英搏尔：新能源汽车动力系统行业发展趋势
思瀚产业研究院 英搏尔    2023-08-23

（1）集成化

随着新能源汽车市场的快速发展，为了实现降本增效以及提升空间利用率，驱动系统和电源系统集成化也逐渐成为行业发展趋势。

在过去，独立式产品/单体产品是主流。动力系统产品均以独立式产品的形式呈现，各自独立运作，没有任何联系。这种方式虽然简单、易于维护，但同时也存在着资源浪费、空间浪费等问题。

随着技术发展，包括英搏尔在内的小部分动力系统供应商及具备自主研发实力的整车厂已经实现了将电机控制器、驱动电机以及减速器集成为驱动总成、将高压配电盒、车载充电机以及 DC-DC 转换器集成为电源总成的设计。在新能源汽车领域，动力系统体积关乎整个汽车物理架构以及功率密度，属于产品设计的重要环节，但集成后所带来的质量稳定性、EMC 以及 NVH 等问题亦是驱动系统设计中需要平衡和解决的重要环节。

在集成化的过程中，英搏尔始终坚持所使用IGBT单管并联方案起到了重要作用，通过该方案，在电机和电控完全高度集成的情况下，英搏尔自主研发的第三代驱动产品不仅功率密度可以达到130KVA/L，还可以兼顾到 EMC 性能及发热控制。

下一阶段的集成化方向是将电源总成与驱动总成相结合，并逐步从硬件融合向电气融合和芯片融合推进，由最初的“结构集成”向“深度系统集成”演进，以形成功能更全的多合一动力总成系统。

英搏尔 2020 年已实现量产的“六合一”全集成总成已经能够将电源总成和驱动总成进行进一步的系统集成，目前，英搏尔最新的“集成芯”六合一驱动总成再次提升了电驱动系统的空间利用率，产品功率密度位列行业前茅。随着新能源汽车技术的发展，此类在多层面的集成化将进一步提高电驱系统的效率和可靠性，为电动汽车的发展提供更强有力的支持。

（2）高效化

随着新能源电动汽车的普及，驱动系统高效化成为了一个重要研究方向。在实际车辆行驶工况中，车辆运行状态非常复杂，存在高速和低速、重载和轻载等多种工况。在这种情况下，单一驱动电机难以满足不同工况下的高效运行需求，因此，多电机系统成为了实现驱动系统高效化的重要手段。

多电机系统可以弥补单一电机在特定工况下性能劣势，实现等效电机的高效区域大幅度拓宽。多电机系统的优点主要体现在三个方面：①多电机系统可以使电机在特定工作范围内保持高效运行状态，提高了整车能量利用效率；②多电机系统具有更强适应性，能够适应不同驾驶情况和路况，实现车辆在高速、低速、重载、轻载等不同工况下高效运行；③多电机系统还可以提高车辆动态性能，如提高加速性能、提高车辆的稳定性等。

目前，多电机系统已经成为了新能源汽车领域研究热点，许多汽车厂商都在积极推进多电机技术的应用。比如，特斯拉的 Model S 车型采用了双电机四驱系统，实现了高效的动力输出和优秀的驾驶性能；蔚来汽车的 ES8 等车型也采用了双电机四驱系统，实现了更加智能和高效的动力输出；比亚迪仰望系列更是搭载了四电机四驱系统，满足了更多特殊场景下的汽车稳定运行的需求。

此外，提升电机转速亦是实现高效化重要发展路径。高速化能提升动力总成功率密度，降低材料用量，亦可以有效地降低电机制造成本，但随着电机转速提升，转子机械强度、EMC、轴电流、开关频率控制等问题也随之出现。

除多电机系统及电机高速化发展趋势以外，整车的零部件配置、电气架构以及物理架构亦是实现新能源汽车高效化重要升级路径。整体而言，随着新能源汽车市场的发展，对驱动系统高效化研究已经逐步成为各大厂商研究重点，高效化已经成为新能源汽车领域中一个不可忽视的趋势。

（3）高压化

在新能源汽车行业发展历程中，续航里程及充电效率一直是困扰其发展的重要因素，续航里程和充电时间长短都直接影响到用户使用体验和购买意愿。提高驱动效率和充电效率传统方法是增大电流，但这会带来热损失较高问题，同时增加整车线束等零部件的重量和成本。因此，提高电压成为了提高新能源汽车工作效率的主要手段。在此背景下，基于高压平台 800V 电驱系统成为了新能源汽车行业研究热点。

与常规的 400V 电压平台相比，800V 电压平台对于整车系统具有许多积极意义。一方面，800V 高压系统充电功率及驱动功率可以提升 100%，从而显著提高整车性能；另一方面，在同等功率的情况下，800V 电压平台可以降低 50%电流，从而显著减少整车线束等零部件的重量和成本，并提高驱动效率。可见，采用 800V 电压平台可以更好地满足用户对于充电速度和续航里程的需求，提高新能源汽车市场竞争力。

现阶段，800V 电压平台的运用还存在较高技术门槛。高电压环境下，除了技术上要采用耐高压 SiC 第三代功率半导体实现电驱动平台兼容之外，电池包、电驱动系统、DC-DC 转换器、OBC、高压线束等高压部件也都需要重新适配，另外还要面临更高电压带来的安全、热管理、成本等方面的挑战。此外，在成本方面，现阶段新能源汽车大规模使用 SiC 器件的成本仍然过高，以上原因综合致使高压电动车商业化进展相对缓慢。