采埃孚“卷”起电驱动

11月21日，采埃孚对外展示了用于乘用车和轻型商用车的最新一代电驱动产品，通过在组件和系统层面的大量创新，实现了出色的功率密度和能源效率。

采埃孚的这些创新，包括更紧凑的电驱动桥设计、分立器件功率电子以及节省使用材料，让电驱动的生产更具可持续性。而且，依靠模块化概念，采埃孚新的电驱传动系统支持主机厂对各自电气化车型进行定制化开发。

对于已获金额高达250亿欧元的业界最大电驱订单，采埃孚集团董事、电驱动业务负责人斯蒂芬·冯·舒克曼（Stephan von Schuckmann）很自豪地表示，主机厂对采埃孚在乘用车和商用车领域的产品有极大兴趣，这从已获取的大量高压业务订单足以见得，“通过下一代电驱系统，我们一直在推动相关战略，为未来开发可持续和高效的电动出行解决方案。”

用上了碳化硅

目前，采埃孚已经在开发全面的纯电动驱动产品系列。为更好更快地满足高度多样化的市场需求，采埃孚正推出基于模块化理念的新一代电驱动产品，包括硬件和软件。

在已经量产200万台驱动电机的基础上，采埃孚采用800V技术的电驱动桥（也就是我们平常所说的三合一电驱动系统）将于今年量产。当日，采埃孚在其总部所在地腓德烈斯哈芬向国际媒体展示了公司的最新研发进展，作为转型成功的又一佐证。

通过新一代的电驱动系统，采埃孚可提供完全的系统集成方案。同时，基于自身的电驱动系统，采埃孚也将单独提供创新电驱零部件。新一代采埃孚电驱动桥将于2025年作为完整的系统投放市场。在此之前，采埃孚将提前将单个部件投入批量生产。

这就要说到，9月2日采埃孚宣布其800伏电驱动桥产品在杭州萧山正式下线，这是该系统在中国的首发和全球首次量产落地，标志着采埃孚在成功推进“下一代出行”战略上进入了新的重要阶段。

这里提一下，采埃孚杭州项目总投资约3亿美元，一期已建成加工和装配生产线三条，年产40万套车桥传动系统和减速器齿轮组。而新投产的二期工程主要生产800V电驱动桥总成，包括发卡式同步电机定子和转子生产线、高度集成化的电驱动桥装配线以及全自动下线检测设备，产能将达20万套/年，将成为工业化4.0的标杆工厂。

在谈到杭州项目时，斯蒂芬·冯·舒克曼表示，“产品层面，采埃孚的800伏电驱动桥是第一个实现量产的零部件供应商。项目层面，杭州基地也拥有诸多优势，其中包括采用了最先进的绕组技术。此外，我们的电驱减速器也是在杭州工厂生产的。我们的碳化硅电控部分同样来自于采埃孚在华的另一家电驱动工厂，实现了整个电驱动桥总成全完全自主开发。”

实际上，采埃孚2018年就量产了首款400V电驱动桥，奔驰EQC是第一款配套采埃孚电驱动桥的新能源车型，随后EQB和EQA的主驱和辅驱也是由采埃孚提供。

而这次采埃孚打造的800V电驱动桥，通过用碳化硅来代替传统硅基半导体，较之前的400伏电驱动桥在输出功率上提升33%，同时重量上减少25%，峰值效率提升11%。

提升的关键因素，就是采埃孚电驱动技术研发主管奥特玛·沙尔（Otmar Scharrer）博士说的：“受益于更灵活的内部接口，全新的、极其紧凑的设计使得系统或组件的调整可以轻松实现。此外，该设计具有非常高的结构刚度，从而实现卓越的噪音控制。”

做了哪些创新？

采埃孚这套电驱动系统的组件中，也有大量的创新。

采埃孚电驱动技术研发主管奥特玛·沙尔（Otmar Scharrer）博士表示，通过分立器件封装技术，采埃孚的功率电子器件可实现元件统一性和适应性之间高度平衡，个性化则是在芯片层面上实现。

“采用分立器件结构的采埃孚逆变器由各个相互独立的功率半导体开关构成，与复杂的功率模块相比，该模块化设计提供了更好的性能可扩展性。此外，与使用传统的功率模块相比，采埃孚的分立器件封装技术需要更少类型的元件。通过这种功率电子的新形式，我们可以更快、更精确地服务于不同的市场需求。”

此外，新的冷却概念和绕组技术发挥了决定性作用，打造出了全新、高度集成的电机，采埃孚再次提高了功率密度，并优于目前市面上的技术。

由于采用了新的冷却概念，采埃孚让油直接在运行过程中产生热量最多地方的铜线周围流动。在相同的重量和安装空间下，这种高效的冷却方式大大提升了性能。电机的持续功率也提高到峰值功率的85%。此外，该设计也可以在很大程度上减少重稀土的使用，避免未来被“卡脖子”的情况发生。

采埃孚开发的编织绕组技术则是“发夹式”绕组的进一步发展，使总体安装空间减少十分之一，而仅端部绕组就比传统扁线小一半左右。这意味着所需原材料量减少了约十分之一。

通过新的同轴减速箱，采埃孚将其在行星齿轮箱方面的世界领先技术转移到下一代电驱动桥上。两个集成的行星齿轮不仅能产生所需的减速比，还包括完全集成的差速器功能。与常见的平行轴概念相比，新的解决方案降低了安装空间的要求同时大幅减轻了重量，并且在效率和NVH方面也不做任何妥协。

值得一提的是，高压转换器（DC-DC转换器）在燃料电池驱动的电驱动系统中起着核心作用，补偿了燃料电池的低输出电压和高负荷时的电压衰减。基于采埃孚功率电子平台上的新型高压转换器为乘用车和商用车应用而开发，其最高效率值可达99.6%。

而在机械层面，采埃孚的新一代电驱动通过添加eConnect脱开机构解决方案，可让辅驱根据工况主动断开，在高转速下可减少高达90%的机械拖曳损耗，从而降低循环工况下的电耗，提高电四驱车型的续航里程。按照采埃孚的仿真，eConnect可以使续航里程提高2%以上。

我们知道，另外一家巨头华域麦格纳采用下一代技术的麦格纳eDS Mid+电驱动，在奥迪 Q4 e-tron四驱车型上，是把前电机作为辅助电机使用的。当eDS Mid+电驱动作为前桥辅驱的时候，系统上增加解耦装置，可以让辅驱在不需要工作的时候完全断开，避免拖拽扭矩，将效率提高9%。

在技术上，交流电机的解耦就是将同时产生转矩和磁场的交流电，分别产生磁场和转矩的两部分电流，实现更方便和高效的控制。采埃孚没有说明这些技术细节，但是原理应该是类似的。

采埃孚集团电驱动系统产品线经理马库斯·施瓦伯（Markus Schwabe）表示：“采埃孚专注于效率、性能和成本这三个基本的、系统性的要求，以满足客户的主要需求。在此基础上，我们可以在所有细分市场的电动汽车中进一步优化并实现客户的个性化需求。”