事項:
在平安證券2014年高端裝備研討會上,新能源汽車驅動電機專家―上海電驅動股份有限公司總經理貢俊介紹并交流了電動汽車驅動電機系統(tǒng)的關鍵技術及其產業(yè)發(fā)展趨勢。
    
專家觀點:
新能源汽車發(fā)展現狀與趨勢
電動車作遠途交通工具是不合適的,未來是以城內交通為主。從產業(yè)化角度來說,率先做起來的是客車,從技術、市占率等角度來講,宇通客車都是典范。其次是小轎車,估計年內能有一些有競爭力的小車出來。
從我國汽車產業(yè)競爭力的角度來說,有三個領域比較適合發(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。非插電式的都歸為節(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。

我國長遠的戰(zhàn)略還是發(fā)展純電動車。現在能源安全問題、環(huán)境保護問題、汽車產業(yè)轉型升級問題都比以前緊迫,政府現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。我們國家的油耗標準規(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準是不可能達到的。
 
車用工況惡劣,對驅動電機系統(tǒng)約束較多：汽車是一種非常特殊的產品,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,電動車驅動電機需要高效率、高適應性。
低速高轉矩和高速恒功率的寬調速:在車輛起步和行車時要求高轉矩,高速運行時能夠進行恒功率輸出;電機的基速和最高轉速差別很大,需要很寬的調速范圍。
車用工況惡劣對驅動電機的可靠性、耐久性、適應性要求: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業(yè)化的重要因素之一。
 
電機主要類型及其在車輛中的應用
電機分為直流電機和交流電機,現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動電機的主流路線。
車用工況很惡劣,所以對車用驅動電機要求很高,這就導致了車用電機系統(tǒng)的三大技術發(fā)展趨勢:集成化、永磁化、數字化。
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矩密度高,具有效率高、功率因數高、可靠性高和便于維護的優(yōu)點。
采用矢量控制的驅動控制系統(tǒng)實現寬廣的調速范圍。
數字化:控制系統(tǒng)的數字化是電驅動技術發(fā)展的必然趨勢。控制器方面主要是指電力電子總成。控制器的集成度越來越高,我們跟國外的區(qū)別主要是體積,國內一般是用IGBT模塊去做集成。 

國內驅動電機研發(fā)和產業(yè)化的現狀及進展
1、技術層面與國外水平的比較
驅動電機的技術指標已經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。
技術方面的挑戰(zhàn):可靠性和環(huán)境適應性考核還有不足。DC/AC和DC/DC電力電子總成的體積偏大。
關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。上游產業(yè)鏈尚未完全形成,品質還沒完全達到汽車工業(yè)的需求。
2、產業(yè)化層面與國外水平的差距
產業(yè)化方面與國外先進水平還有一些差距。比如普銳斯,它一年的產銷量規(guī)模非常之大,我們的產業(yè)化程度跟它們比有差距。
面向產業(yè)化的專業(yè)工藝和制造工藝技術有待提高;專用加工設備和測試設備:驅動電機領域大部分關鍵生產設備、儀器以進口為主,國內設備商主要涉足低端市場。電機生產線建設和質量管理系統(tǒng)。
3、根據行業(yè)需求,重點需要加強的方面
  1)共性模塊化關鍵技術攻關,降低行業(yè)的研發(fā)成本。
  2)加強機電耦合設計和一體化集成,提高整車適應性。
  3)加強關鍵共性技術研究,建立有效的技術指標和評價體系。
  4)加強可靠性、耐久性和環(huán)境適應性技術研究及應用。
  5)結合國家重大專項,開發(fā)關鍵裝備。
 
問答交流環(huán)節(jié)
1、新能源車驅動電機產業(yè)競爭格局
真正能實現與整車同步開發(fā)的企業(yè)不多。驅動電機企業(yè)既要研制又要生產,既要提供電機又要提供控制器給整車廠,當然除了像宇通客車這樣在電控領域做得比較成熟的企業(yè)除外。
驅動電機企業(yè)主要有上海電驅動、大洋電機、上海大郡、精進(主要是對外配套,國內配套的做得不多)、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,它的基礎條件非常好,因為出身于鐵路機車,但它的電機現在逐步以內配整車為主,對外配套比較少了。
匯川技術,做控制器,它原來做工業(yè)變頻器,現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動電機的,但真正配套國內主流車企,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,一般國內新能源車電機是做50KW以下,特斯拉大約為200KW左右,把功率提上去加速當然很快。
續(xù)駛里程這塊:國內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)駛里程當然更遠。
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。
驅動電機配轎車、配商用車也不一樣,轎車產銷量大,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)模一般遠小于乘用車。