2023 年新能源汽车电驱动和动力领域行业报告

 EVH 1000

电力驱动和动力领域研究：电力驱动总成向集成化和领域控制发展

为顺应汽车电动化和轻量化的发展趋势，新能源汽车电驱动总成趋于高度集成化。目前，主流的电驱动系统集成路线是三合一技术，即集成电机、ECU 和减速器。该技术整体上已经比较成熟。   

从全电驱动总成的发展趋势来看，未来电控系统集成将趋向于 X 合一深度集成，整体向 "3+3+X 平台"（三合一电驱+三合一充配+BMS/VCU/PTC/TMM 等）演进。"六位一体 "产品进一步集成 BMS、VCU 等，构成 "七位一体 "或 "八位一体 "产品，结合整车热管理系统，成为 "九位一体 "或 "十位一体 "产品，实现机械与动力部件的深度集成。

原始设备制造商更加努力地自主开发和制造电力驱动系统。

目前，电驱动总成主要由整车厂自行生产或由第三方供应商提供。自主生产的汽车制造商主要有特斯拉、NIO、比亚迪、大众等。一些整车厂也在提高自给率。例如，长城汽车最初采用 UAES 的电驱动系统，现在正通过其子公司 Svolt 转向自主生产；吉利汽车早期采用日本电产的电驱动系统，现在开始通过其子公司 VREMT 自主生产。电驱动系统供应商主要包括博世、麦格纳、博格华纳、日本电产、采埃孚等国际巨头，以及弗迪动力、精进电动技术、华为、联合电子等多家中国供应商。

整车厂对自我发展的更高需求改变了传统的电驱动总成供需关系。

从整车厂的角度来看，电驱动系统是高度定制化的产品，车企对车型的定位、动力、性能等都有不同的要求，需要与整车系统相匹配。因此，自主研发电驱动系统可以为整车厂节省上下游沟通成本和投资成本，同时也能加速车型迭代；

从第三方供应商的角度来看，他们的成本优势很大。无论是为了降低成本、加快迭代、降低生产中的废品率，还是基于平台的生产线利用率，第三方供应商都可以通过向多家汽车制造商供货来分摊成本，从而获得规模成本优势。

考虑到车型定位，汽车制造商对汽车动力的技术路线和性能要求各不相同。例如，对于成本敏感度较低的中高端车型，优先考虑电驱动产品的性能和可靠性，因此整车厂更倾向于自供系统；而对于价值不高、采购成本突出的中低端车型，整车厂自产成本高，与第三方供应相比没有成本优势，因此整车厂可能会优先考虑第三方供应。未来，在电驱动系统市场上，整车厂和第三方供应商将长期并存，整车厂将在中高端车型市场占据主导地位，而第三方供应商将在中低端车型市场占据主导地位。

在从 X 合一控制器到功率域控制器的演变过程中，最初是将所有动力总成控制模块集成到一个 PCB 上（多主控芯片/单控制板），然后它们共享一个控制器进行软件算法融合（单主控芯片/单控制板）。

在 X 合一集成的趋势下，在原有 VCU 的基础上，通过芯片集成和算法融合，将 VCU、BMS、MCU、DC/DC 等动力总成控制模块的软硬件集成到一个控制器中，形成动力域控制平台，并采用更高性能的芯片支持车辆，实现 SOA。动力域控制器将实现动力总成控制决策端的集中化，而传感器和执行器功能将分散到各个 ECU。

DCU3000 是天津一鼎峰动力总成有限公司推出的一款车载电源域控制器，集成了 VCU、BMS 和热管理等控制功能。该产品符合 AUTOSAR 4.2 标准，在应用层支持 RTE 和非 RTE 接口。它还支持 UDS 故障诊断和 100M 车辆以太网通信等功能。它允许自定义引导加载程序刷新过程和参数，并支持 FOTA 备份和刷新功能。它适用于使用 12V 电源系统的电池电动汽车和混合动力电动汽车。

随着 OEM 发布下一代 E/E 架构，车辆控制器将进一步集成和缩减，最终形成 "中央计算+区域控制 "架构。在 EEA 的演进趋势中，动力域将进一步与其他功能域进行跨域融合，包括动力 + 车身 + 底盘三域融合、动力域 + 底盘域融合等解决方案，从而向集中式架构平滑演进。例如采埃孚的车辆运动域（VMD）控制器、UAES 的 VMD 控制器 VCU8.5，以及 SemiDrive 的智能车辆控制单元 VHPC。

作为中央计算机，采埃孚的 VMD 控制器设计用于集成不同领域的车辆功能，并在单个装置中支持独立功能。它通过单个装置协调底盘和车辆功能，并集成了车身控制功能，无需额外的 ECU，同时降低了复杂性。VMD 控制器适用于所有类型的底盘平台、车辆运动和车身功能、下一代软件定义汽车以及未来的域和区 E/E 架构。

2023 年 4 月，SemiDrive 首次推出面向未来的中央计算架构 SCCA2.0，为原始设备制造商提供底层参考。该架构包含六个核心单元，通过10G/1Gbps高性能车载以太网互联，采用冗余架构，确保低延迟大流量数据交换和安全性。其中，智能车辆控制单元（VHPC）是一个底盘域+电源域的集成控制器，主要负责底盘和电源的集成和智能控制。在硬件方面，VHPC 采用 SemiDrive 的 G9 处理器和 E3 MCU，CPU 总计算能力高达 300KDMIPS。

在汽车 E/E 架构的演进过程中，经纬 恒润 基于未来主流的集中式架构设计和开发产品。在 2023 年新品发布会上，经纬恒润发布了新产品： 中央计算平台（CCP）和区域控制单元（ZCU）。

ZCU 集成了车身舒适域控制、动力系统控制、空调热管理、底盘控制、一级配电、二级配电、隔离开关、网关和 OTA 等功能，分别位于座舱的前/左/右/后部。其中，FZCU 负责车身舒适域、新能源动力域、部分底盘域和空调热管理的 I/O 信号采集和控制，主要集成了 VCU 的部分功能，如车辆热管理和高压互锁。

CCP 是车身和动力域的核心计算单元，集成了中央网关、车身舒适域控制、新能源汽车动力控制、空调热管理、车辆能源管理、全量数据采集、OTA 更新和 SOA 服务等一系列功能。它符合 ISO21434 国际网络安全标准和 ASIL D 功能安全要求。目前，该产品已完成研发、测试和小批量生产，并与国内 4 家主流汽车制造商建立了量产和供货合作关系。该产品将于 2023 年底实现批量生产和交付。

在动力域控制器开发方面，由于涉及整车控制策略、车型差异化和个性化，一般由整车厂直接参与方案设计。在域控制器开发方面，目前主要的合作模式是整车厂自主开发核心软件，第三方提供硬件/底层驱动软件。 

另一种模式是整车厂和第三方共同开发。整车厂可根据自身的开发能力，参与控制板、软件底层、应用层、集成测试等的开发，如硬件、底层、应用层，以及 VCU 和 BMS 的集成开发和测试。

整体而言，电驱动系统的X-in-one集成将原本独立分散的动力总成控制模块推向动力域控制器的集中集成，促进动力总成系统控制从模块到系统，再到整体解决方案的集成。未来，无论是电驱动总成市场还是功率域控制器市场，抑或是向下一代 EEA 演进过程中的跨域融合和未来的中央计算+区域控制模式，全产业链各方都应共同努力，推动我国汽车电驱动总成和功率域控制器的快速发展，实现合作共赢。

联系人：张晚晚

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