2023年1-11月，乘用車?yán)塾嬩N量為1934.5萬輛，同比增長5.3%，乘用車市場持續(xù)擴(kuò)張。其中新能源車型銷量為680.8萬輛，同比增長35%。

2023年12月15日，在第四屆汽車電驅(qū)動及關(guān)鍵技術(shù)大會上，泛亞技術(shù)中心驅(qū)動單元本體架構(gòu)高級技術(shù)經(jīng)理李凌翔認(rèn)為，在當(dāng)前趨勢下，用戶需求決定產(chǎn)品的技術(shù)演進(jìn)方向，客戶關(guān)注性價比、動力性、空間等因素。就空間而言，電車空間一般比油車大，這與電驅(qū)布置、構(gòu)型等有所關(guān)聯(lián)。

李凌翔介紹了上汽通用奧特能制電平臺的電驅(qū)，通用汽車在新能源電驅(qū)動上做了許多具有開創(chuàng)性的開發(fā)工作，如結(jié)構(gòu)的集成方式、連接等。該電驅(qū)有高可靠性、高集成性和高效率的特點，設(shè)計充分考慮整車布置的空間要求，做到盡量把整車空間留給用戶。

泛亞技術(shù)中心驅(qū)動單元本體架構(gòu)高級技術(shù)經(jīng)理

以下為演講內(nèi)容整理:

行業(yè)現(xiàn)狀與用戶需求

2023年1-11月，乘用車?yán)塾嬩N量1934.5萬輛，同比增長5.3%，乘用車市場持續(xù)擴(kuò)大。其中新能源車型銷量680.8萬輛，同比增上35.2%，新能源車銷量占乘用車銷量的35%。在產(chǎn)品開發(fā)過程中，用戶需求決定了產(chǎn)品技術(shù)的演進(jìn)方向?？蛻魰^多考慮性價比動力性、空間等因素。

圖源:演講嘉賓素材

動力性是電驅(qū)最基礎(chǔ)的性能，電車動力性十分強(qiáng)勁，在800V車中表現(xiàn)明顯。這是客戶能感受到的純電車區(qū)別于燃油車最顯著的特征，起步十分迅速。NVH和燃油車相比少了發(fā)動機(jī)噪音，因此純電車的噪音會低很多。同樣大小的車相比，電車空間一般比油車大，電驅(qū)布置和構(gòu)型在其中發(fā)揮了較大作用。電車?yán)m(xù)航已經(jīng)可以達(dá)到700—1000km。由于電驅(qū)效率能夠提升續(xù)航，因此行業(yè)在這一方面投入了大量精力。

四驅(qū)輔助技術(shù)也與效率相關(guān)，主要目的是要降低四驅(qū)輔驅(qū)在滑行中的損耗。異步電驅(qū)方案成本較低，但功率和扭矩密度會有所下降。永磁同步電機(jī)+斷開機(jī)構(gòu)可以保留同步電機(jī)高功率、高扭矩密度的特點，且滑行損耗會大幅降低，但和異步電機(jī)比成本會有所增加。

快充是客戶的痛點之一，也是解決補能需求的一個方向。電驅(qū)在其中要做的就是和電池電壓平臺一起提升電壓，即做好800V平臺方案。此外，還要解決400V樁升壓充電問題，隨著高壓樁的普及，這一需求有可能會有所下降。

成本控制是車企的一大競爭力。一方面，要實現(xiàn)平等化、集成化，通過頂層設(shè)計，用有限的系列化電驅(qū)覆蓋不同級別整車需求。另一方面，可以降低投資，實現(xiàn)降本。此外，標(biāo)準(zhǔn)化子系統(tǒng)和子系統(tǒng)之間的接口，如油泵、熱交換器、駐車等可以做到模塊化，以降低成本。還可以通過高速化實現(xiàn)低成本需求。主要邏輯是在保持相同最高車速和輸出扭矩的前提下，提高電機(jī)轉(zhuǎn)速，增加齒輪速比，以減小電機(jī)扭矩和體積，實現(xiàn)降本。

隨著電機(jī)轉(zhuǎn)速的提升，電機(jī)設(shè)計需要進(jìn)行更改。轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)要進(jìn)行優(yōu)化設(shè)計，如果轉(zhuǎn)速過高，成本將有所上升。同樣的車速速比越大時，電機(jī)和齒輪轉(zhuǎn)速越高，嘯叫風(fēng)險會難以控制，因此轉(zhuǎn)速再上升時對于降本幾乎沒有效果了。但對于車企而言，如果轉(zhuǎn)速越高，技術(shù)難度越大，對客戶而言是一大宣傳點。

系統(tǒng)優(yōu)化層面，在不超過系統(tǒng)上限的前提下，提高系統(tǒng)電壓可以提升電驅(qū)功率。輕量化則是通過結(jié)構(gòu)拓?fù)涞姆绞浇档椭亓?，還可以和整車其他部件做優(yōu)化減重，如和副車架、懸置做一些設(shè)計，通過結(jié)構(gòu)布局減重。

整車集成及電驅(qū)集成

電驅(qū)整車布置及構(gòu)型上，我們需要盡可能把車內(nèi)空間給到用戶。由于后驅(qū)要做到不侵占后備箱空間，因此高度要盡量減小，電驅(qū)做成扁平型。前驅(qū)則主要考慮碰撞影響，逆變器 布置在前面和后面都不利于碰撞，因此一般布置在上方。由于前驅(qū)要考慮和轉(zhuǎn)向機(jī)配合的問題，一般轉(zhuǎn)向機(jī)后置配合麥弗遜懸架，轉(zhuǎn)向機(jī)前置配合雙叉臂的懸架，瘦高型電驅(qū)可以較容易匹配轉(zhuǎn)向機(jī)的前置和后置?？紤]到成本、共用性問題，扁平型電驅(qū)也可以用在前驅(qū)，但為了增加碰撞空間，可以讓電驅(qū)轉(zhuǎn)一個角度使用。

下圖五個構(gòu)型是常見的構(gòu)型方案。目前市面上大部分電驅(qū)布置都是采用構(gòu)型一，其特點是Z向尺寸較小，X向尺寸較大，可以用在前驅(qū)后驅(qū)中。構(gòu)型二是平行軸異軸T軸布置，逆變器布置在電機(jī)對面，Z向尺寸最小，Y向尺寸偏大。

構(gòu)型三的逆變器布置在半軸位置，齒輪較小，適用于后驅(qū)，是奧特能智電平臺后驅(qū)的布置方式。構(gòu)型四則是將逆變器側(cè)置，適用于后驅(qū)。構(gòu)型五是平行軸同軸，逆變器頂置，Z向尺寸較大，X向尺寸最小，適用于前驅(qū)。

圖源:演講嘉賓素材

電驅(qū)集成的目的是降本、減重、減少體積，便于整車布置。下圖是常見的電驅(qū)三合一集成，逆變器和電機(jī)徑向空間部分解偶，中間軸可以布置在上面，也可以布置在下面。布置在上面會擠占逆變器空間但有利于提高效率，布置在下面則有利于逆變器的布置。

圖源:演講嘉賓素材

電機(jī)轉(zhuǎn)子和變速器輸入軸演變過程如上圖左所示，目的是減少軸承數(shù)量，降低成本。最下面是水冷電機(jī)常用的布置方式，電機(jī)軸和數(shù)軸分開布置，軸承單獨分開，中間有連接，往上減少了一個軸承。再往上就是電機(jī)和電機(jī)軸開始做集成，軸承布置略微有變化，電機(jī)和電機(jī)軸變成一根軸。

電機(jī)定子和變速器集成，油冷是主要趨勢，關(guān)鍵是繞組要冷卻均勻。油冷方式分為兩類，一是電機(jī)定子，通過螺栓固定，優(yōu)勢在于電子容易拆裝，難點在于如何冷卻均勻；二是定子過盈裝配，優(yōu)勢在于冷卻更容易均勻，劣勢在于拆裝不便，產(chǎn)線需要加熱壓裝冷卻，會占一些面積。

多合一是當(dāng)前行業(yè)比較熱門的方向。目前多合一仍舊以結(jié)構(gòu)集成為主，部分企業(yè)在探索低壓控制進(jìn)一步集成。集成內(nèi)容是3+3+N，電驅(qū)的三合一加電源的三合一，再加上加熱器、電池管理器等，比較常見的是七合一，集成方式分為集成到電驅(qū)、電池。

以三合一為例，電源三合一可以放在電驅(qū)上方，適用于前驅(qū)，需要調(diào)整懸置。電源三合一也可以平鋪，適用于后驅(qū)。此外，電機(jī)功率密度越高意味著電機(jī)尺寸越小。對多合一而言，由于空間非常緊張，業(yè)內(nèi)有一種做法是選用電機(jī)平臺，直徑小一些，長度適當(dāng)大一些，以緩解空間緊張。

集成度和可靠性具有一定矛盾性。集成度越高，對可靠性的要求越高，在供應(yīng)鏈的選擇上會受限，需要選擇可靠性更高、能力更強(qiáng)的供應(yīng)商配合做集成。此外，集成度越高，通用性會變差，因此需要有很大的量進(jìn)行支持。

奧特能智電平臺電驅(qū)

通用汽車是新能源汽車發(fā)展史上的先驅(qū)。通用汽車在新能源電驅(qū)的設(shè)計開發(fā)上做了許多具有開創(chuàng)性的開發(fā)工作，如采用螺栓連接的電機(jī)電子和結(jié)構(gòu)件的繼承方式、扁線6層的定子繞組等。

以此為基礎(chǔ)，通用在新能源車上開發(fā)了奧特能智電平臺。整個平臺有三款電驅(qū)，分別是前驅(qū)電驅(qū)、后驅(qū)電驅(qū)和輔助電驅(qū)，主驅(qū)是永磁同步電機(jī)，輔驅(qū)是異步電機(jī)。平臺的前驅(qū)是高集成多合一的電驅(qū)，根據(jù)不同配置，最高可達(dá)8合1，峰值功率180kW，峰值扭矩330Nm。電驅(qū)總體結(jié)構(gòu)是瘦高型，適用于前驅(qū)電驅(qū)，減少了整車前懸，更好增大軸距比例，有效提升駕駛艙空間。

圖源:演講嘉賓素材

我們將高度集成的電力電子模塊稱為IPE，集成到電驅(qū)上方，殼體結(jié)構(gòu)和下面電機(jī)的殼體部分共用，齒軸是立式布局。IPE包含控制電機(jī)的逆變器、四驅(qū)中后驅(qū)的逆變器、OBC等。根據(jù)功率需求的不同，可以選擇不同功率類型的OBC。

電機(jī)采用了6層扁線、油冷，有助于提升功率合扭矩密度，自粘鐵芯可以提升效率。減速箱中，高效率齒軸架構(gòu)、三軸球加柱架構(gòu)和低粘度油、主動潤滑能夠有效提升效率。其中的齒輪設(shè)計偏向效率設(shè)計，齒輪制造工藝也偏向效率。

平臺的后電驅(qū)是高功率的三合一電驅(qū)，峰值功率為255kW，峰值扭矩440Nm。逆變器采用定制化雙面水冷IGBT模塊，提高了功率密度。逆變器和減速箱結(jié)構(gòu)件集成，能夠達(dá)到減重的效果。

該電驅(qū)具有高可靠、高集成和高效率的特點，總設(shè)計充分考慮整車布置空間的要求，同時高度重視電驅(qū)效率開發(fā)。

一般而言，業(yè)內(nèi)以IGBT功率模塊為基礎(chǔ)的電驅(qū)綜合效率為87%-89%。而我們的兩款電驅(qū)實測數(shù)據(jù)顯示，一款效率超89%，一款超90%。在此基礎(chǔ)上，我們做了碳化硅版本的電驅(qū)，在行業(yè)效率普遍為92%時，我們的效率接近93%。

免責(zé)聲明：此文內(nèi)容為本網(wǎng)站轉(zhuǎn)載企業(yè)宣傳資訊，僅代表作者個人觀點，與本網(wǎng)無關(guān)。僅供讀者參考，并請自行核實相關(guān)內(nèi)容。