2023上海车展电驱动技术
发展趋势总结报告
本届上海车展我们关注了23家厂商的64个电驱动产品,经过梳理,
总结出电驱动的11个技术发展趋势:
趋势1:分布式驱动
本届车展共出现6种分布式驱动产品,其中5种是双电机集成式的
分布式驱动,第6种是舍弗勒的轮毂电机。
可以把2023年称为“分布式驱动元年”。
汇川分布式电驱动
绿传分布式二合一电驱动,没有集成控制器,电机轴向长度也较长,
给整车X向布置带来一定困难。
盘毂最新分布式三合一电驱动
盘毂最新分布式三合一电驱动,盘式双电机,没有机械差速器,车轮
扭矩矢量控制,控制器从Z向上方改为Y向前方,降低了Z向高度
舍弗勒分布式,控制器也布置在侧面,另外使用了NW行星排减速器,
有效减少了平行轴减速器的体积和占用空间。
仰望分布式
舍弗勒分布式(轮毂电机)
舍弗勒分布式(轮毂电机),我们仍然认为,轮毂电机不适用于家用
车,起码未来3-5年是这样的。作为技术探索和储备是很有意义的。
上汽变速器分布式驱动
分布式驱动小结:
汇川、盘毂、舍弗勒的产品构型和设计方案较为成熟,并且这三
家都是同轴电机,减速器也是采用的行星排同轴;
绿传用的平行轴减速器;
仰望从之前发布会透露的信息来看也是平行轴;
舍弗勒轮毂电机的减速器是两个串联的行星排。
关于行星排,加工制造方面国内水平最高的是上汽齿,转速最高
可达18000rpm;
舍弗勒也可做到15000rpm,其他供应商大概率就在10000rpm 以下
了,制约了电机功率密度的提高和结构的小型化。
当然,仰望的分布式最成熟,已经实际搭载整车了。
目前业内公认的是:电驱动的终极形态是分布式,但却未必是轮
毂电机。
轮毂电机更适合于低速、特种和多轴驱动的场合进行应用。
趋势2:电驱电压化
本次展出的高压电驱动共有13款,可以说电驱动全面进入高压化。
博格华纳800V高压电驱
博世800V电驱
法雷奥高压电驱
华为高压电驱
汇川高压电驱
摩比斯800V电驱
上汽变速器800V电驱
舍弗勒800V碳化硅油冷电驱
舍弗勒800V碳化硅商用车控制器
威力传动高压电驱
威灵(美的)高压电驱
小鹏高压电驱
中车高压电驱
电驱动高压化已然成为一种趋势,接下来就是产业化推广应用问
题。
趋势3:多合一电驱动
本次车展共展出4款多合一,可见厂商的热情并不高。
比亚迪海豚八合一
华为十合一
华为十合一:DM(驱动电机)、MCU(逆变器)、GB(减速器)、PDU
(高压配电盒)、OBC(充电机)、DCDC(直流变换器)、VCU(整车控
制器)、TMCU(热管理控制器)、BMS(电池管理系统)、PTC(加热器)
舍弗勒四合一
汇川推出一款七合一电驱动总成,集成了电机、减速器、电控
(MCU)、车载充电机(OBC)、直流变换器(DC/DC)、高
压分线盒(PDU)、PTC加热控制器,适用于新能源A0级、A级
等车型,可有效降低成本。
多合一电驱小结:
多合一没有大规模开发的原因,首先是tier1不敢投入,毕竟多合一
以后产品针对不同oem的可移植性大大降低,会和某个主机厂深度
绑定,从而失去在其他oem应用的机会,典型代表就是联电,最早
的150kW给国内多家主机厂匹配,后来又开发出系列化的220kW平
台,始终都是三合一,至今都没有见到联电搞多合一;
对主机厂来说,如果产品线较多,那么多合一的适用性也会降低,
会变成某个专属车型的配置,如何提高零部件的通用性也是个难题。
目前只有比亚迪多合一大规模装车,其原因也简单:比亚迪单个车
型产品线月销量稳定在两三万台以上,可以支撑多合一产品的产业
化;而新势力显然在规模上还不具备将多合一进行产业化的条件。
上汽变速器多合一
趋势4:电驱桥
本次车展共展出5款电驱桥,其中三款轻型桥、两款重型桥。这 里
的“桥”是指刚性桥,即带桥壳的整体桥。
五菱工业偏置同轴电驱桥
长安平行轴电驱桥
博世油冷电机偏置同轴电驱桥
博世油冷电机偏置同轴电驱桥
盘毂动力电驱桥,单电机三挡,应用轴向磁通电机
法士特电驱桥双电机两挡电驱桥,不带轮边减速,车轮输出扭矩
48000Nm,峰值功率550kW,电机峰值转速12000rpm,系统最高效率
92%,总成重量860kg。仔细观察,电机是油冷,结合法士特和松正成立
了合资公司,大概率是油冷扁线电机。减速形式:四轴三级减速, 猜测
其速比在60左右,每侧电机峰值输出400Nm。重汽和解放电驱桥, 重汽
电机峰值350Nm,解放峰值380Nm,法士特电机扭矩最大,但
因其是油冷扁线,虽然扭矩大,但其重量和体积却未必大,是因为油冷
扁线电机功率和扭矩密度更大。此种电桥因为取消了轮边减速,更适合 高
速工况,输出扭矩和储备功率都够大,可以作为一款公路重载电驱桥, 和
重汽那款56000Nm工程电驱桥可以说是各领风骚。
电驱桥小结:长安展出的就是普通的平行轴电驱桥;而五菱工业和博世
的电驱桥都是偏置同轴构型,电机NVH得到了明显改善;五菱工业是
水冷电机,而博世采用了油冷方案。国内还有蜂巢/长城精工和AAM也
有偏置同轴电驱桥,今年没有来参展。法士特展出的双电机两挡电驱桥
适合公路运输,这个产品做的是正确的,具备产业化潜力;盘毂动力的
三挡电驱桥应用了轴向磁通电机,在重量和体积方面有优势,但是单电
机难以解决动力中断和电机整体效率不高的问题,如果在后面桥包位置
再加一个电机也许会是个好的方案。
趋势5:定子油冷
今年博格华纳和舍弗勒展出了定子油冷方案,定子线圈绕组的直接
冷却可大幅提升电机峰值工况的持续时间,大幅度提高功率密度。
博格华纳定子油冷
舍弗勒定子油冷
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小鹏电驱也应用了定子油冷技术
趋势6:电励磁
继宝马之后见到的业内第二款电励磁同步电机,从外形来看还较
粗糙。
法雷奥电励磁同步电机
趋势7:两挡变速箱
两挡变速箱/电驱动总成不是新鲜事物,前几年舍弗勒和GKN都推 出
了两挡变速器,蜂巢也开发了两挡三合一。
NSK离合器式两挡电驱动总成
绿传两挡电驱动
就目前实际应用来说,两挡电驱动还没有批量应用,之前的长
城和长安都停产了。
究其原因,劣势是多方面的:成本、NVH等;虽然两挡的好处
摆在那里,但不用两挡箱,多怼磁钢和铜线也行,还简单可靠。
趋势8:高速行星排
应用行星排的上汽齿高速同轴电驱
此高速行星排可达18000rpm,主要依赖内齿圈的磨齿设备。
舍弗勒行星排
NW行星排,优点是速比大,但是阶梯行星轮不好加工
趋势9:中央电驱动
本届车展法士特带来重卡中央电驱动,汇川带来轻卡中央电动。
法士特重卡中央电驱动
随着各种构型电驱桥的不断演进,这种中央驱动构型的未来不
是很看好
汇川轻卡中央电驱动,没有减速器,可以再集成减速器,或者直
接连接传动轴进行驱动
小结:根据业内的普遍共识和预测,重卡中央电驱动还不会很快
退出市场,但以凯博易控为代表的双电机中央电驱也会分走一部
分市场蛋糕。
在轻卡电驱桥成熟之前,轻卡中央电驱动仍会是主流构型。
趋势10:混动专用变速器DHT
本次车展共展出5款混动DHT。
NSK DHT
比亚迪DHT
华为DHT
理想混动
舍弗勒混动
小结:比亚迪和理想已经量产;
NSK还只是概念;
华为和舍弗勒还处在开发阶段尚未量产。
趋势11:焊接差速器
这个虽然看起来不那么高端,但真的不好搞,也算黑科技了,主
要是承受扭矩受限。
小鹏焊接差速器
舍弗勒
2023上海车展电驱动厂商新技术盘点
分布式
驱动
800V
高压
多合一
总成 电驱桥
定子
油冷 电励磁
多挡
变速箱
高速
行星排
中央
电驱动
混动
变速箱
焊接
差速器 碳化硅
舍弗勒 ● ● ● ● ● ● ●
比亚迪 ● ● ● ●
上汽变速
器 ● ● ● ●
汇川 ● ● ●
博格华纳 ● ● ●
博世 ● ● ●
华为 ● ● ●
小鹏 ● ● ●
盘毂 ● ●
法雷奥 ● ●
摩比斯 ● ●
吉利 ● ●
恩斯克 ● ●
绿传 ● ●
精进电动 ● ●
威力传动 ●
威灵 ●
中车 ●
五菱工业 ●
长安 ●
法士特 ● ●
理想 ●
蔚来 ●
制表:驱动视界
总结:
本届上海车展电驱动总成新技术主要集中在分布式驱动元年到来、
800V高压产品大规模涌现和多合一产品进入量产状态。
电驱动零部件技术主要体现在定子油冷、高速行星排、电励磁和焊
接差速器。
商用车方面,法士特双电机两挡四轴三级减速的构型给公路电驱桥
指出了新的发展方向。
从厂商的角度来看,本届车展电驱动厂商新技术大多为中国公司所
创造,而日系和德系企业的创新明显乏力;
如采埃孚偌大展台就两台电机、法雷奥只展出了电励磁,纬派科技
没来参展;
日系的电装、爱信、共蓝科技、恩斯克都没有新东西,日电产和加
特可没来参展;摩比斯带来了一个已经量产的IONIQ5电驱。
通用、福特、奔驰、宝马、奥迪,都没有电驱动参展,在这样一个
全球最大的汽车业盛会上缺席,只会加深人们对他们是新能源时代
“杂牌”的认知。
只有国产化较彻底的国外企业在创新方面较为踊跃,如舍弗勒、博
格华纳和联电等。
最后总结一句话就是:中国电驱动企业的技术开发又上了一个新台
阶,在全球电驱动技术领域的话语权进一步扩大,毫无疑问会给中
国新能源车企提供强有力的支撑。