次分享的重點(diǎn)有兩個(gè):一是電驅(qū)動(dòng)架構(gòu)將集成化，高壓化，從機(jī)械集成，電路集成，最后到功能集成，復(fù)用基于這一趨勢(shì)，我們還探索了不同的技術(shù)，如高壓DC充電逆變器和多功能電子箱

其次，傳統(tǒng)的觀點(diǎn)是產(chǎn)品設(shè)計(jì)和生產(chǎn)要兼顧成本，性能和效率的鐵三角，而現(xiàn)在需要加入第四個(gè)維度:全生命周期的碳排放，這將有助于全球雙碳目標(biāo)的達(dá)成。

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