電機(jī)電控集成化趨勢(shì)凸顯 是否百利而無一害？

“三電”是新能源汽車區(qū)別于傳統(tǒng)車的核心技術(shù),為電池、電機(jī)、電控。相比電控,公眾的關(guān)注點(diǎn)更多的是在電池上,而電機(jī)電控系統(tǒng)作為新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的重要一環(huán),其技術(shù)、制造水平直接影響整車的性能和成本。

目前新能源汽車上使用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有永磁同步、交流異步和開關(guān)磁阻三類,根據(jù)其性能的不同特點(diǎn),分別應(yīng)用在不同的產(chǎn)品上。

永磁同步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是體積小、質(zhì)量輕,功率密度大,可靠性高,調(diào)速精度高,響應(yīng)速度快,但其最大功率較低,且成本較高。由于永磁同步電機(jī)具有最高的功率密度,因此工作效率最高可達(dá)97%,能夠?yàn)樾履茉雌囂峁┳畲蟮膭?dòng)力及加速度,因此其主要搭載對(duì)象為對(duì)能量體積比要求最高的新能源乘用車。

交流異步電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格相對(duì)較低、運(yùn)行穩(wěn)定可靠,但其缺點(diǎn)是功率密度低、控制復(fù)雜、調(diào)速范圍小。交流異步電機(jī)的價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得其主要應(yīng)用于新能源客車。

開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格低、電路簡(jiǎn)單可靠、調(diào)速范圍寬,但震動(dòng)、噪聲大,控制系統(tǒng)復(fù)雜,且對(duì)直流電源會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電流,其主要用于大型客車。

從世界范圍來看,目前日韓新能源車大多搭配永磁電機(jī),轉(zhuǎn)速區(qū)間和效率相對(duì)都較高,但是需要用到昂貴的系統(tǒng)永磁材料釹鐵硼;歐美新能源車大多采用交流感應(yīng)電機(jī),主要原因是稀土資源匱乏,以及需要控制電機(jī)成本,其劣勢(shì)則主要是轉(zhuǎn)速區(qū)間小,效率低,需要性能更高的調(diào)速器以匹配性能。

隨著新能源汽車整車輕量化的發(fā)展,電機(jī)電控所占整車成本的比重也在不斷上升。電機(jī)、電控、變速器的成本加起來占整車成本的占比僅次于動(dòng)力電池和BMS管理系統(tǒng)。新能源汽車補(bǔ)貼退坡已是必然趨勢(shì),其帶來的降本減重壓力自然也會(huì)落到電機(jī)電控頭上。因此,在電機(jī)電控上擁有先進(jìn)技術(shù)的廠商在降本減重上也占據(jù)極大優(yōu)勢(shì)。

目前行業(yè)電機(jī)電控的主要發(fā)展方向是集成化,即第三方企業(yè)將車用電機(jī)與車用變速器集成,將電機(jī)控制器、DC/DC、高壓配電倉(cāng)集成,減小電機(jī)電控的質(zhì)量體積、降低生產(chǎn)成本。例如匯川技術(shù)、藍(lán)海華騰等企業(yè)提供的集成式電機(jī)控制器產(chǎn)品。除此之外,方正通過外購(gòu)匯川技術(shù)等電控產(chǎn)品集成銷售,大地和電氣、上海電驅(qū)動(dòng)通過自主研發(fā)實(shí)現(xiàn)電機(jī)電控成套銷售,集成化趨勢(shì)無疑將進(jìn)一步強(qiáng)化。

但電機(jī)電控集成化真的就百利而無一害么?行業(yè)也有人發(fā)出了不同的聲音。深圳硅山技術(shù)有限公司創(chuàng)始人黎東榮就表示,不要跟著技術(shù)走,需要集成化的時(shí)候再集成化,技術(shù)有時(shí)候也會(huì)創(chuàng)造偽需求。

大家都認(rèn)為,集成化會(huì)帶來更小的體積、更低的成本、更輕的重量,這顯然是符合新能源汽車發(fā)展需求的。不同的車型要走不同的集成技術(shù)線路,對(duì)乘用車而言,電控、電機(jī)、變速箱的一體化動(dòng)力總成,充電機(jī)、DC/DC、PDU的三合一電源變換集成,代表了最主流的趨勢(shì)。

對(duì)商用車而言,電機(jī)嘗試走跟減速器集成動(dòng)力橋的線路,電控部件一般考慮都集成在一起,典型的有三合一、四合一和五合一,甚至有些把VCU、BMS的功能都集成進(jìn)來,N種合一。

凡事有利有弊,部件的高度集成,也增大了故障的溢出效應(yīng),違背故障導(dǎo)向安全的設(shè)計(jì)原則,不利于后期維護(hù),整車空間分割設(shè)計(jì)的靈活性也受影響。

2019年5月17-18日,“2019中國(guó)(西安)新能源汽車產(chǎn)業(yè)生態(tài)大會(huì)”將在西安隆重舉行,此次大會(huì)以“新能源汽車的革新時(shí)代”為主題,也將會(huì)重點(diǎn)探討電機(jī)電控的相關(guān)話題。

在圓桌會(huì)議上,來自行業(yè)的專家學(xué)者將圍繞“主機(jī)廠面臨整車成本上漲的情況下,對(duì)電機(jī)、電控是否要一味的壓縮成本?”、“整車可靠性、安全性設(shè)計(jì)對(duì)動(dòng)力總成的技術(shù)要求是什么?對(duì)輔助配套系統(tǒng)的技術(shù)要求是什么?”等數(shù)個(gè)主題發(fā)言討論。歡迎各位觀眾報(bào)名到場(chǎng)參與討論,共同學(xué)習(xí),無法到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)的朋友也無需擔(dān)心,屆時(shí)電車資源將會(huì)在網(wǎng)上開啟同步直播,實(shí)時(shí)傳播生態(tài)大會(huì)的最新情況。

來源:電車資源 黃小誠(chéng)

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