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電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還能集成到何種程度？
近期，有兩家廠商給出了最新答案。
5月10日，比亞迪最新發(fā)布的十二合一智能電驅(qū)系統(tǒng)集成了電機(jī)、減速器、電控、整車(chē)控制器、電池管理器、直流變換器、車(chē)載充電器、配電模塊、升壓模塊、升流模塊、自加熱模塊、能量管理于一體。
但值得注意的是，蓋世汽車(chē)注意到，目前來(lái)看，能夠做到電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)十二合一的廠商并非比亞迪一家。
早在北京車(chē)展期間，吉利發(fā)布的十一合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，以及面向全球市場(chǎng)的十二合一總成，同樣將高集成電驅(qū)卷出新高度。據(jù)悉，該電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品達(dá)到目前行業(yè)最高集成度，配套銀河新車(chē)型。
那么，當(dāng)以吉利、比亞迪十二合一為代表的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)逐步走進(jìn)市場(chǎng)，這對(duì)目前以“三合一”為主流的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)市場(chǎng)具備怎樣的顛覆和革新意義？
“卷”出極致，電車(chē)痛點(diǎn)逐一擊破
如果說(shuō)，2022年年底的特斯拉是引爆新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)“價(jià)格戰(zhàn)”的“始作俑者”，那么今年年初將“價(jià)格戰(zhàn)”徑直從“油電同價(jià)”推進(jìn)到“電比油低”階段的比亞迪，便是在這場(chǎng)“戰(zhàn)火”中猛加“槍支彈藥”的助推者。
即使對(duì)絕大部分車(chē)企而言，長(zhǎng)期在“價(jià)格戰(zhàn)”中斡旋必會(huì)遭到反噬，但“以低價(jià)搶市場(chǎng)”的事實(shí)已然擺在眼前，不得不參與“價(jià)格戰(zhàn)”的主機(jī)廠們只能選擇降低整車(chē)生產(chǎn)成本，各個(gè)細(xì)枝末節(jié)的供應(yīng)鏈皆在車(chē)企降本訴求下承壓。
隨著碳酸鋰價(jià)格大幅回落且趨穩(wěn)，動(dòng)力電池成本與整車(chē)定價(jià)之間的矛盾已不似以往般尖銳。但電動(dòng)汽車(chē)電動(dòng)化環(huán)節(jié)降本仍有較大空間，越來(lái)越多的主機(jī)廠將降本視線放在了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)領(lǐng)域。
據(jù)悉，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)占據(jù)整車(chē)成本的10%左右，是除電池之外成本第二高的部件，也決定了整車(chē)的能源效率，已成為主機(jī)廠不可忽視的降本環(huán)節(jié)?，F(xiàn)如今，業(yè)內(nèi)已有多款多合一高度集成電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品陸續(xù)進(jìn)入市場(chǎng)，幫助新能源主機(jī)廠降低整車(chē)成本。
2022年年末，比亞迪推出八合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，彼時(shí)，國(guó)內(nèi)部分新能源主機(jī)廠的電動(dòng)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還處于三電機(jī)的初級(jí)狀態(tài)。2023年，東風(fēng)推出馬赫E十合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，將電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多合一集成“卷”向了新高度。
時(shí)至今日，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多合一集成又現(xiàn)新突破。
據(jù)悉，此次吉利發(fā)布的十一合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（全球版的十二合一總成）由無(wú)錫星驅(qū)科技設(shè)計(jì)并生產(chǎn)。星驅(qū)科技憑借創(chuàng)新設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)了電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)多合一集成的新突破：將電機(jī)、逆變器、減速器、直流變換器（DCDC）、車(chē)載充電器（OBC）、電源分配器（PDU）、電子控制系統(tǒng)（VCU）、高壓池管理系統(tǒng)（HBMS）低壓電池管理系統(tǒng)（LBMS）、熱管理系統(tǒng)（TMS）、智能防滑控制（GWRC）、充電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)（EVCC）集大成，推出了十二合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)品，在有效降低成本的同時(shí)大幅提升了效率。
據(jù)悉，星驅(qū)科技研發(fā)生產(chǎn)的超高集成多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)適配前驅(qū)、后驅(qū)、四驅(qū)等多種動(dòng)力需求，且采取輕量化小體積設(shè)計(jì)，整機(jī)重量79.8kg以內(nèi)，較非集成系統(tǒng)重量輕15%以上。這意味著，整車(chē)將能獲得更大的車(chē)內(nèi)空間，且能在相同電量跑更長(zhǎng)的續(xù)航里程，有效提高一體化裝配效率、提高電驅(qū)系統(tǒng)整體功率密度。
時(shí)至今日，出于對(duì)動(dòng)力性的不斷追求，主機(jī)廠也將視線放在了提高電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的功率密度上。高功率密度電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)可以在相同體積或質(zhì)量下，輸出功率更大，超車(chē)加速能力和高速持續(xù)行駛能力更強(qiáng)。
圖源：蓋世汽車(chē)研究院電氣化配置數(shù)據(jù)
眼下，“體積小型化，動(dòng)力巨量化”的電機(jī)成為所有主機(jī)廠的追求，但電機(jī)功率密度的突破，始終面臨著兩大難題：一方面要在體積不變的情況下，實(shí)現(xiàn)更大的功率輸出；另一方面，還要避免高功率輸出損耗，以防功率浪費(fèi)在產(chǎn)熱這種無(wú)用功上。
星驅(qū)科技顯然已攻克上述兩大難關(guān)。星驅(qū)科技采用0.27mm高性能超薄硅鋼片，并用高牌號(hào)、稀土擴(kuò)散工藝的釹鐵硼磁鋼，提供更高的磁能積，實(shí)現(xiàn)了7.52kW/kg的電機(jī)功率密度，超行業(yè)約6kW/kg平均水平，大幅提升25%。
但值得注意的是，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的高功率密度，需要更高效的電力轉(zhuǎn)換效率和對(duì)更高的工作溫度進(jìn)行降溫的能力，這就對(duì)功率器件提出了更高的要求。
在效率方面。蓋世汽車(chē)了解到，星驅(qū)科技超高集成多合一IGBT電驅(qū)CLTC效率達(dá)到了驚人的90.04%，也是國(guó)內(nèi)首款400V IGBT電驅(qū)CLTC效率突破90%的電驅(qū)總成。采用IGBT微溝槽技術(shù)，在減小器件的電荷和電感的同時(shí)，將導(dǎo)通區(qū)域的電壓減少15%, 使電流密度更大。
在降溫方面，星驅(qū)科技采用的IGBT微溝槽技術(shù)將多晶硅柵從橫向變?yōu)榭v向，提高元胞（Cell）密度和器件的散熱性能，減小熱阻，在極大降低工作溫度的同時(shí)還延長(zhǎng)了設(shè)備壽命，提高整車(chē)性能的可靠性和穩(wěn)定性。再加上星驅(qū)科技超高集成多合一OBC效率達(dá)94%，有效減少對(duì)電池系統(tǒng)的負(fù)荷，并延長(zhǎng)了電池的使用壽命，降低更換電池的頻率和成本。
這對(duì)保障車(chē)輛正常行駛和電池安全性的重要意義不言而喻。
大道歸一，超高集成的背后，星驅(qū)科技有何底氣？
一般而言，多合一電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的電機(jī)、變速器、逆變器等核心部件都是由不同的零部件公司進(jìn)行開(kāi)發(fā)設(shè)計(jì)。多合一集成之后，就要求一個(gè)廠家來(lái)設(shè)計(jì)、生產(chǎn)集成式電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，這對(duì)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廠商對(duì)關(guān)鍵零部件的自研、生產(chǎn)和整合能力皆提出了更高的要求。
星驅(qū)科技是目前極少數(shù)能夠做到將多系統(tǒng)零部件跨領(lǐng)域集成的廠商之一。常規(guī)意義上而言，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的“大三電”包括：驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電控和變速器。根據(jù)蓋世汽車(chē)了解，星驅(qū)科技的研發(fā)團(tuán)隊(duì)已在驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電控兩大主力器件領(lǐng)域沉浸多年，技術(shù)積淀深厚。
在電機(jī)領(lǐng)域。星驅(qū)科技去年自研的一款SPEED高速電機(jī)，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)24,000rpm，功率密度達(dá)14kW/kg。根據(jù)彼時(shí)星驅(qū)科技對(duì)媒體做的相關(guān)介紹：
星驅(qū)科技SPEED 高速電機(jī)通過(guò)優(yōu)化設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)子磁橋結(jié)構(gòu)，配備高強(qiáng)度硅鋼片，大幅提高了電機(jī)高速運(yùn)行下的可靠性、安全性，邁向更高的工作轉(zhuǎn)速。
更高的轉(zhuǎn)速必然對(duì)散熱提出更高要求。對(duì)此，星驅(qū)科技自主創(chuàng)新深度油冷技術(shù)，引入電子智能油泵實(shí)現(xiàn)全主動(dòng)潤(rùn)滑冷卻，可根據(jù)功率需求和溫度場(chǎng)測(cè)試結(jié)果實(shí)時(shí)智能調(diào)整冷卻油量，耗油道設(shè)計(jì)采用Ω形，冷卻面積擴(kuò)大35.3%, 360°無(wú)死角冷卻，進(jìn)一步提高散熱效率。
在高速電機(jī)應(yīng)用中，減速器同樣是不可忽視的重要一環(huán)。蓋世汽車(chē)獲悉，星驅(qū)科技研發(fā)團(tuán)隊(duì)僅用一年時(shí)間，自主完成從設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)到規(guī)模量產(chǎn)的完整流程，成功推出國(guó)內(nèi)首個(gè)自研量產(chǎn)的同軸行星排雙電機(jī)減速器。
據(jù)悉，星驅(qū)科技行星排雙電機(jī)減速器，采用NW型雙聯(lián)行星輪結(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)了4275Nm扭矩容量。此外，該減速器采用四點(diǎn)角接觸球軸承設(shè)計(jì)，相較于錐軸承，軸承摩擦損耗降低約50% ，實(shí)現(xiàn)高達(dá)98.5%的效率。同時(shí)，各行星齒輪通過(guò)異相位設(shè)計(jì)技術(shù)，使齒輪嚙合激勵(lì)相互抵消，降低整體激勵(lì)，從而大幅提升NVH性能。
在電控領(lǐng)域，星驅(qū)科技已完整布局了400V和800V電壓平臺(tái)的電控產(chǎn)品。以星驅(qū)科技某800V高壓電機(jī)控制器為例，其最高效率達(dá)99.5%，峰值功率398kW，助力整車(chē)實(shí)現(xiàn)更強(qiáng)動(dòng)力、更高續(xù)航里程，適應(yīng)高頻快充的應(yīng)用需求。
由此可見(jiàn)，星驅(qū)科技將電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)“卷”向十二合一，其背后雄厚的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和高效的技術(shù)迭代速度顯然絕非一蹴而就。
自2021年成立起，星驅(qū)科技便長(zhǎng)期聚焦純電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)高性能電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)（EDU）的研發(fā)、制造和銷(xiāo)售，業(yè)務(wù)覆蓋零部件和軟件在內(nèi)的全價(jià)值鏈。據(jù)悉，星驅(qū)科技團(tuán)隊(duì)在動(dòng)力傳動(dòng)系統(tǒng)和電子元件領(lǐng)域擁有近20年的研發(fā)和制造經(jīng)驗(yàn)。且該公司在瑞典哥德堡、中國(guó)無(wú)錫、寧波、上海均設(shè)有研發(fā)中心，并于無(wú)錫落成了集智能、綠色為一體的制造基地。
數(shù)據(jù)顯示，截至2024年3月，星驅(qū)科技已獲專利共計(jì)277項(xiàng)，其中35項(xiàng)PCT及國(guó)外發(fā)明專利，156項(xiàng)中國(guó)發(fā)明專利和86項(xiàng)實(shí)用新型專利。前文所提及的星驅(qū)科技自主創(chuàng)新研發(fā)的深度油冷技術(shù)，更榮獲了2023年TMC年度創(chuàng)新技術(shù)獎(jiǎng)。
與此同時(shí)，突出的技術(shù)研發(fā)實(shí)力和具備差異化競(jìng)爭(zhēng)力的產(chǎn)品，也為星驅(qū)科技吸引了更多資本的目光。3月，星驅(qū)科技獲得由國(guó)調(diào)基金領(lǐng)投，無(wú)錫市新能源產(chǎn)業(yè)基金、惠恒產(chǎn)業(yè)、惠山金服、國(guó)聯(lián)新創(chuàng)參投的數(shù)億元A輪融資。
據(jù)悉，此次融資后，星驅(qū)科技將繼續(xù)拓寬業(yè)務(wù)布局，加大產(chǎn)品技術(shù)研發(fā)投入，努力領(lǐng)跑全球新能源電驅(qū)動(dòng)行業(yè)。
還需要提及的是，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)要集成的零部件畢竟是有限的，“多合一”終有盡頭。
當(dāng)電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成化發(fā)展到一定程度，未來(lái)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還將走向跨域融合，進(jìn)入到中央控制＋區(qū)域控制階段，域控制器的數(shù)量和芯片數(shù)量也會(huì)隨之減少。
彼時(shí)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)跨域融合還會(huì)涉及電力電子技術(shù)、電動(dòng)機(jī)控制技術(shù)、車(chē)輛控制技術(shù)、智能化算法等多個(gè)領(lǐng)域的融合。
換言之，隨著電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與先進(jìn)的傳感器技術(shù)和人工智能相結(jié)合，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)廠商角逐的賽點(diǎn)也將逐步由“集成化”提升至“智能化”。
對(duì)于未來(lái)，誰(shuí)會(huì)成為電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)賽道的“頭部玩家”，目前尚不可輕易論斷。但足以明晰的事實(shí)是：今天，我們能夠看到的市場(chǎng)內(nèi)將電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)卷向“十二合一”最高集成度的廠商，只有兩家。
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