WNEVC 2022 | 华为彭鹏：基于先进油冷的超高速高压大功率电驱动系统关键技术

由中国科学技术协会、北京市人民政府、海南省人民政府、科学技术部、工业和信息化部、生态环境部、住房和城乡建设部、交通运输部、国家市场监督管理总局、国家能源局联合主办的第四届世界新能源汽车大会（WNEVC 2022）于8月26-28日在北京、海南两地以线上、线下相结合的方式召开。其中，北京会场位于北京经济技术开发区的亦创国际会展中心。

大会由中国汽车工程学会等单位承办，将以“碳中和愿景下的全面电动化与全球合作”为主题，邀请全球各国政产学研界代表展开研讨。本次大会将包含20多场会议、13,000平米技术展览及多场同期活动，200多名政府高层领导、海外机构官员、全球企业领袖、院士及行业专家等出席大会发表演讲。

其中，在8月28日上午举办的技术研讨会“新能源汽车电驱动技术创新”上，华为数字能源技术有限公司智能电动领域副总裁彭鹏发表精彩演讲。

以下内容为现场演讲实录：

非常高兴能在北京和这么多老朋友相聚。今天我演讲的主题是《基于先进油冷的超高速高压大功率电驱动系统关键技术》。

首先回顾一下电动汽车发展的未来畅想和当前的情况。乘用车的燃油消耗会带来很多的碳排放，当前碳排放大概在10%左右，面对碳中和碳达峰的目标，需要在2060年减少到2%以下。在乘用车领域，我们很欣喜的看到当前新能源汽车蓬勃发展，今年6月底新能源车的保有量已经超过了1000万辆，今年以来新能源汽车渗透率在20%以上，这是里程碑的数据。为了进一步促进新能源汽车的发展，从政策导向全面过渡到市场导向，我们认为还面临三大问题和四大焦虑。比如续航焦虑依然存在，充电快捷性依然不好，包括热失控的安全问题依然是各个媒体报道焦点。另外，因为续航的焦虑带来电池配置容量的提升，所以当前纯电车电池的成本占比比较高，也导致了售价偏高。

从技术来看，还有一些新的技术难关，包括第三代半导体技术的引入，高效电驱动的技术，还有盈利模式，包括基础设施运营商和整个产业链尤其是电驱动的供应商的盈利都不太好，未来需要通过新的技术创新和新的业态模式去获得盈利。在安全方面，除了电池的安全，还需要提升电驱动系统的可靠性，这些是我们认为的过三关，解除四大焦虑。

除了刚才几位嘉宾分享的融合的趋势，域控制，我们认为高压、超高压的趋势能够解决用户在充电方面的便捷性问题。相比低压平台高压能够实现更高的充电功率，能够更快捷的满足充电补能的需求。从车型级别来看，A0级乘用车在200~300伏，普通的A级车有400~500伏，还有一些商用车在600~700伏。我们看到越来越多的高电压车型出现，通过高电压车型达到差异化的用能体验，提升电压电动车性能也会提高。高压化在海外的车企首先推广应用，很多国内车企也已经开始布局高压平台。华为智能电动成立于2018年，在成立之初就已经开始规划高压平台。2021年华为和北汽一起首发了阿尔法S的平台，今年又和长安一起发布了阿维塔11，这两款都是面向中高端用户的车型。高压平台的车型目前产业链尚不完全成熟，相关器件都比较贵一些，所以应该在B+级的车型开始推广应用。

此外，高电压车型与充电基础设施匹配也是需要解决的问题。目前充电桩多数是750V和500V，当前的800V车型如何匹配750V和500V的桩呢，这也是产品推向市场过程中面临的挑战。

高压平台产品开发也面临很多挑战，比如高压安全的问题，高压防腐蚀的问题，高压EMC的问题。高电压更容易击穿油膜，造成轴承腐蚀，轴承腐蚀引发轴承寿命降低和NVH异响，这都是用户在驾驶过程中不太好的体验。高压同样会对安全带来挑战，高压绝缘对器件、材料都需要优化和定制，EMC的问题也会更加突出。

下面介绍一下华为高压平台的规划，2021年发布了量产华为side系统以实现10分钟补能200公里，计划在明年量产5分钟补能200公里的车型；到2025年可以实现3分钟极速补能200公里。

在这个过程中我们引入了新的技术，包括全工况的动态巡游，提升巡航里程；先进精准油冷方案，实现连续20次百公里加速性能不降低；电驱升压技术，兼容500V/750V充电桩；MCU功能安全满足ASIL D，实现0.18s内800V→60V急速放电，保证高压安全；富兰克林专利高压轴承防电腐蚀技术，保证30万km可靠性测试，轴承无电腐蚀，NVH性能不降低。

华为为高压平台的车型做了两个电驱平台，同步和异步，国内基本上没有异步电驱平台的资源，我们在2021年搭载了极狐这款车的系统。海外车企有采用两个异步的电驱动系统，国内都是两个同步的电驱动系统。两个同样的异步电驱会导致电机效率比较低，会加剧续航里程焦虑；两个同步的电驱动控制会有拖拽效率损失。所以我们开发的异步和同步两个平台，除了实现快速的补能，还带来更高的续航里程和百公里加速性能。目前产品前驱是220千瓦，后驱270千瓦，能满足SUV级别的车型3.5秒百公里加速时间，这是非常优异的成绩。

华为可以提供全栈的高压平台解决方案。在高压OBC方面，我们开发了业界首款的面向未来自动驾驶和智能座舱的充电系统。为什么说他是一个面向未来自动驾驶的呢？首先这是一个四合一的方案，除了常见的小三电以外，还包括APS双备份供电架构系统。自动驾驶需要高可靠性的备份，如果按照传统的方案配置，需要两路DCDC加两路铅酸蓄电池，成本比较高，体积也比较大。我们引入了这款超高集成的四合一系统，采用APS架构，同时引入锂电作为备电的启动电池，能够保证永不掉电。还有锂电寿命比较长，不会遇到三年要换一次启动电池的情况，用车的体验也会更好。为什么说他是面向未来智能座舱的？大家知道，新能源车相比传统车最大的一个打动用户的卖点，就是新能源车智能化座舱界面，智能化座舱引入更的高功耗，比如说屏幕、音响等等，这些智能用电设备的功率正在从3.5千瓦向4千瓦演变。

另外，如何解决用户的焦虑？我们引入全工况动态优化算法进一步提升电驱动效率。以动态标定的子算法为例，大家知道随着行驶里程的增加，电驱动也有它的衰老，但是如果你用出厂时标定的模式，不能保证电驱动能够一直工作在他的最高效率期间，动态的标定算法能够保证电驱动常用常新，一直处在最高的用电效率的区间进而提升续航里程。另外一个技术是先进精准油冷的方案。精准的油冷方案应用转子、定子、齿轮、轴承等冷却液不易抵达的地方，包括油品的选择，都是需要匹配开发的。

关于充电桩匹配，华为采用MCU自升压来解决低压桩适配的问题。现在很多主机厂也把这项技术应用到新车型上面。另外，在功能安全方面，我们和数据中心合作，应用到故障数据库、危害场景库，包括故障模式库，来增强电驱动系统功能安全的能力。举个例子，比如当车辆发生高速过弯的情况，突然有一股侧方动力的速度，如果是有功能安全认证的系统，他可以通过前后驱协同，来避免事故发生；或者说是在高速行驶过程中，突然一个电驱的动力丢失，这在高速场景下是非常危险的场景，我们也可以通过安全故障库、危害库的检验，去保障用户的安全。华为现在也是国内唯一一家MCU中国功能安全ASIL D认证的供应商。

在防腐蚀方面，我们开创了富兰克林导电轴承防腐蚀的方案，通过引流把轴承电压引出来。应用该技术方案前后对比，没有应用轴承防腐蚀技术，明显的看到轴承上面的搓板纹，应用防腐蚀轴承技术的轴承明显会提高寿命。

华为是做ICT产品出身的，在ICT领域积累了很多经验，尤其是像EMC的一些经验。ICT产品空间很小，所以这么多的用电设备一定要解决EMC问题。我们将全链路的EMC技术引入到电驱产品的开发。另外在测试方面，我们在中汽中心的帮助下，搭建了业界首个双轴EMC测试实验室，可以满足所有工况下EMC验证。

在生产制造过程当中，华为在单板的制成技术上是有很丰富经验的，将这样的经验应用到MCU单板的制成当中，会大大提升产品的可靠性。这里面举几个例子，比如选择性的波峰焊，大家觉得波峰焊可能所有厂家都有，但是我们通过选择性波峰焊，X-Ray检测技术，实现焊点100%无缺陷。采用高速贴片和双重3D光学检测确保PCB零缺陷。华为目前的产线实现了80%的自动化率。在验证方面，华为也有很多首创的验证设备，包括业界最高控制精度，最全工况镜像环境能力和整车模拟测试能力；国内首创的振动、温度、湿度一体化控制综合环境试验系统等等。    

总结一下华为DriveONE的愿景，就是加速动力的智能化，将卓越的动力体验带给用户。我们提供了业界首款全栈的高压平台解决方案，这个里面包括了电驱的升压、先进的精准油冷、全工况效率的优化算法、轴承防腐蚀的专利技术等等。华为在电动汽车制造方面还是一个很新的参与者，我们也很希望和产业上下游的供应商、高校、车企一起来合作推动汽车电动化的进程。

我今天的演讲就到这里，谢谢大家。    

（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）