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2024-12-04 11:11
赋能高科一、新能源电驱动传动系统的工作原理？
电池存储能量，电机控制器根据驾驶需求（加速踏板）将直流电变频变压，驱动电机按照设定的转速、扭矩驱动。变速器或减速器变速变扭后通过差速器、传动轴驱动车轮。
二、新能源汽车的电驱动系统里，最核心的技术的是什么？
先放一张电动汽车电驱系统 Powertrain 组成图，方便认知本文都讲了啥！（内容比较干）
电驱系统主要包含电机、电机控制单元、减速器三部分，电驱系统的核心技术Knowhow就包含在这里面了。
上图为奥迪e-tron Sportback 双电机动力单元。
但似乎看上图并不太能看出电驱系统的核心技术在哪，毕竟都是被金属外壳包着，我们不妨换一个角度来思考这个问题！
多数时候，用户需求决定了产品技术的演进方向。
比如电车续航短就用容量更的大电池，提高能量密度；车机卡顿就上高通 8155 芯片，再不行就2颗；辅助驾驶感知有局限就上激光雷达等等...电驱系统也不例外！
人们对动力单元的核心需求无外乎是：
①响应要快，动力要猛；
②效率要高，能耗要省；
③故障率低，皮实耐用，稳定可靠。
更多的潜在需求在于：
①集成度足够高，给车内及前后备箱腾更多空间；②成本合理（最终会反映到车价上）；③高转速时不要啸叫吵人；
下图汇总了电车动力单元的核心要素，其实电驱系统的技术和进化都是围绕着这几个方面展开的。
1、电机动力目前已经够用，压榨潜力和必要性不大
在电驱最重要的“动力”属性上，目前大多数的电车都存在动力过剩现象，以36w+的特斯拉 Model3P 为例，加速可以秒掉200w左右的性能油车，3w的宏光MiniEV 起步提速甚至要比很多油车要直接。
也就是说，电机动力在目前在多数电车上已经够用，传统油车的大马力溢价，在电车上已经变得不值钱。上图列出的高功率密度电机，给人的感觉就是电车马力跟白给似的...
车企与其在现有绰绰有余的电机功率上，再花大成本研发新的动力品台，提高动力参数，倒不如把成本分摊到其他用户更能感知的地方。
当然，对于少数追求绝对动力加速的性能电车，如特斯拉ModelS Plaid、Lucid Air sapphire、悍马EV、保时捷Taycan TurboS等车型。
这里面有一些新的提升动力的关键技术：
如扁平绕组线圈、端部换位提高槽满率、优化转子结构等方法提高磁满率，进一步提高电机功率和功率密度。
近几年也越来越多车型搭载直瀑式油冷电机，让电机冷却降温更高效，帮助功率输出连续不衰减。
也有通过智能算法优化电机动力输出，来实现更好的动力、能耗、操控稳定的。
个人觉得认为上面的技术都算是电驱核心技术！
2、电机能效已接近瓶颈，提升能效需要指望碳化硅的应用
基于第1部分，电机动力对多数用户已经够用甚至过剩的前提，下图是某电机能效Map图，可以清楚看到，在多数日常使用转速区间内，电机的能效都是在90%以上的。
而且目前多数新能源车型搭载的电机最佳能效在90%~95%，甚至部分高效电机达到了96%，此时想要在现有基础上继续提升电机能效，付出的成本将是倍数级增加，对于车企和用户都不那么太划算。
于是提高电机控制单元中的主逆变器能效，成为提升整个电驱系统能效的新方向。
也就是用SiC碳化硅模块替代目前主流的IGBT模块！
碳化硅SiC MOSFET 的优点有很多，体积小利于封装和集成、开关/导通响应快且损耗更小、耐压值高（是硅基的10倍）、导热率高利于散热，及更高的功率密度等。
最重要的是使用SiC碳化硅模块的电机控制单元，相比IGBT模块方案，可以实现从电池到电机路径，约5%的效率提升，也就是能给整车省去约5%的能耗。
相比车企多用5%续航所对应的电池成本，还徒增车重带来的负面影响，即便是当前成本相比IGBT更高的碳化硅模块，也是最好的选择！
上图基于水印图源做二次整理。
另外相比IGBT，碳化硅更耐高压的优势（千伏以上），更适用于后续更多新能源车型将要搭载的800v电气架构，不止用在主逆变器上，还可以应用到高压充电桩、高压电池Pack、OBC充电机、DC-DC转换器上，将有更大的用武之地，能给整车能效和充电体验带来进一步提升！
这里要特别表扬下国产品牌比亚迪，BYD是全球唯一实现碳化硅器件自研自产的车企！
3、集成化大有可为，已是大势所趋，跨系统整合能力会是最核心的技术竞争力，用户价值更高！
上面主要谈的是电驱系统单个零部件的升级和优化，电驱系统零部件的多合一大集成目前已是行业大势所趋！
高度集成的电驱系统，优势有很多：
大大节省体积和减重、降低整体BOM成本、提高一体化装配效率、提高电驱系统整体功率密度等...
对于用户的价值在于，小体积省去更多Layout空间，能得到更大的车内空间和前后备箱容积；减轻重量意味着相同电量能跑更长的续航里程；同时BOM降本也间接降低了用户的购买成本。
电驱系统的演进历史，大致可以分为3个阶段：
15~17年的分体式三大件→18~20年三合一成为主流→21~现在的多合一大集成阶段。
下图整理了电驱系统的演进路线，更加直观易懂！
虽然多合一只是多系统零部件的组合集成，但跨部件、跨领域的系统集成，是非常考验技术和工程能力的，目前只有为数不多有积淀的大厂能够做到。
相比于电机功率提升和能效优化，多合一大集成的所带来的综合收益会更加明显，是当之无愧的新能源汽车电驱系统最重要的核心技术之一！
4、写在最后的一些感想
正如文中所看到的，中国新能源汽车换道超车在近5年内，无论在电池领域 、电驱领域、以及核心零部件、及核心技术领域，其实已经走在世界前列，成效显著，令人振奋！
就电驱系统领域而言，国外车企中特斯拉和Lucid在这个领域相对领先，Tire1中博世、大陆、博格华纳、采埃孚等有很多产品和布局，但我们国内有如比亚迪、华为、精进、蔚来XPT等企业也同样掌握诸多Knowhow，甚至还领先半个身位。
国内日渐成熟完善的新能源汽车配套生态，将会成为国产新能源汽车崛起，领先全球的重要推力。
可以预见的是，随着新能源汽车渗透率的不断提高，国产新能源车将不断替代动作缓慢的合资/外资品牌，同时打破合外资品牌的溢价，抢占到更多市场占有率！
关于电驱系统的核心技术，这篇内容做了很多梳理和延展，整理不易，想必也对你会有所帮助，请不要吝啬点赞关注~
三、新能源电驱动系统十大排名？
1、弗迪动力
2019年成立，为比亚迪子公司，由原负责电机、电控、电源三大核心部件研发生产的第十四事业部与负责发动机、变速器、减速器和车桥研发生产的第十七事业部合并而成。旗下驱动电机主要配套比亚迪使用。
2、特斯拉
美国汽车生产商，特斯拉原先是采购其他电机生产商的，后续开始自行生产，不过驱动电机零部件的国产化率非常高，旗下驱动电机为自用，供Model 3、ModelY使用。
3、方正电机
2001年成立，A股上市公司，加工、制造、销售新能源汽车用电机及控制器，2021年销售数据显示，旗下产品主要配套五菱、小鹏、吉利等车企，主要配套车型是五菱宏光mini（73%）、小鹏P7（13%）、吉利帝豪（3.4%）等。
4、上海电驱动
2010年成立，2015年并入大洋电机，成为其子公司，大洋电机为A股上市公司。2021年销售数据显示，上海电驱动旗下产品主要配套长安汽车、长城汽车、北汽、雷丁等车企，主要配套车型奔奔E-Star（23%）、黑猫（17%）、北汽EU5（16%）、逸动（8%）、白猫（6.4%）、奔奔（6.4%）、芒果（6%）等。
5、蔚来驱动科技
2015年成立，智能动力解决方案的科技公司，为蔚来汽车子公司，旗下产品只配套蔚来汽车使用，主要车型包括蔚来ES6、蔚来EC6、蔚来ES8、蔚来ET7。
6、日本电产
1973年成立，日本上市公司，主要生产电机等相关产品。2021年中国销售数据显示，旗下产品主要配套广汽、吉利等车企，主要配套车型Aion S（43.8%）、AionY（19%）、AionV（11%）、几何A（6.4%）等。
7、双林汽车
1987年成立，A股上市公司，双林股份是集研发、设计、生产、销售及服务为一体的汽车零部件制造企业，分设汽车饰件、汽车机电、轮毂轴承、动力总成、新能源驱动五大业务板块。2021年销售数据显示，其主要客户是五菱汽车，主要配套车型五菱宏观mini（99.9%）、宝骏E100（0.1%）。
8、联合电子
1995年成立，为中外合资企业，是中联汽车电子有限公司和德国罗伯特•博世有限公司联合成立。2021年销售数据显示，旗下产品主要配套理想、大众等车企，主要配套车型理想one（48%）、好猫（33.8%）、ID.6Crozz（6.4%）、ID.6 X（5%）等。
9、巨一动力
2005年成立，A股上市公司，汽车智能制造成套装备和新能源汽车电驱动系统解决方案提供商。2021年销售数据显示，旗下产品主要配套奇瑞、江淮、本田等车企，主要配套车型奇瑞eQ1（61%）、思浩E10X（21.4%）、思浩M-HV（4.1%）、理念VE1（2.5%）、思浩E20X（1.8%）、思浩E50A（1.8%）、江铃E300（1.6%）、思铭X-NV（1.3%）、奇瑞eQ5（1.1%）等。
10、汇川技术
2004年成立，A股上市公司，专注工业自动化和新能源汽车领域。2021年销售数据显示，旗下产品主要配套理想、威马汽车等车企，主要配套车型理想one（73.3%）、威马EX5（11.5%）、威马W6（4.5%）、鑫源X30L（3.2%）、五菱荣光（2.5%）等。
四、根据新能源汽车的车辆驱动原理？
新能源汽车的工作原理：
1、新能源汽车是采用非石油衍生物作为动力的汽车，普通汽车的工作原理是由发动机将热能转变为机械能的过程，是经过进气、压缩、作功和排气四个连续的过程来实现的，每进行一次这样的过程就叫一个工作循环。而新能源汽车按照动力的不同，其工作原理也各不相同。
2、混合动力汽车和氢发动机汽车的工作原理与普通汽车的工作原理相同。
3、燃料电池电动汽车是利用氢气和空气中的氧在催化剂的作用下．在燃料电池中经电化学反应产生的电能作为主要动力源驱动的汽车。燃料电池电动汽车实质上是纯电动汽车的一种，主要区别在于动力电池的工作原理不同。一般来说，燃料电池是通过电化学反应将化学能转化为电能，电化学反应所需的还原剂一般采用氢气，氧化剂则采用氧气，因此最早开发的燃料电池电动汽车多是直接采用氢燃料，氢气的储存可采用液化氢、压缩氢气或金属氢化物储氢等形式。
4、纯电动汽车是一种采用单一蓄电池作为储能动力源的汽车，它利用蓄电池作为储能动力源，通过电池向电动机提供电能，驱动电动机运转，从而推动汽车行驶。
5、其他新能源汽车包括使用超级电容器、飞轮等高效储能器的汽车。目前在我国，新能源汽车主要是指纯电动汽车、增程式电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池电动汽车，常规混合动力汽车被划分为节能汽车。
6、从全球新能源汽车的发展来看，其动力电源主要包括锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、超级电容器，其中超级电容器大多以辅助动力源的形式出现。
五、新能源三电系统讲解？
关于这个问题，新能源三电系统是指电动汽车中的三个电力系统，包括高压电池系统、电机系统和电子控制系统。
1. 高压电池系统：主要由电池组成，用于储存和供应电能。电池通常是锂离子电池，能够提供高能量密度和长寿命。高压电池系统还包括电池管理系统（BMS），用于监测电池状态、温度和保护电池。
2. 电机系统：主要由电机和变速器组成，用于将电能转化为机械能。电机通常是交流异步电机或永磁同步电机，能够提供高效率和高转矩。变速器用于控制电机转速和转矩，并将动力传递到车轮。
3. 电子控制系统：主要由电控单元、传感器和执行器组成，用于控制高压电池系统和电机系统。电控单元负责监测和控制电池和电机的状态，传感器用于测量车辆的速度、加速度、转向角度等参数，执行器用于控制电机和制动器。
新能源三电系统是电动汽车的核心技术，它能够实现高效、环保、安全和可靠的驾驶体验。
六、新能源电驱动总成可以维修吗？
可以维修。原因是新能源电驱动总成拥有一定的可维修性。虽然新能源电驱动总成采用了较为复杂的电子和机械部件，但是随着技术的不断发展和进步，维修技术也得到了相应的提高。此外，新能源电驱动总成在设计和生产过程中，也注重了维修性方面的考虑，为维修工作提供了一定的便利。然而，由于新能源电驱动总成拥有相对较高的技术门槛和维修成本，因此在进行维修操作时需要专业技术人员进行操作，不能随意拆卸维修，否则会引发更严重的故障。另外，新能源电驱动总成中部分零件需要通过特殊的渠道才能获得，因此，对于一些轻微的故障，可能会需要更长时间的等待修复。
七、车辆空调系统按驱动方式如何分类？
汽车空调的分类：
1、按驱动方式分为：独立式（专用一台发动机驱动压缩机，制冷量大，工作稳定，但成本高，体积及重量大，多用于大、中型客车）和非独立式（空调压缩机由汽车发动机驱动，制冷性能受发动机工作影响较大，稳定性差，多用于小型客车和轿车）。
2、按空调性能分为：单一功能型（将制冷、供暖、通风系统各自安装，单独操作，互不干涉，多用于大型客车和载货汽车上）和冷暖一体式（制冷、供暖、通风共用鼓风机和风道，在同一控制板上进行控制，工作时可分为冷暖风分别工作的组合式和冷暖风可同时工作的混合调温式。轿车多用混合调温式）。
3、按控制方式分为：手动式（拨动控制板上的功能键对温度、风速、风向进行控制）和电控气动调节（利用真空控制机构，当选好空调功能键时，就能在预定温度内自动控制温度和风量）。
4、按调节方式分为：全自动调节（利用计算比较电路，通过传感器信号及预调信号控制调节机构工作，自动调节温度和风量）和微机控制的全自动调节（以微机为控制中心，实现对车内空气环境进行全方位、多功能的最佳控制和调节）。
八、电驱动系统的市场前景
电驱动系统的市场前景
随着科技的不断发展，电驱动系统在各个领域中扮演着愈发重要的角色。电驱动系统是指利用电能驱动机械设备工作的系统，它具有高效、清洁、低噪音等优势，因此备受青睐。
目前，电驱动系统的市场前景备受关注，各大厂商也相继投入大量研发资源，推动电驱动系统技术的不断创新和发展。
在汽车行业，电驱动系统的应用已经成为不可逆转的趋势。随着电动汽车的兴起，电驱动系统的需求与日俱增。各大汽车厂商纷纷推出电动车型，以满足消费者对环保和高效出行的需求。因此，电驱动系统在汽车领域的市场潜力巨大。
电驱动系统的优势
电驱动系统相较于传统燃油驱动系统拥有诸多优势。首先，电驱动系统具有高效性能，能够将电能转化为动力输出，提高能源利用效率。其次，电驱动系统无尾气排放，对环境友好，有助于减少空气污染。此外，电驱动系统工作时噪音小，提供更为舒适的驾乘体验。
随着技术的不断进步，电驱动系统的体积不断缩小，功率密度不断提升，使其在各种应用场景中更加灵活多样。另外，电驱动系统具备智能化特性，能够通过数据分析优化驾驶性能，提高系统整体效率。
电驱动系统在不同领域中的应用
除了汽车行业，电驱动系统在其他领域也有着广泛的应用。在航空航天领域，电驱动系统可应用于飞机的辅助动力系统，减少对传统燃油的依赖，提高飞行效率。在家电领域，电驱动系统可以提升家电产品的工作效率，降低能耗，进一步推动节能减排。
此外，电驱动系统还可以应用于工业自动化、轨道交通、船舶等领域，为不同行业带来更高效的动力解决方案。随着技术的不断创新，电驱动系统的应用领域将会不断扩展，推动行业的发展与升级。
电驱动系统的市场趋势
未来，随着能源环境问题的日益凸显，电驱动系统将成为各行业的关注焦点。在汽车领域，电动汽车销量的增长将直接推动电驱动系统的需求增长；在工业领域，电驱动系统的智能化、高效化将成为发展的重要方向。
另外，随着人工智能、物联网等技术的蓬勃发展，电驱动系统也将迎来更多的机遇与挑战。未来的电驱动系统将具备更高的智能化与自适应性，可以根据不同场景提供更为个性化的解决方案。
总结
综上所述，电驱动系统的市场前景广阔，其在各个领域中的应用将不断扩展。随着技术的不断创新和发展，电驱动系统将在未来发挥越来越重要的作用。我们有理由相信，电驱动系统将成为未来科技发展的重要引擎之一。