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解惑多合一电驱动系统技术难点,等待破局者

2020-09-24 来源:盖世汽车 

创新推动着人类社会不断向前。放在重技术的汽车行业更是如此,技术创新是推动汽车企业发展的原动力。正是持续的技术创新,通过不断发现问题解决问题,才让我们拥有了当前汽车社会。

最近几年,汽车行业正在发生着颠覆性的转变,电动车将逐步替代燃油车正在成为现实。随着汽车电动化在全球范围内逐渐形成趋势,行业对电驱动系统的需求也在飞速提升。这个提升不仅是量上增加,更是对电驱动系统在质上提出了更高的要求,需要在性能、效率、尺寸、重量、可靠性等各个环节进行全面的提高。

 多合一电驱动系统有何过人之处?

综合了以上需求后会发现,将电驱动系统进行多合一集成(将OBC、DC/DC、逆变器、PDU等进行深度融合),会是一个潜力巨大的研发方向。事实上特斯拉很早之前就已经在尝试电驱动系统的多合一应用。

这么做有什么好处呢?

总的来看就是让电驱动系统变得更加物美价廉。多合一的电驱动系统在寻求技术突破时,考虑的不再只是单一部件的性能提高,而是要从整体上对系统进行优化,在确保系统可靠性的同时,能够显著提高电驱动的功率密度,同时还能更好的实现轻量化。电驱动系统“多合一”的集成化方案不仅可以共享外壳耦合及冷却系统,还可以共享电路及功率开关器件,能有效降低电驱动系统的体积和重量。由于体积变小,高集成化电驱动系统的应用范围会大幅度提升,可以轻松地部署到更多车型上,实现更大规模的批量生产,降低零件的采购和制造成本。

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 多合一电驱动系统的量产应用还需过关斩将

明显的先进性让电驱动系统的集成化成为一个新的行业趋势,但不可否认的是,作为一个前瞻性的技术创新,在实现电驱动系统高度集成过程中,还需要迈过不少技术关卡。盖世汽车研究院资深分析师指出,在设计、质量和市场应用等多个方面,多合一电驱动系统需要解决的问题还有不少。

首先是设计上的问题。之前电驱动系统中的电机、变速器、逆变器等核心部件都是由不同的零部件公司进行开发设计,现在做多合一集成之后,就要求一个厂家来设计、生产集成式电驱动系统,对设计工程师提出了更高的要求。这时候就需要一个总设计师进行跨领域地综合考虑,在设计阶段就能把各个核心部件进行深度融合。

以上还只是产品层面需要解决的问题,在电驱动的平台设计上同样面临新挑战。一方面,为控制成本,需要解决电机、变速器、逆变器等核心部件的兼容性和复用性;另一方面,还需要考虑不同整车厂在研发电动车的时候,为电驱动系统预留了什么样的安装空间。也就是说,去适应不同电动车生产企业平台化、统一化的需求,对集成电驱动系统供应商会是个很大的挑战。

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其次是质量问题。要把众多的核心部件进行多合一的集成,对整个工艺水平、质量控制水平都提出了很高的要求。各个部件集成在一起,必须要考虑可靠性、耐久性等指标。盖世汽车研究院分析师指出,多合一电驱动系统的高度集成特征会带来一个不得不面对的新课题,当其中一个部件出现问题的时候,其他部件还能不能正常工作?更进一步看,一个部件出现问题,是不是要更换掉整套系统?这些问题将直接决定多合一电驱动系统未来真正的市场前景。

此外,多合一集成后的电驱动系统,在各部件配合的过程中要如何控制整体的NVH水平,如何避免不同部件之间的电磁干扰(EMC),要如何控制和提升整套系统的冷却和效率,都是摆在眼前的现实难题,亟待相关供应商去重点攻关。

结论:电驱动系统多合一集成是把双刃剑,带来的价值愈大,随之而来的挑战也愈多。但正如本文一开始就提到的,发现问题解决问题才是推动行业进步的原动力。

现在一个桎梏行业进步的挑战已经摆在面前,谁会来解决呢?目前看来,来自中国的技术大咖华为已经决定要率先出手了。至于华为要如何解决多合一电驱动系统带来的行业挑战,容我们先卖个关子,谜底还是要留给真正的参与者来揭晓。不过华为不会让大家等太久,一天之后(9月25日)的mPower发布会上,华为将正式公布答案。

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