【2017中国汽车论坛】 蔡蔚：电驱动系统如何实现节能环保？

精进电动创始人兼首席技术官 蔡蔚

非常感谢大家，简单的跟大家分享一下关于电驱动系统怎么样解决这个问题。首先大家可能都知道全世界的能源向清洁化的方向发展，由石油、天然气等等的，还有煤发电的逐步向清洁能源方向发展。另一个我想说的，从电能的清洁化加上汽车的电动化是中国国家的一部战略大旗，这件事是非常重要的。现在国务院已经拿到了在领导的演讲当中也是这样讲的，这是很重要的。我想说的是煤发电本身也要更加清洁化，少排放二氧化碳。

中国新等能源的70%是用于公路交通的，给中国增加了很大的压力。中国的一带一路，我们确实遇到了很多没有蓝天的日子。第三个问题就是二氧化碳的排放，全球交通领域二氧化碳的排放占四分之一，公路交通占17%，全世界，这个领域要不节能减排的话没有办法达到二氧化碳减排的目标。

这是中国的规法规与规划，我们基本上5升、4升、3.2升，这是中国发展规划的要求。但是国家政策上现在写的只是5升和4升，也就是2020年5升，2025年4升。这是按照中国规划和中国制造的2025的任务当中其中大概有这么多的，有油耗的要求，而且有新能源汽车，下面还有很多是节能汽车当中的。我们中国通常把能充电的车叫新能源汽车，不能充电的叫节能汽车，实际上全世界更多的是节能汽车，大家一定要注意这个事情。这个是双重积分，我今天也不讲这个。

我从这里开始讲，电驱动系统包括什么，大概包括这样的一些东西：电机、齿轮箱、变速箱器，由软件算法把它们连到一起，它们跟整车之间的联系是机电热接口。我把全世界的东西都总结在一张PPT当中，电机主要是感应电机和永磁电机。储能方面由铅酸电池、镍氢电池、锂离子、三元电池向固定方向发展。电压不断在提高，单电机的最大功率到了350千瓦，低的在豪华车当中也有200V。

因为有了这样的一些机会，我们国家不允许再造油车的企业诞生了，因而执法新能源汽车执照，有很多人抢新能源汽车执照，这里面有很多人拿到，有很多人没拿到。不管拿到没拿到谈到都缺电机和齿轮变速箱。电机的分类基本上有一大堆，这里面只有永磁和感应电机用的比较多，永磁和感应有什么区别？上面是永磁，下面是感应，永磁电机的转子和感应电机的转子不一样的地方。黑框里面是感应电机特有的损耗，感应电机在整体的运行当中，尤其是低速运行当中一定赶不上永磁电机。特斯拉不再用了，特斯拉model3已经决定用永磁电机，不再用感应电机了。永磁电机也有两种，一种集中绕组，一种是分布绕组。在选择电机的时候，永磁电机的永磁体安排有几种方式，一种永磁体放在表面上的，还有这两样的放置方法，中间这种用的很少，大的用的也不多。永磁电机的转距，主席LD=LQ的时候就少用这种。弱磁需要一个负电流的ID电流，在高速的时候产生弱磁运行。

这里面来看，大部分采用了内置式的永磁电机，表贴式的很少使用，或者根本不用。永磁电机的冲片产生了各种各样的，这里面有我们的，也有客户的，上面是宝马的，一系列不同的冲片使得永磁体装到里面不一样。我们对分布和集中绕组比较的时候，集中绕组的优点容易控制。但是分布绕组的电机相对难一些，因为分布绕组的电机单位角度很大，分布绕组的电机通常转据产生磁组转矩较大。

软件控制是很重要的，左边来看是转矩，我们希望转矩的波动角小，转矩的波动要掉到谷底去。21世纪是软件控制解决的问题，不但如此，变算法可以提高电机的功率，同样的电机只要你控制的方法通过不断的改变，可以提高电极的功率，现在这方面做得很少很少，尤其在我们国家。通过控制算法就可以降低电极的振动和噪音，现在这方面我们国家做得也不多，因而未来都是我们要努力的方向。

永磁体对电机的性能有很大的影响，不用永磁体制也许可以造电机，关键是太大。所以我们采用了这样的一些结果以后，我们会发现为了降低电机的损耗，永磁体多用点可能是个好事，但是这里面有个成本的问题，因为永磁体的成本大概占电机成本的五分之一到四分之一。进一步的降低电机的振动和噪音，因而采用矩形导体的电机，我是第一个把矩形导体引导这里面的，现在全世界主流公司都在做这个东西。我15年前发明的东西，到现在为止终于得到全世界广泛的认可。矩形导体和圆形导体的性能一眼就看出来，如果是你你也选择矩形导体。电机的启动主要是三个点，我们希望这三个点越高越好，这样一来电机本身有的时候达不到这个要求，因而我们采用了增加电压的方法，提高最高转速下的功率。我们采用了变速器的方法，把减速器变成了变速器的方法解决低速启动和最高车速下的功率不足的矛盾。

这是两档变速箱，我就不详细的讲了，这是精进电动到现在为止不仅仅做电机，电机和变速箱都是我们做的，统一集成到一起卖给客户，现在受到客户广泛的响应，尤其在商用车当中有40多个车用到我们的目录。这是两档变速箱工作原理，我们采用的是电池离合器，是精进电动自己的自主产权。这是在1档情况下的运行，一会车换到了低档，大家可以看到，这是离合的过程。这是离合器的工作，它在推动着齿轮向这个方向，当要传递到这个时候，这个缝隙逐步的闭合了，这大概是两档箱，目前已经在我们国家被广泛的商用车使用，我们正在开发两档乘用车的变速箱。

采用两档变速箱以后，把一个2800Nm的巨大电机变成一个小的电机。通过增加制动再生发电，减少10度车辆电耗。节能是必须通过电驱动来完成的，什么时候？我们也在打造平台，使乘用车大家共享这个平台，这里面有传统汽车企业，也有新产生的比如说前途这样，新拿到国家发改委支撑的，新拿到国家发改委支撑的13个公司有6个公司在用我们的。除了科力远的电机是我们提供的，我们自己还开发一个动力总成，作为前驱的动力总成，我们也给广汽开发动力总成。这样一系列的东西都是我们未来的发展，这是第三代供电半导体的开发，我们与三个美国的高效合作。这是丰田已经能够做到的，可以进一步的使油耗降低10%，到2020，这是他的目标，而且他进一步减小了系统。系统向多功能集成化发展，驱动和充电用一个模块，省下一部分钱。可以把电机与电力电子集成到一起去，也省钱。把电机和减速器集成到一起，使整个变动器缩小。用水冷电机向油冷电机过度，提高系统效率。

我们国家的核心零部件到今天为止只有精进电动一个企业走向世界，我们希望更多的企业走向企业。精进电动不仅走向了世界，精进电动的电机获得了全球十佳发动机，已经走向了世界，而且是世界十佳发动机之一。我们精进电动机装在吉利电动车上也获得了中国第一名。世界厌变，革新是推动进步的唯一动力。谢谢大家！

（本文根据速记整理，未经嘉宾审核）

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