新能源商用车辆电驱动系统行业发展趋势
思瀚产业研究院 凯博易控    2023-09-14

整体看来，在新能源多技术路线发展背景下，新能源商用车辆电驱动系统需要不断适应新的技术路线、新的能源形式，实现对下游的快速配套；在技术创新层面，我国电驱动系统在新构型设计、核心零部件、控制技术、材料工艺、制造工艺等方面尚有提升空间。未来的发展将主要围绕以下几个趋势：

（1）零部件供应专业化

随着技术路线的多样化发展，电驱动系统配套能力的持续提升成为关键。不同于乘用车简单、通用的产品设计，新能源商用车辆种类众多、能源选择多样、应用场景广泛，因此电驱动系统设计复杂、构型丰富，研发及生产制造投入成本大，整车厂自主研发全谱系商用车辆电驱动产品将面临较大的研发和投资压力。

专业电驱动系统供应商因其深厚的技术储备、前瞻性的研发理念及丰富的产品谱系，而具备强大的系统配套能力。面向新应用领域，专业供应商能够快速进行方案设计及产品配套，助力整车厂高效完成终端车辆销售；同时，长期的技术及经验积累推升了产业技术壁垒，取得一定先发优势的供应商能够凭借技术优势、产品优势、成本优势及服务体系优势进一步扩大市场份额，保持市场领先地位。

（2）系统轻量化

续航里程有限是当前新能源汽车推广的瓶颈之一。整车及零部件轻量化，可以降低车辆能耗，有效提升续航里程，提升运营效率。电驱动系统作为整车的动力输出核心零部件，亦需要在提升性能的基础上，不断减轻自身重量，以更好地满足整车轻量化的需求。

（3）结构及功能一体化

电驱动系统中的核心部件和控制系统逐步走向高度一体化，包括结构一体化与功能一体化。结构一体化可通过机电耦合使得系统内部结构更加紧凑、优化，能够降低系统成本，减轻系统重量，缩减系统尺寸，实现轻量化，更有利于整车布置；功能一体化可以使得不同部件实现性能协同，提高系统的功率密度，减少能量在各个环节的损耗以提高能效。

（4）核心零部件技术创新

传动系统、驱动电机、控制系统等核心零部件不断以创新设计及更加先进的制造工艺，推动着电驱动系统各项性能的持续提升。具体情况如下：

1）自动变速箱的专用化

与传统燃油车的变速箱不同，新能源车辆的变速箱需要考虑到电动机和发动机之间、电动机与电动机之间等多动力源输入的协调控制，以及适应不同的行驶工况和动力需求。

在新能源商用车辆发展初期，行业通常采用将传统手动变速箱改造成为 AMT 自动变速箱的方式以快速推出产品，存在换挡动力中断、可靠性不足的问题。因此，针对不同的车型和应用场景开发出换挡动力不中断的高性能变速箱，需要针对动力性、换挡平顺性、可靠性等方面进行专业设计，以满足用户高性能和可靠性的需求。

2）驱动电机的技术升级

驱动电机逐步采用包括扁线绕组技术、高转速技术、油冷技术等先进技术。扁线相比圆线具有槽满率高的特点，扁线电机功率密度大、整体重量低、动力性能提升显著；高转速技术则具有传动效率高、NVH 性能佳、动态响应快等优势，复杂工况下电机能持续大功率输出；油冷技术相较于传统的水冷技术，冷却能力大幅度提升，能够为高功率密度电机提供持续高效散热，极大增强了驱动电机的可靠性。

3）新材料推动电控硬件的发展

电机控制器是新能源汽车中电池电能转换机械能的控制部分，功率控制模块是电机控制器中核心电能转换器件。当前技术路线逐步由传统 Si 基 IGBT 向 SiC 基 MOSFET发展。相比 Si 基 IGBT，SiC 基 MOSFET 具有耐高温高压、小型化、轻量化、低损耗以及高频率的优势，可以使电驱动系统在高压、高温下保持高速稳定运行。