電動車三電看電驅動系統

 驅動電機的主要功能是為新能源汽車提供動力, 將電能轉化為旋轉的機械能. 電機控制器總成的作用是基於功率半導體的硬件及軟件設計, 對電機的工作狀態進行實時控制.傳動總成的作用是將驅動電機的轉速降低, 轉矩升高, 以保證驅動電機的轉矩, 轉速滿足車輛需求.

按照電機的工作電源劃分, 可將電機劃分為直流電機和交流電機. 交流電機中, 按照定子和轉子的轉速一致性劃分, 又可區分為同步電機和異步電機. 當前新能源汽車驅動電機中較為常見的是交流電機中的永磁同步電機與鼠籠式異步感應電機.

驅動電機的主要零部件中, 價值量最高的是定子/繞組/軸承/轉子, 我們以新能源汽車的驅動電機為下游, 沿產業鏈向上挖掘, 則定子, 轉子, 端蓋, 軸承等零部件為中游, 永磁體, 矽鋼片, 銅線, 鋁合金等原材料為上游.

中鋼電動車馬達用電磁鋼片已打入多家國際品牌車廠, 2020 全球市佔率達3成. 大亞為富田線纜主要供應商, 後續看好該公司未來發展. 大同及東元以家電產品起家, 兩家業者擁有多年的馬達技術, 近年積極布局電動巴士領域, 也已開始展現成果.

中國主要電機廠商中, 2020 全年前兩名的廠商市場份額合計達到了 26%, 前五名的廠商合計市場份額達到了48%. 2021 全年前兩名的廠商合計市場份額達到了 30%, 前五名的廠商合計市場份額達到了48%.

特斯拉等車型均在單電機版本上搭載永磁同步電機, 在雙電機版本上搭載永磁同步電機+感應異步電機. 新款特斯拉 Model S Plaid 三電機版本搭載的全部是永磁同步電機. 總體來看, 特斯拉的驅動電機配置趨勢是數量越來越多, 性能越來越強, 永磁同步電機的滲透率越來越高.

電控是電驅動系統中的核心部件, 新能源汽車電控通過接受 VCU 指令, 控制新能源汽車電機的電流及電壓, 使其按照需要的方向, 轉速, 轉矩, 響應時間工作, 此外在能量回收過程中, 新能源汽車電控還起到回充動力電池的作用. IGBT 模組是電機控制器中最主要的零部件.

相比矽基 IGBT, 碳化矽元器件體積更小, 頻率更高, 開關損耗更小, 可以使電驅動系統在高壓, 高溫下保持高速穩定運行 (矽基 IGBT 只能在 200℃以下的環境中工作). 根據意法半導體, 在 400V 電壓平台下, 相較於矽基 IGBT, 碳化矽功率件有 2-4%的效率提升.

電機, 電控和減速器構成的三合一驅動總成, 以及 PDU, OBC, DC-DC 構成的三合一電源總成, 是目前主要的集成技術路徑, 相比於獨立零部件, 三合一總成節省了接插件以及殼體等物料的使用, 實現了重量和體積上的降低, 從而在功率密度以及成本上更具優勢.