舍弗勒下一代電機的關(guān)鍵技術(shù)將會向著電橋二擋化、高壓化、輪轂電機方向發(fā)展。

• 2018年一季度，舍弗勒在中國為長城和長安插電式混動轎車供應(yīng)P4減速箱

• 去年9月在歐洲向奧迪乘用車方面提供單級減速器

• 去年年底在北美為福特批量供應(yīng)高壓P2混合動力模塊

舍弗勒基于傳統(tǒng)的雙離合器變速箱上的技術(shù)和產(chǎn)品，目前考慮把類似于雙離合器的概念用在三合一電驅(qū)系統(tǒng)中：在電機和減速箱間加雙離合器，在換擋過程中做到?jīng)]有動力中斷，舍弗勒認為兩擋減速箱在純電驅(qū)動上的應(yīng)用可能是未來的趨勢。

在輪轂電機方面，舍弗勒考慮把電機功率降低、疊片的數(shù)量縮小，塞進14英寸的輪轂里，并且在電機的轉(zhuǎn)動件內(nèi)部加上小型的行星齒輪結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)減速。

這樣的14寸輪轂電機驅(qū)動力，四驅(qū)能做到2000Nm。此外，舍弗勒也用小型的行星齒輪機構(gòu)，把產(chǎn)品做了轉(zhuǎn)向系統(tǒng)，在將來的無人駕駛空間，用線控控制的智能轉(zhuǎn)向和輪轂驅(qū)動集成在一起，成為智能轉(zhuǎn)向驅(qū)動模塊。

精進電動從2015年起就開始了電機和減速器深度集成的一體化設(shè)計，并于2017年實現(xiàn)了“二合一總成”的批量應(yīng)用。

2019推出適用于新能源乘用車及輕型商用車的“3000系列深度集成三合一純電驅(qū)動系統(tǒng)”，將OD220平臺電機、高速兩級減速器、高功率密度電機控制器三大件深度集成。

通過集成設(shè)計，整個系統(tǒng)的總重約95kg，質(zhì)量降低近10%；而該系統(tǒng)電機轉(zhuǎn)速從原有的1萬2千轉(zhuǎn)，提高到了1萬6千轉(zhuǎn)；系統(tǒng)深度集成消除了電機和減速器的同軸度誤差，提高了總成的結(jié)構(gòu)剛度，也就隨即降低了振動噪音；減速器效率提升1%的情況下，成本也得到有效控制，降低10%~15%。

市場上比較普遍的水冷技術(shù)相比，不導電、不導磁的油冷技術(shù)的冷卻效率更高。但由于油冷電機系統(tǒng)需要電機直接接入變速箱，而且要和高速齒輪集成在一起，因此對電機技術(shù)的要求極高。

吉凱恩電驅(qū)動提供一體化系統(tǒng)的解決方案，包括軸承優(yōu)化、被動潤滑、低電流系統(tǒng)和混合電力傳動系統(tǒng)。吉凱恩將在上海工廠進行最新電驅(qū)動橋(eDrive)技術(shù)的生產(chǎn)，將電動機、逆變器和eAxle減速箱置于同一封裝空間。

吉凱恩主要關(guān)注兩種不同的變速器的系統(tǒng)：電驅(qū)動橋和電動變速器。產(chǎn)品包括模塊化偏移系統(tǒng)和共軸的電驅(qū)動，以及帶集成的電機，還有帶行星齒輪組的共軸驅(qū)動系統(tǒng)、半集成的偏移電驅(qū)動系統(tǒng)，有很多不同的方式來設(shè)計P4的電驅(qū)動。

吉凱恩P4電驅(qū)動橋的產(chǎn)品，適合純電動和混動等新能源車型。P4在包括啟動、助力、回收、燃油節(jié)省性、二氧化碳的排放，還有扭矩矢量，以及集成系統(tǒng)和效率等方面性能表現(xiàn)均不錯。

越博動力認為，商用車動力總成技術(shù)發(fā)展趨勢已經(jīng)凸顯出來，第一是變(減)速器的應(yīng)用將增多。

變速箱的應(yīng)用對整車的性能有諸多好處，例如可以提高爬坡等動力性，協(xié)調(diào)電機最大限度的在高效率區(qū)間工作；此外還可以縮小電機規(guī)格，從而降低動力總成系統(tǒng)的重量，實現(xiàn)輕量化；另外隨著高速電機的普及，相應(yīng)的高速減速器將開始逐步應(yīng)用。

越博動力的在一體化動力總成系統(tǒng)已經(jīng)實現(xiàn)了批量化商用，優(yōu)勢明顯。例如通過電機與變速器的集成，可以縮短軸向距離，降低總成系統(tǒng)重量，提高車輛續(xù)航，行星結(jié)構(gòu)傳遞扭矩穩(wěn)定，噪聲小，最重要的是可以實現(xiàn)總成系統(tǒng)成本降低15%。

在電驅(qū)動橋系統(tǒng)方面，越博動力創(chuàng)新研發(fā)的集成自動變速器車橋具備節(jié)省空間，方便布置的優(yōu)勢。同時電驅(qū)動橋系統(tǒng)可以省去一部分傳動部件，減少了傳動環(huán)節(jié)的能量損耗，大大提高了整個驅(qū)動系統(tǒng)效率，另一個好處是降低了系統(tǒng)成本。

作為一家專業(yè)的新能源汽車動力總成系統(tǒng)解決方案提供商，越博動力針對2T-49T的不同級別和類型的純電動物流車制定了專業(yè)化的技術(shù)方案。

大陸集團為電氣化提供全方位的解決方案，包括48V的混合電機，以及純電驅(qū)動和動力總成。

大陸集團2011年開始生產(chǎn)電驅(qū)動，目前電驅(qū)集成度較高。大陸集團逆變器、減速器和電機三合一集成化產(chǎn)品全球量產(chǎn)將從中國開始，就在今年三季度在天津生產(chǎn)。此外，大陸計劃將電子系統(tǒng)集成到變速器上，下一代產(chǎn)品將會有更高的密度，也會更輕量化。

新一代電驅(qū)系統(tǒng)是完全集成的，逆變器、減速器和電機三合一，同時它也提供了很多的優(yōu)勢，特別是空間方面的優(yōu)勢和輕量化的優(yōu)勢，以及可靠性。

將電子系統(tǒng)集成到電驅(qū)動系統(tǒng)當中是并不容易的，包括相關(guān)的機械和其他技術(shù)上的難度。大陸集團第四代的產(chǎn)品將會有更高的密度，也會更輕量化。

中車株洲認為，下一代電驅(qū)動產(chǎn)品特征應(yīng)該是以集成化、模塊化、定制化、新材料和新工藝的應(yīng)用，進而達到整車對電機驅(qū)動系統(tǒng)高效、高功率密度、高可靠和低成本的要求。

下一代電驅(qū)動關(guān)鍵技術(shù)要在驅(qū)動系統(tǒng)的組成部件電機控制器和驅(qū)動電機來進行攻關(guān)，從器件到整個系統(tǒng)的集成。

做到集成化不僅可以降低成本、減小體積，提高系統(tǒng)的效率和其功率密度、噪聲也會降低。

電機方面的NVH技術(shù)、熱管理、效率區(qū)間優(yōu)化、高性能材料的技術(shù)在進步。在控制器方面，有新一代IGBT芯片、新型IGBT封裝與驅(qū)動、多變流器集成、電磁兼容、功能安全、健康管理以及下一代寬禁帶半導體技術(shù)等方面。

以芯片技術(shù)為例。目前下一代的IGBT開關(guān)器件技術(shù)采用精細溝槽，在開關(guān)損耗不增加的情況下，可以大大提高電流密度。

而下一代寬禁帶半導體碳化硅芯片技術(shù)，碳化硅的特點非常明顯，但要開發(fā)出高可靠、大電流的芯片，還有很多技術(shù)需要解決，如非平衡態(tài)碳化硅柵氧生長技術(shù)、溝槽刻蝕工藝等等工藝技術(shù)，這樣才能開發(fā)出高可靠、大電流的芯片。

中車株洲現(xiàn)有電驅(qū)動產(chǎn)品主要是二合一，包括電機電控二合一，電機和減速箱二合一，也有電機、電控、減速箱三合一，三合一將是終極目標。

輪轂電機基本上是高度集成的模塊，整車廠可以非常便捷的用模塊形式去集成輪轂電機，開發(fā)成本方面可以減少，制造過程中跟供應(yīng)商管理。

輪轂電機一旦實現(xiàn)經(jīng)濟規(guī)模，會跟其他的驅(qū)動系統(tǒng)在成本上形成競爭力。

ProteanElectric設(shè)計、開發(fā)和生產(chǎn)高度集成的輪轂電機驅(qū)動系統(tǒng)。Protean的輪轂電機技術(shù)集合封裝優(yōu)勢、整車設(shè)計自由、高功率高扭矩性能優(yōu)勢和成本優(yōu)勢，對混合動力和純電動汽車市場起到戰(zhàn)略性作用。

輪轂電機在NVH上有非常好的表現(xiàn)。輪轂電機是高度集成的一個設(shè)備，將電控器，逆變器，都集成在一塊，使用輪轂電機沒有差速器齒輪的需要，所以可以省卻不少噪音。

去年12月，ProteanElectric還與華人運通、威孚電驅(qū)達成戰(zhàn)略合作，共同推進輪轂電機的規(guī)模量產(chǎn)。

采埃孚2025戰(zhàn)略規(guī)劃中，將新能源電驅(qū)動業(yè)務(wù)被列為重點發(fā)展對象。

采埃孚在針對逆變器產(chǎn)品做整合，包括電機，離合器和扭振、減振器，滿足車企對成本、空間、NVH等要求。

電橋也是類似的，包括有電機，但是必須要把它跟動力電子和差速器結(jié)合起來，并且是以節(jié)省空間的模塊化的方式，并滿足NVH的要求。

目前主流的驅(qū)動方式有“三合一”，即電機、電機控制器、減速器三者集成為一個整體。采埃孚不僅獨立完成所有“三合一”產(chǎn)品的自身設(shè)計制造和生產(chǎn)，還可以根據(jù)配套需求將其單獨使用。搭載該驅(qū)動系統(tǒng)的豪華品牌車型已經(jīng)在歐洲先行上路，并將引入中國市場。

此外，采埃孚強調(diào)會高度關(guān)注聚焦中國市場。公司試著把更多的解決方案帶到中國市場，來滿足中國消費者不斷迅速增長的需求。目前已經(jīng)在沈陽和杭州布局，上海主要是研發(fā)。

比亞迪將電機、減速器、電控作為一體設(shè)計，打造了三合一電驅(qū)動總成系統(tǒng)，具有高度集成化、IGBT損耗小、高效區(qū)寬等諸多優(yōu)勢，滿足了A00、A0、A、B級等轎車對動力性加速和爬坡的需求。

據(jù)悉，比亞迪發(fā)布了“e平臺”，涵蓋電機、電控、變速器高速集成的三合一電驅(qū)動總成，以及DC-DC、充電器和配電箱三合一的高壓系統(tǒng)等。其中，比亞迪的三合一電驅(qū)動總成系統(tǒng)中，電機轉(zhuǎn)速達到14000rpm。

目前電驅(qū)動三合一主要開發(fā)四個平臺，分別適用車輛重量范圍在1T~2.7T，峰值功率從40kW、70kW、120kW到180kW，峰值扭矩從120N.m、180N.m、280N.m到330N.m，滿足A00、A0、A、B級等轎車對動力性加速和爬坡的需求。

產(chǎn)品優(yōu)勢：驅(qū)動總成綜合效率達到88%，最高效率達到91.9%，重量下降了35%，功率密度提升了40%，電機成本下降了40%。

應(yīng)用情況：據(jù)了解，比亞迪元EV360便是比亞迪“e平臺”下的首款純電動車型，該車是一款純電動小型SUV，電機峰值功率為160KW，峰值扭矩為310N·M。

最近，西門子發(fā)布了一項新的技術(shù)，將電動車動力系統(tǒng)中的逆變器與電動機集成到了一起，兩個組件共同一套冷卻單元，通過這種方法，降低驅(qū)動系統(tǒng)的重量、節(jié)省內(nèi)部空間。

逆變器和電動機是電動車動力系統(tǒng)中兩個重要的部件，逆變器將從電池中出來的直流電轉(zhuǎn)換成交流電，而電動機則負責將電能轉(zhuǎn)換成機械能，傳遞到傳動系統(tǒng)。到現(xiàn)在為止，逆變器與電動機一直是兩個獨立的組件。

而西門子的這項新技術(shù)，就是將這兩個設(shè)備集成到一起，使用一個外殼，并藉此來減輕重量、節(jié)省空間和降低成本。

據(jù)西門子的工程師表示，逆變器與電動機組合到一起之后，原本兩個組件之間的電纜和其他連接附件就不需要了，大概能在電動車內(nèi)部節(jié)省6-8升的空間，可以用來放置充電組件等其他設(shè)備。

把逆變器與電動機集成到一起并非是1+1這么簡單，在集成過程中，冷卻是工程師們遇到的最大難題。

在高溫時候，逆變器中將直流電轉(zhuǎn)換成交流電的半導體——IGBT模塊的性能會受到溫度的影響而受到限制。所以，逆變器一般會有自己獨立的冷卻系統(tǒng)。

而電動機在運轉(zhuǎn)過程中，將電能轉(zhuǎn)換成機械能時，會產(chǎn)生大量的熱量，因而，要將這兩個部件組合到一起，必須解決電動機與逆變器的散熱的問題，讓逆變器在離電動機很近的時候，也不會因為過熱而影響性能，增加輸出能量損耗或者降低組件壽命。

西門子的工程師們根據(jù)組件中各零部件對溫度的敏感程度設(shè)計了一個冷卻回路，讓冷卻水最先經(jīng)過對溫度最為敏感的區(qū)域，如IGBT模塊、電流回路上的電容器等，優(yōu)先對這些部件進行冷卻，最后經(jīng)過哪些對溫度不敏感的區(qū)域，如外殼之類的地方，然后完成循環(huán)。而且，這樣的設(shè)計，會在逆變器的電子組件與電動機的組件之間用冷卻水形成了一個簾壁，將兩個部件隔離開來。