事項:
在平安證券2014年高端裝備研討會上,新能源汽車驅(qū)動電機專家―上海電驅(qū)動股份有限公司總經(jīng)理貢俊介紹并交流了電動汽車驅(qū)動電機系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)發(fā)展趨勢。
    
專家觀點:
新能源汽車發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢
電動車作遠(yuǎn)途交通工具是不合適的,未來是以城內(nèi)交通為主。從產(chǎn)業(yè)化角度來說,率先做起來的是客車,從技術(shù)、市占率等角度來講,宇通客車都是典范。其次是小轎車,估計年內(nèi)能有一些有競爭力的小車出來。
從我國汽車產(chǎn)業(yè)競爭力的角度來說,有三個領(lǐng)域比較適合發(fā)展新能源車:
1)商用車,以客車為代表,客車的產(chǎn)銷規(guī)模全球最大;
2)小車,我國自主品牌小轎車都集中在A或A0級以下;
3)專用車。比如環(huán)衛(wèi)、公務(wù)用車等。

電動汽車分類:新能源汽車包括純電動車、燃料電池車、插電式混合動力車以及增程式電動車。非插電式的都?xì)w為節(jié)能汽車類。插電式混動車與增程式電動車有所不同,其中插電式混動車以燃油為主,電力為輔,純電模式行駛20-60公里;增程式電動車純電模式行駛50-80公里,以電力為主,燃油為輔。

我國長遠(yuǎn)的戰(zhàn)略還是發(fā)展純電動車?，F(xiàn)在能源安全問題、環(huán)境保護問題、汽車產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型升級問題都比以前緊迫,政府現(xiàn)在推廣新能源車的態(tài)度比2010年要堅決。
從油耗法規(guī)這方面講。我們國家的油耗標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定到2020年乘用車企業(yè)平均油耗要達到每百公里5.0L,不做節(jié)能與新能源車這個標(biāo)準(zhǔn)是不可能達到的。
 
車用工況惡劣,對驅(qū)動電機系統(tǒng)約束較多：汽車是一種非常特殊的產(chǎn)品,尤其是家用轎車,它的空間寸土寸金,電機需要高密度、小型化、輕量化,電動車驅(qū)動電機需要高效率、高適應(yīng)性。
低速高轉(zhuǎn)矩和高速恒功率的寬調(diào)速:在車輛起步和行車時要求高轉(zhuǎn)矩,高速運行時能夠進行恒功率輸出;電機的基速和最高轉(zhuǎn)速差別很大,需要很寬的調(diào)速范圍。
車用工況惡劣對驅(qū)動電機的可靠性、耐久性、適應(yīng)性要求:由于車輛振動及發(fā)動機室的高溫環(huán)境,電機運行在振動大、沖擊大、灰塵多、溫濕度變化大的惡劣環(huán)境下。車用電機必須適應(yīng)環(huán)境條件的要求,使電機可靠、穩(wěn)定、安全運行。
低噪聲與低成本:電機成本的高低是決定電動汽車是否能夠產(chǎn)業(yè)化的重要因素之一。
 
電機主要類型及其在車輛中的應(yīng)用
電機分為直流電機和交流電機,現(xiàn)在直流電機主要是用在一些低速電動車上。交流電機里的異步電機主要是用作電動客車牽引電機,永磁同步電機是目前新能源車驅(qū)動電機的主流路線。
車用工況很惡劣,所以對車用驅(qū)動電機要求很高,這就導(dǎo)致了車用電機系統(tǒng)的三大技術(shù)發(fā)展趨勢:集成化、永磁化、數(shù)字化。
電機與發(fā)動機總成,電機與變速箱的總成。混動和插電式混動的乘用車,電機和變速箱完全一體化了;這塊客車的要求不太一樣,客車的要求低于轎車。
永磁化:永磁電機功率密度和轉(zhuǎn)矩密度高,具有效率高、功率因數(shù)高、可靠性高和便于維護的優(yōu)點。
采用矢量控制的驅(qū)動控制系統(tǒng)實現(xiàn)寬廣的調(diào)速范圍。
數(shù)字化:控制系統(tǒng)的數(shù)字化是電驅(qū)動技術(shù)發(fā)展的必然趨勢?？刂破鞣矫嬷饕侵鸽娏﹄娮涌偝??？刂破鞯募啥仍絹碓礁?我們跟國外的區(qū)別主要是體積,國內(nèi)一般是用IGBT模塊去做集成。 

國內(nèi)驅(qū)動電機研發(fā)和產(chǎn)業(yè)化的現(xiàn)狀及進展
1、技術(shù)層面與國外水平的比較
驅(qū)動電機的技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)與國際水平差不多了,電機的功率密度可達2.68KW/KG,電機系統(tǒng)高效區(qū)進一步拓寬,系統(tǒng)的最高效率達94%以上。
技術(shù)方面的挑戰(zhàn):可靠性和環(huán)境適應(yīng)性考核還有不足。DC/AC和DC/DC電力電子總成的體積偏大。
關(guān)鍵的電力電子元器件尚需進口,成本占到控制器近一半,目前已有企業(yè)開始研制并試用。上游產(chǎn)業(yè)鏈尚未完全形成,品質(zhì)還沒完全達到汽車工業(yè)的需求。
2、產(chǎn)業(yè)化層面與國外水平的差距
產(chǎn)業(yè)化方面與國外先進水平還有一些差距。比如普銳斯,它一年的產(chǎn)銷量規(guī)模非常之大,我們的產(chǎn)業(yè)化程度跟它們比有差距。
面向產(chǎn)業(yè)化的專業(yè)工藝和制造工藝技術(shù)有待提高;專用加工設(shè)備和測試設(shè)備:驅(qū)動電機領(lǐng)域大部分關(guān)鍵生產(chǎn)設(shè)備、儀器以進口為主,國內(nèi)設(shè)備商主要涉足低端市場。電機生產(chǎn)線建設(shè)和質(zhì)量管理系統(tǒng)。
3、根據(jù)行業(yè)需求,重點需要加強的方面
  1)共性模塊化關(guān)鍵技術(shù)攻關(guān),降低行業(yè)的研發(fā)成本。
  2)加強機電耦合設(shè)計和一體化集成,提高整車適應(yīng)性。
  3)加強關(guān)鍵共性技術(shù)研究,建立有效的技術(shù)指標(biāo)和評價體系。
  4)加強可靠性、耐久性和環(huán)境適應(yīng)性技術(shù)研究及應(yīng)用。
  5)結(jié)合國家重大專項,開發(fā)關(guān)鍵裝備。
 
問答交流環(huán)節(jié)
1、新能源車驅(qū)動電機產(chǎn)業(yè)競爭格局
真正能實現(xiàn)與整車同步開發(fā)的企業(yè)不多。驅(qū)動電機企業(yè)既要研制又要生產(chǎn),既要提供電機又要提供控制器給整車廠,當(dāng)然除了像宇通客車這樣在電控領(lǐng)域做得比較成熟的企業(yè)除外。
驅(qū)動電機企業(yè)主要有上海電驅(qū)動、大洋電機、上海大郡、精進(主要是對外配套,國內(nèi)配套的做得不多)、南車時代電動車。南車時代電動車原來是以電機和控制器為主,它的基礎(chǔ)條件非常好,因為出身于鐵路機車,但它的電機現(xiàn)在逐步以內(nèi)配整車為主,對外配套比較少了。
匯川技術(shù),做控制器,它原來做工業(yè)變頻器,現(xiàn)在開始往汽車方面做。
以前也有一些上市公司,說要介入新能源汽車驅(qū)動電機的,但真正配套國內(nèi)主流車企,尤其是轎車企業(yè)的很少。
2、特斯拉勝在車型定位
特斯拉是一款很炫的車,它有兩點比較搶眼,一是四秒百公里加速、二是480公里續(xù)駛里程。
加速時間與電機功率很相關(guān),一般國內(nèi)新能源車電機是做50KW以下,特斯拉大約為200KW左右,把功率提上去加速當(dāng)然很快。
續(xù)駛里程這塊:國內(nèi)電動轎車所搭載的電池大部分在20幾度,特斯拉有三種可選,這款480公里續(xù)駛里程的車搭載了85度電,電池帶的多,它的續(xù)駛里程當(dāng)然更遠(yuǎn)。
電池越少車重越輕,能耗更低。所以車如果定位在上下班用就不需要帶那么多電池。
3、新能源車的電池、電機的成本變化
技術(shù)的需求不一樣成本差距很大。2013年整個行業(yè)電池、電機成本下降很大。
驅(qū)動電機配轎車、配商用車也不一樣,轎車產(chǎn)銷量大,規(guī)模上去以后成本下降空間大,而商用車企業(yè)新能源車的規(guī)模一般遠(yuǎn)小于乘用車。