在雙碳目標(biāo)下，社會(huì)能源將從碳基能源逐步向風(fēng)、光、水等清潔能源持續(xù)轉(zhuǎn)型。2023年12月14日，在第四屆汽車電驅(qū)動(dòng)及關(guān)鍵技術(shù)大會(huì)上，威睿電驅(qū)產(chǎn)品總監(jiān)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)總工付彥茹表示，當(dāng)前能源發(fā)展呈現(xiàn)出清潔化、電氣化、智能化三大特點(diǎn)。

聚焦汽車的電氣化發(fā)展歷程，付彥茹表示，汽車的發(fā)展之初就呈現(xiàn)出電氣化的特征，雖然在中間的100年間燃油車發(fā)展勢(shì)頭良好，但電氣化也一直貫穿其中。為提升客戶的用車體驗(yàn)，行業(yè)不斷進(jìn)行汽車電氣化電壓平臺(tái)的更優(yōu)選擇。

聚焦威睿800V高壓架構(gòu)下的集成電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，付彥茹介紹，在高價(jià)值、高安全、高靜謐、高性能的目標(biāo)指引下，威睿完成了單電控雙電機(jī)集成驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，用于整車分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)扭矩矢量控制，提升扭矩動(dòng)態(tài)同步響應(yīng)特性。

威睿電驅(qū)產(chǎn)品總監(jiān)，電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)平臺(tái)總工

以下為演講內(nèi)容整理:

汽車電氣化發(fā)展歷程

隨著雙碳目標(biāo)的提出，社會(huì)能源結(jié)構(gòu)將會(huì)隨之發(fā)生轉(zhuǎn)變，從以前的碳基能源轉(zhuǎn)向風(fēng)、光、水、核等清潔能源。我們認(rèn)為未來(lái)能源架構(gòu)發(fā)展有三個(gè)關(guān)鍵詞。一是清潔化，要使用清潔能源、低碳能源。二是電氣化，包括能源生產(chǎn)電氣化、能源消費(fèi)電氣化、交通電氣化。三是智能化，智能化與電動(dòng)化是相互促進(jìn)、相互迭代的關(guān)系，電氣化為我們提供了智能化的可能，如原本毫秒級(jí)的控制可以達(dá)到微秒級(jí)，而智能化通過(guò)大數(shù)據(jù)分析和精準(zhǔn)化管理，能夠讓能源轉(zhuǎn)化效率提升，因此智能化會(huì)帶來(lái)智能電網(wǎng)、智能交通和智能汽車。

圖源:演講嘉賓素材

回顧汽車電氣化的發(fā)展歷程，汽車發(fā)展之初，電動(dòng)化汽車曾一度是市場(chǎng)的主流產(chǎn)品，燃油汽車占比較低。隨著1911年汽車啟動(dòng)電機(jī)的發(fā)明，以及汽油能源的獲取性和攜帶便捷性提升，燃油車的市場(chǎng)份額逐漸提升。盡管燃油車占據(jù)了市場(chǎng)主導(dǎo)地位，但電氣化進(jìn)程并未停滯。從電氣的發(fā)電機(jī)、整車車燈、48V氫混、純電平臺(tái)等都可以看出，電氣化一直貫穿在汽車發(fā)展歷程中。

我們總結(jié)了汽車電氣化的五個(gè)發(fā)展階段。第一階段是1900年—1970年汽車輔助功能階段，電氣完成了汽車的輔助工作和一些功能附加。第二階段是1970年—2000年能源安全階段，這一階段發(fā)生了三次石油危機(jī)，雖然汽車行業(yè)以汽油為主，但對(duì)于電氣化的探索并未停止。第三階段是2000年—2020年節(jié)能環(huán)保階段，隨著環(huán)保意識(shí)的提升，業(yè)界提出要做更清潔的汽車，用電氣化代替石油能源。這一階段的前10年，許多混動(dòng)系統(tǒng)和混動(dòng)技術(shù)得以發(fā)展，純電動(dòng)在車上有所應(yīng)用。后10年，純電動(dòng)汽車逐漸面世。第四階段是2020年—2040年智能駕駛階段。第五階段是2020年之后的能源可持續(xù)階段，與智能駕駛階段同步開始。

我們認(rèn)為，選擇高壓電氣化平臺(tái)需要滿足用戶對(duì)于續(xù)航里程等的需求，還要綜合整體系統(tǒng)的適應(yīng)性，包括對(duì)前端電網(wǎng)的適應(yīng)性、電網(wǎng)和電壓平臺(tái)的適配性等?；诖?，我們有800V平臺(tái)解決方案，包括電池系統(tǒng)、電驅(qū)系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、動(dòng)力底盤一體化系統(tǒng)等。

圖源:演講嘉賓素材

我們于2019年推出了首款分體式控制器，2021年實(shí)現(xiàn)了400V平臺(tái)的搭載，該平臺(tái)有兩款動(dòng)力配置，包括電點(diǎn)機(jī)和雙電驅(qū)的四驅(qū)系統(tǒng)。2023年第二代800V動(dòng)力系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，在800V動(dòng)力系統(tǒng)平臺(tái)上完成了分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)，擴(kuò)展了動(dòng)力的配置自由度，可實(shí)現(xiàn)單電機(jī)、雙電機(jī)、三電機(jī)及四電機(jī)配置。

威睿800V高壓架構(gòu)下的集成電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)

在800V高壓架構(gòu)下的集成電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中，我們利用單控制器實(shí)現(xiàn)了雙電機(jī)的控制，集成了同步減速器系統(tǒng)，根據(jù)高價(jià)值、高靜謐、高安全、高性能的設(shè)計(jì)目標(biāo)，進(jìn)行雙電機(jī)系統(tǒng)開發(fā)，用于整車分布式驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)整車扭矩矢量控制。

圖源:演講嘉賓素材

下圖是前驅(qū)和后驅(qū)系統(tǒng)的技術(shù)參數(shù)。前驅(qū)單邊電驅(qū)峰值功率為150KW，單邊電驅(qū)峰值扭矩達(dá)2000Nm，電機(jī)峰值轉(zhuǎn)速20000+。后驅(qū)系統(tǒng)中，單邊峰值功率為300KW，單邊峰值扭矩4040NM，電機(jī)峰值轉(zhuǎn)速20000+。

圖源:演講嘉賓素材

四驅(qū)分布系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)深度集成，在前驅(qū)系統(tǒng)中將雙電機(jī)平行布置，采用雙電機(jī)一體化殼體展開電驅(qū)設(shè)計(jì)。此外，該系統(tǒng)采用了齒輪內(nèi)嵌式單軸承支撐方案與一體式電機(jī)軸設(shè)計(jì)，還優(yōu)化了速比分配，實(shí)現(xiàn)同速比不同齒輪階次的齒數(shù)參數(shù)設(shè)計(jì)，規(guī)避雙電機(jī)存在的拍頻問(wèn)題。

800V集成電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的電控產(chǎn)品技術(shù)采用共母線電容、共殼體、共濾波器設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)體積減小20%，提升功率密度至47.3kW/L；采用多核主控芯片，實(shí)現(xiàn)電驅(qū)系統(tǒng)功能安全和信息安全融合；通過(guò)雙采樣雙更新、磁鏈估算、溫度補(bǔ)償?shù)认冗M(jìn)控制算法實(shí)現(xiàn)高響應(yīng)、高精度控制；通過(guò)低雜散電感優(yōu)化設(shè)計(jì)以及多層EMC防護(hù)技術(shù)，改善控制器性能。

在雙電控集成技術(shù)中，載波移相調(diào)制減小了母線電壓紋波，從而降低電容容值；還有雙電機(jī)動(dòng)態(tài)扭矩校準(zhǔn)策略，能夠減小左右電機(jī)扭矩偏差，實(shí)現(xiàn)高同步；快速故障診斷及響應(yīng)實(shí)現(xiàn)高安全。

雙電機(jī)控制系統(tǒng)中，我們開發(fā)了自己的控制模塊ZTCS。在該模塊中實(shí)現(xiàn)了前軸和后軸防滑控制，能夠確保整車的轉(zhuǎn)向力和穩(wěn)定性。左右輪防滑控制能夠確保整車的動(dòng)力性，智能防滑控制讓識(shí)別精度和控制頻率大幅提高。

電機(jī)中，定轉(zhuǎn)子實(shí)現(xiàn)了直接油冷優(yōu)化技術(shù)，電機(jī)有效比功率達(dá)7.85kW/kg；還采用了扁線繞組迭代技術(shù)，效率區(qū)域達(dá)90%，最高效率達(dá)97.8%；使用高磁阻轉(zhuǎn)矩技術(shù)，轉(zhuǎn)子磁鋼雙V結(jié)構(gòu)，磁阻轉(zhuǎn)矩占比65%，比扭矩密度達(dá)12Nm/kg；還采用了碳纖維轉(zhuǎn)子包覆技術(shù)，提升電機(jī)轉(zhuǎn)速。

在該系統(tǒng)中，減速器產(chǎn)品采用電機(jī)減速器一體化潤(rùn)滑冷卻的雙聯(lián)齒行星排減速器技術(shù)，扭矩密度達(dá)280Nm/km，系統(tǒng)最高效率達(dá)98.69%，尺寸為111mm×305mm×303mm，保證在背靠背的布置下，軸向尺寸仍然能夠布置在整車系統(tǒng)上。

威睿電動(dòng)介紹

威睿公司創(chuàng)建于2013年，總部位于浙江寧波，是一家專業(yè)從事新能源汽車動(dòng)力電池、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、充電系統(tǒng)、儲(chǔ)能系統(tǒng)的研發(fā)、制造、銷售與售后服務(wù)的新能源科技公司。品牌理念是通過(guò)高技術(shù)、高品質(zhì)、高安全的開發(fā)，達(dá)成高客戶滿意度。

目前，我們?cè)诩夹g(shù)研發(fā)、設(shè)計(jì)應(yīng)用、工藝制造、試驗(yàn)試制等方面布局自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)專利1150余項(xiàng)，其中發(fā)明專利620項(xiàng)，涵蓋電芯、模組、PACK、BMS、電機(jī)電控、儲(chǔ)能產(chǎn)品等核心技術(shù)，并已經(jīng)分階段進(jìn)行國(guó)際專利布局。2022年研發(fā)投入達(dá)4.87億，業(yè)務(wù)營(yíng)收為131.5億。

威睿公司立足于新能源汽車三電，不斷尋求技術(shù)突破與創(chuàng)新，歷經(jīng)十年發(fā)展，積累了雄厚技術(shù)實(shí)力，逐步將業(yè)務(wù)拓展至充電、儲(chǔ)能等領(lǐng)域，構(gòu)建綜合能源業(yè)務(wù)發(fā)展體系，已形成全面發(fā)展的新能源生態(tài)鏈，持續(xù)為全球用戶提供安全、高效、智慧的能源解決方案。

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