国内外10家主流企业电驱动技术发展趋势

未来，整车企业会逐步剥离自身零部件业务，进而零部件企业需要“接管”整车企业原有的总成开发和生产任务，同步开发能力日益提升，“大总成”供应商，甚至“0.5级供应商”涌现。

目前一些先进的电驱动企业推出的三合一的电驱动系统，已经不是简单的集成，而是把逆变器做得非常小、非常薄、非常轻，可以放到顶部去，以达到减重、降成本、降尺寸，改善噪音的效果。

随着新能源汽车的大批量投产，动力系统出现了高度集成化、电机永磁同步化、高功率密度化、减速系统多挡化、冷却系统多样化的趋势。

Schaeffler舍弗勒

舍弗勒下一代电机的关键技术将会向着电桥二挡化、高压化、轮毂电机方向发展。

2018年一季度，舍弗勒在中国为长城和长安插电式混动轿车供应P4减速箱

去年9月在欧洲向奥迪乘用车方面提供单级减速器

去年年底在北美为福特批量供应高压P2混合动力模块

舍弗勒基于传统的双离合器变速箱上的技术和产品，目前考虑把类似于双离合器的概念用在三合一电驱系统中：在电机和减速箱间加双离合器，在换挡过程中做到没有动力中断，舍弗勒认为两挡减速箱在纯电驱动上的应用可能是未来的趋势。

在轮毂电机方面，舍弗勒考虑把电机功率降低、叠片的数量缩小，塞进14英寸的轮毂里，并且在电机的转动件内部加上小型的行星齿轮结构，实现减速。

这样的14寸轮毂电机驱动力，四驱能做到2000Nm。此外，舍弗勒也用小型的行星齿轮机构，把产品做了转向系统，在将来的无人驾驶空间，用线控控制的智能转向和轮毂驱动集成在一起，成为智能转向驱动模块。

精进

精进电动从2015年起就开始了电机和减速器深度集成的一体化设计，并于2017年实现了“二合一总成”的批量应用。

2019推出适用于新能源乘用车及轻型商用车的“3000系列深度集成三合一纯电驱动系统”，将OD220平台电机、高速两级减速器、高功率密度电机控制器三大件深度集成。

通过集成设计，整个系统的总重约95kg，质量降低近10%；而该系统电机转速从原有的1万2千转，提高到了1万6千转；系统深度集成消除了电机和减速器的同轴度误差，提高了总成的结构刚度，也就随即降低了振动噪音；减速器效率提升1%的情况下，成本也得到有效控制，降低10%~15%。

市场上比较普遍的水冷技术相比，不导电、不导磁的油冷技术的冷却效率更高。但由于油冷电机系统需要电机直接接入变速箱，而且要和高速齿轮集成在一起，因此对电机技术的要求极高。

GKN吉凯恩

吉凯恩电驱动提供一体化系统的解决方案，包括轴承优化、被动润滑、低电流系统和混合电力传动系统。吉凯恩将在上海工厂进行最新电驱动桥(eDrive)技术的生产，将电动机、逆变器和eAxle减速箱置于同一封装空间。

吉凯恩主要关注两种不同的变速器的系统：电驱动桥和电动变速器。产品包括模块化偏移系统和共轴的电驱动，以及带集成的电机，还有带行星齿轮组的共轴驱动系统、半集成的偏移电驱动系统，有很多不同的方式来设计P4的电驱动。

吉凯恩P4电驱动桥的产品，适合纯电动和混动等新能源车型。P4在包括启动、助力、回收、燃油节省性、二氧化碳的排放，还有扭矩矢量，以及集成系统和效率等方面性能表现均不错。

越博动力

越博动力认为，商用车动力总成技术发展趋势已经凸显出来，第一是变(减)速器的应用将增多。

变速箱的应用对整车的性能有诸多好处，例如可以提高爬坡等动力性，协调电机最大限度的在高效率区间工作；此外还可以缩小电机规格，从而降低动力总成系统的重量，实现轻量化；另外随着高速电机的普及，相应的高速减速器将开始逐步应用。

越博动力的在一体化动力总成系统已经实现了批量化商用，优势明显。例如通过电机与变速器的集成，可以缩短轴向距离，降低总成系统重量，提高车辆续航，行星结构传递扭矩稳定，噪声小，最重要的是可以实现总成系统成本降低15%。

在电驱动桥系统方面，越博动力创新研发的集成自动变速器车桥具备节省空间，方便布置的优势。同时电驱动桥系统可以省去一部分传动部件，减少了传动环节的能量损耗，大大提高了整个驱动系统效率，另一个好处是降低了系统成本。

作为一家专业的新能源汽车动力总成系统解决方案提供商，越博动力针对2T-49T的不同级别和类型的纯电动物流车制定了专业化的技术方案。

Continental AG大陆集团

大陆集团为电气化提供全方位的解决方案，包括48V的混合电机，以及纯电驱动和动力总成。

大陆集团2011年开始生产电驱动，目前电驱集成度较高。大陆集团逆变器、减速器和电机三合一集成化产品全球量产将从中国开始，就在今年三季度在天津生产。此外，大陆计划将电子系统集成到变速器上，下一代产品将会有更高的密度，也会更轻量化。

新一代电驱系统是完全集成的，逆变器、减速器和电机三合一，同时它也提供了很多的优势，特别是空间方面的优势和轻量化的优势，以及可靠性。

将电子系统集成到电驱动系统当中是并不容易的，包括相关的机械和其他技术上的难度。大陆集团第四代的产品将会有更高的密度，也会更轻量化。

中车株洲

中车株洲认为，下一代电驱动产品特征应该是以集成化、模块化、定制化、新材料和新工艺的应用，进而达到整车对电机驱动系统高效、高功率密度、高可靠和低成本的要求。

下一代电驱动关键技术要在驱动系统的组成部件电机控制器和驱动电机来进行攻关，从器件到整个系统的集成。

做到集成化不仅可以降低成本、减小体积，提高系统的效率和其功率密度、噪声也会降低。

电机方面的NVH技术、热管理、效率区间优化、高性能材料的技术在进步。在控制器方面，有新一代IGBT芯片、新型IGBT封装与驱动、多变流器集成、电磁兼容、功能安全、健康管理以及下一代宽禁带半导体技术等方面。

以芯片技术为例。目前下一代的IGBT开关器件技术采用精细沟槽，在开关损耗不增加的情况下，可以大大提高电流密度。

而下一代宽禁带半导体碳化硅芯片技术，碳化硅的特点非常明显，但要开发出高可靠、大电流的芯片，还有很多技术需要解决，如非平衡态碳化硅栅氧生长技术、沟槽刻蚀工艺等等工艺技术，这样才能开发出高可靠、大电流的芯片。

中车株洲现有电驱动产品主要是二合一，包括电机电控二合一，电机和减速箱二合一，也有电机、电控、减速箱三合一，三合一将是终极目标。

Protean

轮毂电机基本上是高度集成的模块，整车厂可以非常便捷的用模块形式去集成轮毂电机，开发成本方面可以减少，制造过程中跟供应商管理。

轮毂电机一旦实现经济规模，会跟其他的驱动系统在成本上形成竞争力。

ProteanElectric设计、开发和生产高度集成的轮毂电机驱动系统。Protean的轮毂电机技术集 合封装优势、整车设计自由、高功率高扭矩性能优势和成本优势，对混合动力和纯电动汽车市场起到战略性作用。

轮毂电机在NVH上有非常好的表现。轮毂电机是高度集成的一个设备，将电控器，逆变器，都集成在一块，使用轮毂电机没有差速器齿轮的需要，所以可以省却不少噪音。

去年12月，ProteanElectric还与华人运通、威孚电驱达成战略合作，共同推进轮毂电机的规模量产。

ZF采埃孚

采埃孚2025战略规划中，将新能源电驱动业务被列为重点发展对象。

采埃孚在针对逆变器产品做整合，包括电机，离合器和扭振、减振器，满足车企对成本、空间、NVH等要求。

电桥也是类似的，包括有电机，但是必须要把它跟动力电子和差速器结合起来，并且是以节省空间的模块化的方式，并满足NVH的要求。

目前主流的驱动方式有“三合一”，即电机、电机控制器、减速器三者集成为一个整体。采埃孚不仅独立完成所有“三合一”产品的自身设计制造和生产，还可以根据配套需求将其单独使用。搭载该驱动系统的豪华品牌车型已经在欧洲先行上路，并将引入中国市场。

此外，采埃孚强调会高度关注聚焦中国市场。公司试着把更多的解决方案带到中国市场，来满足中国消费者不断迅速增长的需求。目前已经在沈阳和杭州布局，上海主要是研发。

比亚迪

比亚迪将电机、减速器、电控作为一体设计，打造了三合一电驱动总成系统，具有高度集成化、IGBT损耗小、高效区宽等诸多优势，满足了A00、A0、A、B级等轿车对动力性加速和爬坡的需求。

据悉，比亚迪发布了“e平台”，涵盖电机、电控、变速器高速集成的三合一电驱动总成，以及DC-DC、充电器和配电箱三合一的高压系统等。其中，比亚迪的三合一电驱动总成系统中，电机转速达到14000rpm。

目前电驱动三合一主要开发四个平台，分别适用车辆重量范围在1T~2.7T，峰值功率从40kW、70kW、120kW到180kW，峰值扭矩从120N.m、180N.m、280N.m到330N.m，满足A00、A0、A、B级等轿车对动力性加速和爬坡的需求。

产品优势：驱动总成综合效率达到88%，最高效率达到91.9%，重量下降了35%，功率密度提升了40%，电机成本下降了40%。

应用情况：据了解，比亚迪元EV360便是比亚迪“e平台”下的首款纯电动车型，该车是一款纯电动小型SUV，电机峰值功率为160KW，峰值扭矩为310N·M。

西门子

最近，西门子发布了一项新的技术，将电动车动力系统中的逆变器与电动机集成到了一起，两个组件共同一套冷却单元，通过这种方法，降低驱动系统的重量、节省内部空间。

逆变器和电动机是电动车动力系统中两个重要的部件，逆变器将从电池中出来的直流电转换成交流电，而电动机则负责将电能转换成机械能，传递到传动系统。到现在为止，逆变器与电动机一直是两个独立的组件。

而西门子的这项新技术，就是将这两个设备集成到一起，使用一个外壳，并藉此来减轻重量、节省空间和降低成本。

据西门子的工程师表示，逆变器与电动机组合到一起之后，原本两个组件之间的电缆和其他连接附件就不需要了，大概能在电动车内部节省6-8升的空间，可以用来放置充电组件等其他设备。

把逆变器与电动机集成到一起并非是1+1这么简单，在集成过程中，冷却是工程师们遇到的最大难题。

在高温时候，逆变器中将直流电转换成交流电的半导体——IGBT模块的性能会受到温度的影响而受到限制。所以，逆变器一般会有自己独立的冷却系统。

而电动机在运转过程中，将电能转换成机械能时，会产生大量的热量，因而，要将这两个部件组合到一起，必须解决电动机与逆变器的散热的问题，让逆变器在离电动机很近的时候，也不会因为过热而影响性能，增加输出能量损耗或者降低组件寿命。

西门子的工程师们根据组件中各零部件对温度的敏感程度设计了一个冷却回路，让冷却水最先经过对温度最为敏感的区域，如IGBT模块、电流回路上的电容器等，优先对这些部件进行冷却，最后经过哪些对温度不敏感的区域，如外壳之类的地方，然后完成循环。而且，这样的设计，会在逆变器的电子组件与电动机的组件之间用冷却水形成了一个帘壁，将两个部件隔离开来。

来源：驱动视界

本文部分资料来源MC China《国际新能源汽车电池电机电控展》