12月22日，2016第三届中国新能源汽车总工技术峰会暨第二届运营商与车企对接采购交流会在深圳中海凯骊酒店继续为与会嘉宾带来接地气的干货分享。本次大会由电动汽车资源网、中国新能源汽车总工技术峰会组委会主办，以“后补贴时代技术创新发展思路”为主题。吸引上千名国内领先的主机厂、核心零部件企业、运营商等各领域精英参会交流。
22日上午，大会围绕“车及关键零部件标准解读,可靠性、安全性、效率、电磁兼容测试评价及降成本创新技术路线”邀请主机厂、核心零部件企业等领域精英参会交流。上海力信电气技术有限公司罗建发表了题为“新能源车用电机系统”的演讲。
（一）引言-节能与新能源汽车技术路线图
产业规模预测
2020年乘用车年产销规模达到3000万辆，2025年3500万辆，2035年3800万辆；
节能与新能源汽车销量超过总销量：
2020年节能汽车30%，新能源汽车超过7%，2025年节能汽车40%，新能源汽车超过15%，2030年节能汽车50%，新能源汽车超过40%；
新车整体油耗
2020年乘用车降至5升/100km，商用车降低10%；2025年乘用车降至4升/100km，商用车降低15%；2030年乘用车降至3.2升/100km；商用车降低20%；
对电机系统的技术挑战：
1.48V系统开发；2.混合动力机电耦合技术；3.商用车低速高扭电机；4.乘用车高速小型化电机；5.提高电驱系统效率；6.低成本，高效率混合动力总成；7.动力电机与底盘集成；8.电动汽车动力系统集成与控制；9.高性能动力电机技术；10.新型电机控制器技术。
（二）力信简介
上海力信电气技术有限公司主要从事新能源汽车电机系统、驱动系统的研发、制造、销售及服务。
力信电气拥有专业的研发团队，多人拥有海外学习、工作的经历，并多次承担国家863计划的电动汽车重大项目。具备纯电动、混合动力汽车电机及其驱动系统的研发、测试和制造能力，产品覆盖新能源乘用车、商用车等多个领域。
企业愿景：致力成为电机驱动领域卓越的、负责任的、受人尊重的一流企业！
企业价值观：创新、激情、责任、荣誉、服务团队、成就价值！
（三）新能源汽车动力总成
纯电动车的终极问题：电池限制了续驶里程
混合动力系统的根本问题：车速与负载无规律变化与发动机高效转速转矩区的矛盾。
电机系统不论是高效点还是高效区都远远优于发动机。
增程器：
1.解决“里程焦虑”问题；
2.提供辅助功率单元APU，解决辅件用电问题；
3.根据车型和匹配需求，增程器功率可以在1.5~30KW之间；
4.电机效率可以做到97%以上；
5.通常要求匹配电机能够根据负载要求调节输出功率。
（四）车用电机的种类与特点
新能源汽车用电机的功能和要求：
（1）宽调速范围： 要求驱动电机在低速时输出大转矩，高速巡航时则需要具有恒功率输出特性；
（2）高密度轻量化：新能源汽车安装空间和整车重量限制；
（3）高效率：保证新能源汽车的续驶里程；
（4）能量回馈：新能源汽车的特点和优势之一在于其能够在车辆减速或制动时将车辆的部分动能回收，从而提高车辆的续驶里程和能源利用率；
（5）高可靠性与安全性：其机械强度、抗震性、冷却技术、电气系统和控制系统都必须符合车辆安全性能的标准和规定；
（6）低成本。
4.1 车用电机：广域高效
广域高效电磁设计技术：
车用电机与传统工业电机工况有较大区别必须根据实际工况对电机进行优化设计。通过对电机的极槽比（影响出力，NVH），齿槽比（影响转矩平稳，损耗），裂比（定子内外径之比，电/磁分配），气隙磁场和绕组分布进行多重优化， 根据新能源汽车路谱设计在整个工作平面上广域高效的电机。
4.2 广域高效永磁电机平台
高性能、高可靠性、低成本电动力总成系统，满足整车动力需求。
广域高效，高密度和高扩速比电机和驱动多维优化设计技术，满足工况需求。
电磁热力机理与可靠性工艺与技术，满足可靠性，安全性，保修期。
（五）车用电机控制器
从新能源汽车的性能要求出发，对驱动系统的要求如下：
①低成本 ：目前电动汽车与内燃机汽车相比价格较高，其中电机及其驱动系统的成本占相当比例。
②高效率化： 为提高一次充电的行驶里程，必须尽可能提高电机及其驱动控制系统的效率，一方面涉及到功率变换器的运行效率，另一方面涉及到大运行速度范围和实时变化负载下的电机效率优化策略与实时控制。
③小型轻量化： 车辆内部空间布置和车辆重量要求电机驱动控制系统要求小型化轻量化。为此，需要考虑减少器件数量和减低开关损耗、电容体积、采用高密度封装、水冷等技术。
④安全性： 电动汽车一般采用300V以上的高压供电，必须保证电气系统安全性，防止漏电和电击事故。
ISO26262标准
主要定位在汽车行业中特定的电气器件、电子设备、可编程电子器件等专门用于汽车领域的部件，旨在提高汽车电子、电气产品功能安全的国际标准。
6、车用电驱动系统的发展趋势
1.要求：高功率密度
2.高速
3.高转矩密度：宽调速范围-调节永磁或反电势；低成本-新材料与优化设计
4.对策：高功率密度的新颖电机研究与创新发明， 如轴向磁场，横向磁场，双凸极，变磁阻式，可变励磁式等；
5.电磁，机械，传热等多种物理量仿真及优化技术。
6.1 新颖电机
新颖电机技术发展趋势
稀土磁钢已经占了整个车用驱动电机成本的20%-30%。材料的上涨导致了车用驱动电机的成本、价格上涨，从而导致了整车的成本上升。
6.2 高功率密度控制器
近年来，国外相继推出了应用于不同车型的电驱动控制器，日本、美国和欧洲在此领域处于领先地位。日本以丰田为代表连续多年不断推出了集成度与功率不断提升的产品。
（1）器件与电路的封装集成，主要以器件封装技术为核心，实现驱动系统的小型化高密度化。
（2）车载电力电子各功能单元的集成，比如五合一，六合一功率单元。
（3）控制器与电机的集成。
举例特斯拉电机控制器与丰田普锐斯第三代集成控制器
1、国内电力电子控制器功率密度大概在6~8KW/Kg，国外在12~15KW/Kg。
2、国内所用的IGBT模块为标准品，，国外多为定制品，功率密度高。
3、内部所用的元器件（膜电容、传感器，主控芯片和专用电路）都源自进口，使得国内控制器的生产成本高于国外1.2~1.8倍。
4、在控制器可靠性，EMC，轻量化方面还需要更多加强和改进。
6.3 宽禁带半导体功率器件
另一个发展动向是以SiC 为代表的第三代宽禁带功率器件开始应用于车用电驱动系统，其良好的高温（结温250℃以上）和高频特性（开关频率可达100kHz）有望为车用变流器带来革命性变化
6.4 分布式驱动
集中驱动方式基本采用高速电机，通过减速器传递动力，然而，减速装置上回损失一些能量，同时，动力系统布置占用空间。因此，不采用减速装置而由电机直接驱动车轮的技术一直受到学术和产业界的关注。直接驱动往往与汽车各轮的独立驱动结合在一起，也称为与电动汽车分散独立驱动，该技术在提高汽车能效、安全和车辆智能化方面具有很大的潜力
日本四国电力公司、日本NTN公司、德国宇航中心（German Aerospace Center ）、德国舍夫勒（SCHAEFFLER）集团公司、香港中文大学等研究机构分别研制了四轮独立驱动和转向的电动汽车，探索将机器人技术和智能控制技术、电动汽车技术结合。进一步的研究表明，新的驱动方式可以在小转弯半径、高空间利用率、高能量制动能量回收率等方面具有优势。
6.5分布式驱动
轮毂驱动电动汽车主要特色：1.轮毂电机四轮独立驱动2.动力分散控制3.集成电机控制与车辆运动控制4.新型主动安全系统
新一代轮毂电机驱动电动汽车关键技术
1.小型化、轻量化、高效率的轮毂电机本体设计
2.高功率密度、高集成度、高可靠性的逆变器设计
3.节能、安全的轮毂电机智能控制技术
4.快速路面识别技术
5.滑移率控制技术
6.集成主动安全的一体化智能控制技术
