電驅動技術的發展，三合一電驅動橋將成為主流
近來，關于汽車技術發展趨勢的大討論逐漸顯現出統一的跡象。汽車電動化的發展趨勢已經確定，電驅動系統的技術路線也越來越清晰。
在4月底剛剛結束的第十一屆國際汽車變速器及驅動技術研討會（TMC 2019）上，電驅動系統技術路線成為最熱的話題。梳理中外專家的觀點，可以發現，電驅動系統在向高效化、小型化、輕量化的方向快速發展，集成化設計是迎合這種發展趨勢的有效途徑。集成電機+電控+減速器的“三合一”電驅動橋已開始量產，將電力電子都集成進來的“多合一”已經在路上。然而，專家指出，電驅動系統集成化發展面臨很多挑戰，過度集成將會帶來成本、技術、市場等多方面的難題。
1、三合一電驅動橋將是近期主流
隨著電動汽車的興起，燃料汽車平臺改裝電動汽車的階段已成為歷史，創造電動汽車專用平臺已成為所有汽車制造商的共同追求。作為電動汽車的核心部件之一，如何安排電力驅動系統已成為電動汽車平臺發展的重中之重。
在這方面，車輛和部件制造商的目標是相同的，并且希望盡可能少的集成組件滿足市場的各種要求，這將導致高度集成的新產品如電氣的出現驅動車軸。目前，舍弗勒、GKN、ZF、博世、大陸、美國車橋等企業均已推出了高度集成的電驅動系統，并開始匹配生產型號。
（Hofer Powertrain柏林電力驅動解決方案負責人Hartmut SCHNEEWEISS預測電驅動系統集成開發的四個階段）
大陸是電力驅動系統集成的先驅之一。目前，大陸已在全球市場推出第三代三合一電驅動系統。該系統將于今年在中國大規模生產。正在開發的第四代電力驅動產品也是基于三合一橋設計的，并將很快推向市場。
為什么大陸對“三合一”情有獨鐘？大陸集團混合動力汽車業務部亞太區總經理曹燕飛說：“盡管有五合一，七合一，甚至八合一的公司，我們相信基于當前供應鏈的整合能力，電機逆變器和減速器的三合一電驅動組件是一段時間內的主流，而其他一體化的一體化 - 電壓部件可能是一種更好的方式?！?/span>
“三合一電驅動系統是目前的主流?！边@種觀點得到了許多企業專家的認可，包括Nomes和IAV等工程和開發公司。
Normes科技有限公司高級項目經理羅大偉表示：“在未來三到五年內，電動機和電力驅動系統的速度預計將達到20,000轉左右。三合一電力驅動系統可以實現這一目標?！?/span>
“目前，三合一將成為主流。為此，我們做了很多努力。鑒于集成的成本壓力，IAV可以通過減少與冷卻相關的組件數量來降低成本。從2020年到2025年，我們仍有進一步改進的空間，包括材料開發，提高效率和降低功率損耗，使整個三合一電驅動系統更加高效，“Erik Schneider先生，高級副總裁IAV。
2，集成一把雙刃劍，多元整合的整合挑戰
“樂觀的三合一，看跌，多一個?！睂＜医o出了這樣的判斷，一個是基于當前電動汽車供應鏈的技術水平，二是因為整合是一把雙刃劍，既有利也有弊。
ZF集團電力驅動部門跨系統集成業務部亞太區負責人王悅總結了電力驅動系統集成的優勢和挑戰，如下圖所示。集成電驅動橋實現了驅動電機，功率控制器，變速器，差速器等部件的完全集成，成本更低，體積更小，效率更高。它適用于不同的平臺設計和應用，節省車輛。很多空間。當然，集成電驅動軸也面臨許多挑戰，例如由高速，冷卻問題，功能安全問題，EMC復雜性增加以及跨組件開發協調難度增加引起的NVH問題。
美國車橋公司已經親身體驗了集成式電橋的優點和缺點。據美國車橋亞洲區產品工程高級經理林志鴻介紹，美國車橋在歐洲量產了行星排式同軸的集成式電橋，在零部件的節省、重量的降低等方面，有很明顯的效果，但從成本上來講，遇到了很大的挑戰。
“如果不集成的話，各種零部件可以有不同組合，能夠靈活的滿足不同客戶的需求，集成以后，對客戶就是一對一的服務，開發費用跟產品批量的關系就需要進行綜合的考量。此外，集成化對制造技術和質量控制技術提出了更高的要求，比如電機的油封壞了，整個三合一系統可能都要換掉?！绷种绝櫿f。
羅大偉的觀點更加鮮明，“沒有必要去追求過度的集成，因為制造、檢測和維護的成本都會提高?！彼J為，只要電驅動系統的性能和整車匹配就可以了，如果一個為保時捷設計的集成度非常高的電驅動系統，配裝到A00的車型上是沒有必要的。
電驅動系統集成化發展的制約因素，除了成本，還有整車的技術開放程度。重慶青山工業有限責任公司部長呂兵指出，“電驅動系統的集成，現在主要是電機電控傳動部分，后面再發展的話，將是功率元器件的集成，但是要做到整個弱電控制系統的集成需要一定的時間，畢竟中國的整車技術開放程度還不夠，一旦高度集成以后，整車所有的核心數據必須對VCU開放，這實現起來比較困難?！?/span>
不過，呂兵認為，整個控制系統的集成是未來發展趨勢，可能在特斯拉等高端車型上率先實現。
3、電驅動集成化需要解決幾大技術難題
于對TMC2019的專家意見，未來三合一電驅動橋可能成為主流產品。在成為主流產品的過程中，需要解決各種問題。
首先是設計問題。
在汽車零部件的發展中，變速器工廠只負責機械部件。電機工廠只負責電機部件。逆變器制造商只負責自己的部分?，F在，制造商需要設計和生產三合一集成電驅動軸，這就是設計。工程師提出了更高的要求。林志宏說：“設計大師應該全面考慮各個領域的各種設計要求，包括變速箱，電機，電子控制等。因此，設計技術的整合是未來的方向和挑戰?！?/span>
不僅對產品設計的要求有所提高，而且三合一橋梁的平臺設計也帶來了新的挑戰。一方面，為了降低成本，三合一橋中的電動機，逆變器，控制器等需要具有相應的兼容性和可重用性;另一方面，汽車制造商開始開發電動汽車，為電力驅動系統預留了什么樣的安裝空間，這給元件供應商帶來了不同的要求。
“電動車市場中有這么多玩家想要建立自己的平臺并統一，然后讓供應商適應自己。這是一個很大的挑戰?！辈苎囡w認為，“一些汽車企業正在形成聯盟，建設整體。車廠之間的平臺更好。
其次是質量問題。
電驅動系統的集成對整個過程水平和質量控制水平提出了很高的要求。 “各種組件都是集成的，整個系統的可靠性實際上在下降，”林志宏指出。
清華大學教授田光宇也認為：“三合一電動軸確實需要考慮可靠性，耐用性等指標。有必要達到這樣的手動變速器的質量水平，還有很多工作要做?！?/span>
事實上，雖然市場上有許多三合一電動驅動軸，但體積并不大，而且還沒有達到數十萬，數百萬的訂單，并且可能不會暴露一些質量問題。 “如果出現售后質量問題，召回，報廢，改進等，將增加高成本，這將給OEM和電力驅動系統供應商帶來巨大挑戰?！辈苎囡w說。
此外，經過電驅動軸的三合一整合，NVH的控制和改進，EMC，冷卻，效率等性能增添了新的難度。這些問題是關鍵汽車零部件供應商和工程開發公司的關鍵技術。
什么是最好的電動驅動系統？有更多的討論，可能很難提出標準答案。對于電動汽車來說，最好的是最好的。 “通過不同的目標群體，不同的模型，公司現有的技術積累和供應鏈基礎，有可能找到最合適的技術解決方案?！碧锕庠？偨Y道。