主機廠(chǎng)：加速量產(chǎn)高效、智能電驅動(dòng)系統方案

主機廠(chǎng)選擇電驅動(dòng)方案時(shí)會(huì )考慮五大因素——功率密度、集成化程度、高效率、安全性和智能化。不管是自研還是選擇其他零部件廠(chǎng)商的產(chǎn)品，這幾點(diǎn)都是重中之重。下一階段，多合一集成電驅、800V電壓平臺、SiC/GaN功率器件的研發(fā)與應用、動(dòng)力域等新技術(shù)將推動(dòng)電驅動(dòng)系統行業(yè)快速發(fā)展。

比亞迪 “八合一” 電動(dòng)力總成：2021年，比亞迪在e3.0平臺上推出八合一電動(dòng)力總成，將電機、變速器、電機控制器、PDU、DC-DC、OBC、VCU、BMS高度集成，系統占用空間得到進(jìn)一步壓縮，重量變得更輕。其整體性能較上一代功率密度提升20%，整機重量和體積分別降低15%、20%，系統綜合效率達到89%。

比亞迪基于整車(chē)定位，400V中壓、800V高壓同平臺打造，獨立升壓裝置+復用驅動(dòng)系統功率器件組成升壓充電拓撲，實(shí)現模塊化式的升壓架構。高壓平臺采用1200V/840A的SiC功率模塊，SiC相對IGBT控制器體積縮小60%，開(kāi)關(guān)損耗降低70%，電控系統最高效率可達99.7%。

比亞迪e3.0平臺電驅動(dòng)系統電路及芯片集成

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

蔚來(lái)第二代電驅動(dòng)系統：確立了前永磁同步電機后感應異步電機的路線(xiàn)，并做到了永磁同步電機最大功率達到180KW，感應異步電機最大功率可達300KW的水平，蔚來(lái)第二代電驅動(dòng)系統的前永磁同步電機選用了安森美最新的VE-Trac™Direct SiC 功率模塊。

蔚來(lái)汽車(chē)的電驅動(dòng)系統由旗下的XPT蔚來(lái)驅動(dòng)科技公司提供，XPT已在南京、上海、合肥形成一線(xiàn)多點(diǎn)的制造布局。

蔚來(lái)第二代電驅動(dòng)系統

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )

零部件廠(chǎng)商：布局電驅動(dòng)系統新品，加快技術(shù)迭代

“三合一”集成電驅動(dòng)系統已經(jīng)發(fā)展成熟，下一步將實(shí)現功率電子層面的“多合一”，將OBC車(chē)載充電器+高電壓DC/DC轉換器+逆變器+PDU配電單元進(jìn)行深度整合，Tier1供應商紛紛推出了全新的電驅動(dòng)系統產(chǎn)品。

部分Tier1供應商電驅動(dòng)系統產(chǎn)品對比

來(lái)源：《2022年電驅動(dòng)和動(dòng)力域行業(yè)研究報告》

上海電驅動(dòng)GaN“三合一”電驅動(dòng)總成：2021年11月，上海電驅動(dòng)的GaN三合一電驅動(dòng)總成在安世半導體的展臺展出，因其超高的效率，備受青睞。在相同的工況下，對比傳統的硅基IGBT電機控制器，其效率提升非常明顯�；�于氮化鎵的電機控制器最高效率可到99.34%，效率大于90%的面積占比為93.58%；基于硅基IGBT的電機控制器最高效率可到98.3%，效率大于90%的面積占比為83.94%。

華為“多合一”電驅動(dòng)系統DriveONE：集成了BCU（電池控制單元）、PDU（動(dòng)力驅動(dòng)單元）、DC/DC（驅動(dòng)電源）、MCU（微控制單元）、OBC（車(chē)載充電器）、電動(dòng)機、減速器七大部件，實(shí)現了機械部件與功率部件的深度融合。同時(shí)華為利用其軟件方面的優(yōu)勢，將智能化帶入到電驅動(dòng)系統中，實(shí)現端云協(xié)同與控制歸一。這一多合一電驅動(dòng)系統實(shí)現了體積減小20%，重量減輕15%的目標，降低了開(kāi)發(fā)成本，實(shí)現了整車(chē)前后驅適配。

來(lái)源：網(wǎng)絡(luò )        

緯湃科技第四代電驅動(dòng)系統EMR4：緯湃科技前身為大陸集團動(dòng)力總成部門(mén)，2021年7月，緯湃科技推出了第四代產(chǎn)品EMR4，新產(chǎn)品集高功率密度、緊湊型體型和輕量化多項優(yōu)勢于一體，功率范圍覆蓋80kW至230kW。與EMR3相比，EMR4效能提升5%，成本卻下降了30%，重量減少25%，可搭載400V及800V兩個(gè)高壓平臺。

 • “三合一”電驅繼續向“多合一”集成電驅演進(jìn)

傳統“三合一”電驅動(dòng)技術(shù)升級，將向著(zhù)“3+3+X平臺”演進(jìn)，即是將三合一的電驅動(dòng)系統（電機、變速器、電機控制器）與三合一高壓充配電系統（DC/DC、OBC、PDU）集成為“六合一”產(chǎn)品，或再進(jìn)一步與BCU（電池控制單元）、VCU（整車(chē)控制器）等集成，形成“七合一”或“八合一”產(chǎn)品，實(shí)現機械部件和功率部件的深度融合。

同時(shí)，電驅動(dòng)與整車(chē)熱管理系統進(jìn)一步聯(lián)動(dòng)融合，形成高效能、一體化電驅動(dòng)熱管理系統，通過(guò)電機、電控、減速器、DC/DC、電源等冷卻系統集成，統一熱管理，實(shí)現熱源集成，減少熱交換與熱損失，增加熱泵吸熱效率，以提升電動(dòng)汽車(chē)續航里程。

高效能、一體化電驅動(dòng)熱管理系統

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但同時(shí)，多合一系統面臨的技術(shù)問(wèn)題（如熱管理、電磁干擾、故障率）仍然存在，同時(shí)成本偏高，目前只有數家廠(chǎng)商（如華為、比亞迪等）實(shí)現了量產(chǎn)搭載，多合一仍是未來(lái)各大主機廠(chǎng)和Tier1重點(diǎn)研發(fā)的方向。

• 扁線(xiàn)電機滲透率大幅提升

扁線(xiàn)電機具備功率密度高、成本低、溫度性能好等優(yōu)勢，國外車(chē)企較早應用了扁線(xiàn)電機技術(shù)，2021年，國內扁線(xiàn)電機應用大放異彩，比亞迪 DMI車(chē)型和e++平臺全系、特斯拉Model 3 /Model Y 、大眾MEB、蔚來(lái)ET7、智己L7、極氪001、長(cháng)城歐拉黑貓等眾多重磅車(chē)型均選擇搭載扁線(xiàn)電機，總體市場(chǎng)滲透率已超過(guò)20%

扁線(xiàn)電機對工藝、制造技術(shù)及設備自動(dòng)化程度要求很高，國內供應商方正電機、弗迪動(dòng)力、蜂巢電驅、華域電動(dòng)等已實(shí)現扁線(xiàn)電機量產(chǎn)。

以比亞迪為例，相比上一代圓線(xiàn)，比亞迪e3.0采用發(fā)卡扁線(xiàn)永磁同步電機，提升槽滿(mǎn)率降低銅損，且能夠平臺化覆蓋70-270kW。采用超薄硅鋼片抑制鐵損，電機功率提升40%，最高效率97.5%。減速機械機構方面，應用低摩擦軸承及導油式結構，提升潤滑效果且降低攪油損失，齒輪精細設計降低齒輪滑移損耗，同時(shí)首次應用低粘度油品，傳動(dòng)最高效率97.6%。

比亞迪e3.0 發(fā)卡扁線(xiàn)永磁同步電機

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• 800V SiC高壓平臺量產(chǎn)加速

國內車(chē)企紛紛跟進(jìn)800V高壓平臺架構，在2022年陸續實(shí)現量產(chǎn)交付。小鵬汽車(chē)采用來(lái)自匯川技術(shù)的800V SiC高壓產(chǎn)品，小鵬G9將搭載XPower 3.0動(dòng)力系統，提供兩驅單電機與四驅雙電機兩種選擇，其中單電機最大功率230kW（312馬力），雙電機最大功率分別為175kW（238 馬力）/230kW（312馬力） ，電驅系統最高效率可達95%以上。

• 多檔減速器技術(shù)

電機高速化趨勢明顯，帶動(dòng)減速器向兩檔減速方向發(fā)展。目前，特斯拉 Model 3 電機轉速已達到17900rpm，國內車(chē)企基本也都達到了 16000rpm，下一步規劃便是 18000-20000rpm。然而高轉速需要多檔減速器技術(shù)進(jìn)行配套。

兩檔減速器從最初的混動(dòng)系統中的應用走向了純電系統的應用。相較于單檔減速器，兩檔減速器一方面使驅動(dòng)電機在更高效的區域運行，從而提升驅動(dòng)系統效率。另一方面，采用兩檔減速器后，傳動(dòng)比可以做到更高，汽車(chē)動(dòng)力性隨之增加、減少百公里加速時(shí)間。

此外，采用兩個(gè)檔位后，驅動(dòng)電機可以更加小型化、低速化，從而降低電機及電控的成本。目前，采埃孚、GKN、麥格納等企業(yè)均已推出兩檔減速器產(chǎn)品。

采埃孚兩檔減速器

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• 動(dòng)力域控，進(jìn)一步向中央域控、中央計算+區域架構演進(jìn)

當前三合一集成電驅動(dòng)已成為行業(yè)主流做法，隨著(zhù)“軟件定義汽車(chē)”的進(jìn)化，電子電氣架構越來(lái)越走向域控制、中央控制。目前多家OEM和零部件廠(chǎng)商已實(shí)現三域架構，分別為車(chē)輛控制域、智能駕駛域和智能座艙域，“車(chē)輛控制域（Vehicle Domain Controller，VDC）”整合進(jìn)底盤(pán)域、動(dòng)力域、車(chē)身域三大功能域。

獨立的動(dòng)力域控制器：動(dòng)力域可以將整車(chē)控制、電機控制、BMS、車(chē)載充電機控制等組合在一起，以哪吒PDCS動(dòng)力域控制器為例，將VCU（整車(chē)控制系統）和BMS（電池管理系統）的軟硬件功能集成、算法集成，在硬件架構上應用英飛凌多核CPU/GPU 芯片，提供了更大的代碼存儲空間和更強更安全的運算能力，具備豐富的輸入輸出通信端口，可支持多種形態(tài)的組合應用和OTA升級能力。軟件架構上具備AUTOSAR架構+MBD建模應用，可以有效提高軟件可靠性和可移植性。

哪吒汽車(chē)PDCS動(dòng)力域控制器

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跨域融合中央域控：以理想汽車(chē)為例，理想LEEA2.0是理想L9上使用的域控制器架構，整車(chē)分為三個(gè)控制域：中央控制域（包含動(dòng)力、車(chē)身和部分底盤(pán)的功能），這里主要實(shí)現的是車(chē)身控制單元（BCM）和中央網(wǎng)關(guān)進(jìn)行融合。

理想L9中央域控制器將使用恩智浦最新的S32G車(chē)規級芯片，并由理想完成全部硬件、系統、軟件的研發(fā)，對增程電動(dòng)系統、空調系統、底盤(pán)系統和座椅控制系統等在內的功能實(shí)現全自研，更好地保證了理想L9未來(lái)OTA的范圍和時(shí)效性。

理想汽車(chē)中央域控制器