新能源汽车电驱动系统架构、发展趋势&AI电驱

随着电池技术的进步，新能源汽车行业的焦点从续航转向了对整车动力性能、操控体验的追求。电驱动系统成为新能源汽车的核心系统，单车电驱动系统总价值量超万元。

2024年1月，由工业和信息化部指导、中国汽车工程学会组织编制的《节能与新能源汽车技术路线图3.0》修订工作启动会通过线上线下相结合的方式在中国汽车工程学会太和桥园区成功召开，其中，《电驱动系统专题研讨会》在哈尔滨成功举办，针对以下两个方面着重研讨：

针对功率电子：在电机控制器本体、电力电子集成系统、集成电源系统、功率半导体器件、无源器件、电流传感器、微处理器七个子领域开展了相关汇报和研讨讨论。

针对驱动电机和电驱动总成：围绕驱动电机本体、硅钢片及铁心、永磁体及材料、电磁线及绕组、绝缘材料及系统、高速轴承、位置传感器、乘用车纯电驱动总成、乘用车机电耦合总成、商用车纯电驱动总成、商用车机电耦合总成、轮毂/轮边电机总成、高速减速器、润滑油等多领域开展主题内容汇报和交流讨论。

1、电驱动系统构成及要求

相比传统燃油车，电动汽车新增了动力电池系统和电驱动系统，包括电池、电机、电控和减速器。其中，电机不仅是整个电驱动系统的基础，也是核心部件。

新能源车辆行驶的动力性能可以用4个指标来评价：起步加速性能、最高车速稳定行驶的能力、额定车速稳定行驶的能力、最大爬坡能力，对驱动系统的要求如下：

启动转矩：电机的过载系数应达到3~4，满足电动汽车快速启动、加速、爬坡、频繁启停的要求；

电机调速范围：满足电动汽车最高车速和功率巡航行驶工况的要求，一般在最大转速的25%~100%范围内，近似有小转矩、恒功率的输出特性。

效率特性：在较宽的转速/转矩范围内，获得最优的效率，提高一次充电后的持续续航里程，一般要求在典型的驾驶循环区获得85%~93%的效率。

制动能量回收：再生制动时的能量回收率高

转矩相应特性：在各种车速范围内能快速而柔和地控制驱动/制动转矩；在多电机系统中，要求电机可控性高，稳态精度和动态特性好。

2、电驱动系统发展趋势

2025，电驱动系统下一步往哪走？

《路线图3.0电驱动系统专题方案》通过驱动电机、电机控制器、乘用车纯电驱动总成、插电式混合动力总成、商用车动力总成、轮毂轮边电动轮、降碳设计、绿色制造和回收利用六个方面对电驱动发展趋势进行汇总。

3、电驱动系统研究框架

节能与新能源汽车技术路线图3.0以产业变革视角重构研究体系，提出“1+5+X”研究框架。在技术架构与指标研讨环节，广泛征求行业意见：

研究范围方面：考虑加入e-fuel和生物质燃料研究、增加对装备可应用性和可配套性的考虑、产业总体描述中加入泛氢化概念等；

技术指标方面：技术指标要分车型分场景的细化设置、在不同排量段内针对典型机型机型指标评估、加入对关键零部件的技术评估等；

总体研究方面：聚焦13～16L重型长途运输应用场景开展重点研究、开展与内燃机学会的氢/氨内燃机创新联合体进行交流协同等。

基于汽车产业绿色低碳、智能网联、智能制造变革， 在汽车产品技术路线图下设置节能技术、新能源技术、智能网联技术、共性支撑技术四大技术群，在技术群下选取重点技术方向设置重点专题技术。

来源[中国汽车工程学会]

其中，电驱动系统3.0 整体技术构架涵盖了电驱动系统全产业链的内容。包括驱动电机、电机控制器、电控集成系统、电驱动总成、测试评价与绿色制造5大子领域。

4、基于AI的电驱动系统未来趋势

随着新能源汽车产业的快速发展，乘用车行业的电动化智能化转型，新能源汽车成为当下国内外炙手可热的技术研究和产业发展方向，电驱动系统技术也取得了显著的进步，但与国际先进水平仍存在一定的差距。

2024年政府工作报告中明确提出，要巩固扩大新能源汽车等产业的领先优势，我国汽车产业研发投入、科技人才、专利等技术创新核心要素持续增量提质，加速驱动创新能力迈上新台阶，其中就包括人工智能技术。

人工智能(ArtificialIntelligence,AI)在新能源汽车电驱动系统中也有重要的应用和价值，其中典型的研究案例包括基于深度学习的永磁同步电机控制系统、基于神经网络的交流感应电机控制系统。

AI可从大量的技术资料中提取信息，深入探讨新能源汽车电驱动系统未来的发展方向和关键技术；

AI可通过数据挖掘、模式识别、优化算法等方法，实现对电机类型选择、电机控制策略设计、电机故障诊断等问题的智能化解决；

AI可通过案例研究，展示基于人工智能的新能源汽车电驱动系统的应用效果和优势。

总而言之，中国新能源汽车换道超车在近5年内，在电池领域 、电驱领域、以及核心零部件、及核心技术领域已经走在世界前列。

就电驱系统领域而言，国外车企中特斯拉和Lucid在这个领域相对领先，Tire1中博世、大陆、博格华纳、采埃孚等有很多产品和布局，但我们国内有如比亚迪、华为、精进、蔚来XPT等企业也同样掌握诸多关键核心技术。

国内日渐成熟完善的新能源汽车配套生态，将会成为国产新能源汽车崛起，领先全球的重要推力。