EVH日报 | 纬湃科技电驱动技术分享

为什么会有这么快速的转型呢？其实我们是在2021年的中旬做了一个特别大的组织架构的调整，把所有的电气化的研发集中在一个部门，我们现在在国内的话，在电气化这边研发的团队大概有500人。2023年的1月份我们又把业务部门进行了整合，从原来的四大事业部整合到两大事业群，每个事业群有自己特别笃定的定位，比如动力解决方案事业群负责的是提供现金流。电气化解决方案事业群负责的是研发电气化的产品，并且做到收支平衡。

这个是电气化事业解决方案事业群的产品，主要有三合一的电机、48伏的中混电机包括热管理的泵和阀，还有控制器，大家能看到的OBC、DCDC、逆变器、电池的控制单元、预控制器和区域控制器都在电气化解决方案事业群里面。动力系统解决方案事业群原来的内燃机的泵、阀包括汽柴油的控制器。

重点介绍电驱动的产品。纬湃科技或者说大陆汽车大家业内去谈这家公司感觉存在感并不高，但实际我们在2011年开始量产第一代和第二代EMR总程。EMR是电机逆变器和减速器三合一的缩写，第一代和第二代不是完整意义上的集成，逆变器还是外挂的。从第三代开始，2019年年末我们实现了第三代集成式的三合一方案批产，这个产品主要是出口，到今年中旬可以达到单客户百万台下线的庆典。

右边是第4代电驱动产品，这个是电机+减速器、逆变器T型架构。第三代产品是一个背包式，逆变器背在电机上面，这个是比较常见的，右边是减速器在中间，电机和逆变器分别在两边的T型架构，这个比较紧凑。

顶多两次

去年800V最火爆的一年，我们也是从2021年开始布局，并且做800V的电驱系统，从A样做到了B样，包括测试数据、性能都是比较高耽的。我们对800V的解读首先应用于中高端的市场，我们做的电机性能280千瓦，200扭矩是4500扭米。做到今年成熟度比较高之后会发现市场的走向变了，大家不再吹捧800V，也是受限于目前的价格站，大家回归与400V并且是400V归集产品，成本比较低。我们开始设计这一款产品，这个是400V水冷小电机，设计是非常紧凑的，刚才我展示800V产品和这个产品的架构是一样的背包式，那个是电机减速器和逆变器分体，这个方案是集成式壳体的，深度集成的方案。

这款电机展示的是120千瓦，可以升降级，在80-150千瓦以内都可以用这个设计。从尺寸可以看到，X项我们做到400之内，Y项是400出头，Z项做到300之下，是2开头的尺寸的产品，重量是不到55公斤。

这里面比较好的设计是我们把减速器和电机的壳体上，把它轴项和Z项尺寸做了非常好的降低。这个方案从最开始到现在展示在这里做了一年多的修整和迭代，展示出来的是比较适合水冷的方案。

这个展示的是我们定转子的产品，目前我们从做三合一起家，国内很多主机场自己成立自己的合集公司或者自制，原来的空间被压缩的很小，所以现在开始做TR2的布局。从定转子的行谱，EMR3是2019年批产的三合一定转子，外径是190，8极48槽。这个是两层的I-PIN设计，整个设计相较于现在市场上的设计比较落后、效率比较低。EMR4是我们明年中旬量产的产品，它的外径是208，4层扁线电机。我们在设计定转子外径的时候没有考虑到单独销售产品，所以做出来的外径是非主流，因为当时做出来是想自用的。

从第三款产品开始我们想做单独销售定转子业务的产品，我们在今年第二季度批产的800V的8层扁线油冷电机，这个是8极48槽8层的产品，外径是220。之后我们开发了6层的产品，同样类似的设计，同样的外径，只是它的功率和扭矩和之前不一样，这个是刚才看到的800V三合一产品低转子，功率达到了280或者285千瓦。之后开发了6级54槽的，除了倒数第二个产品其他都是8极48槽，我们公司在8极48槽的设计深耕很多年。

6极54槽方案在去年年底做出了800V全新的样件，包括测试数据，包括最后400V8层的产品计划在明年量产。所以400V、800V、水冷、油冷包括4层、6层、8层产品我们都有。

我们绕组发展从开始的EMR3的I-pin或者Hairpin一直到有连续波绕组的布局，计划在2025年批产。实际上我们在连续波绕组开始的比较早，现在运转的不是那么快，一会儿会详细介绍。

下面是比较常用的我们做的永磁电转子设计，这个是从EMR3、EMR4上开始使用的产品。如果看第一代、第二代我们用的外励磁的转子，包括下一代的总部设计以外励磁为主，这种设计在国内也是非主流，我对它的评价是一股奶酪味。由于地缘政治导致稀土限制，国外比较热衷于做无稀土的，外励磁的电机，这也是全球布局上的一部分。

连续不绕组我们起步比较早，但是进展的不是特别快。两方面：一方面受限于设备的成熟度，国内设备可以看到大家陆续发出一些信息说连续不绕组的样件成熟了或者可以达到批产的状态，但是整个工艺不是特别完善、成熟。目前体量用连续不绕组没有形成规模效应，成本没有降低，所以我们在这个推进并不是特别激进。

除了对轴项尺寸要求特别高或者端高要求严苛的分布式驱动电机上，这种方案没有特别好的使用，或者大家都在布局做技术储备，可能明年、后年时机成熟的时候，这种产品、技术的成本做下来会变成主流。去年800V、今年400V这么大的转变任何一种新的技术实现了一个瓶颈的突破会成为主流，而且相当快。

最后一部分讲我们本土开发的状态和创新。我们是一家外资公司，以前的业务模式都是国外总部做成一个产品、平台，中国拿来做应用。现在的方式在电驱动的产品或者电气化产品玩不转了，所以我们本土的团队为了破局由本土做很多工作，包括刚才讲到的产品都是本土团队做出来的，甚至很多时候我们的设计可以反哺于总部的研发设计。

说明的电机设计仿真先行，所以从头开始的时候有比较全系完备的仿真工具链，从磁路的仿真、机械结构仿真、热仿真以及NVH仿真都有完整的仿真工具链。在这之后对每一个步骤、参数优化、磁极、极槽数的优化设计、匝数、转子的拓扑、冷却方式包括磁场的分析、谐波的分析，磁场的优化包括外特性的、效率仿真、NVH的仿真优化等等有非常多的积累。这部分我们从国外拿到的是什么？之前建立的模型和做仿真测试的数据库，这个是对我们比较有用的。本土的这些展示的除了EMR3、EMR4其他所有产品设计都是本土自己完成的。

这个是从仿真到实践闭环的设计理念，左边是我们的油冷设计，这个是喷淋式的油路设计，包括转子冷却的油路，从MATLAB仿真中间的图可以看到是首次充油的仿真，不同的颜色代表了充油的流速。右边可以看到我们从仿真到建模、最后有透明的壳体实验，最左上角的图可以看到是喷油的透明壳体视频，左下角是减速器的透明壳体视频包括热测试，转子上海有热电偶、全系的热车4的测试，形成了从仿真到实验的闭环。

NVH从上面三张图模态的分析到我们频域内NVH的仿真和分析，很多时候做有一些错差、问题排查，包括最后做的一些实验。左边和右边的对比可以明显看出来是有分差，它是通过设备和分析工具能够找到出问题的点，这个是我们整个闭环的分析能力。

刚才提到的我们产品400V的国际水冷产品叫EMR6，是新一代的产品。这个产品的设计主要是结合中国市场的需求，极致的降成本、极致的缩小、极致的轻量化。跟传统的三合一分体式的区别是装配不一样，从壳体先装左边的减速器，再把定转子扔进去，左边留的安装孔封孔，最后装上面的逆变器，相当于一个碗，装起来单独做电测再倒扣装到电机上面。这个是我们研究出来最适合水冷电机深度集成的机械架构。

多合一上面的研究和探索，最新的是9月份的数据，国内的电驱动三合一占比在66.5%，在这个之内有19.8%也就是20%是多合一的产品，我们之前对多合一持保守和观望的态度，看了这个数据我们之前做了一些布局，我们也是做一些语言的项目，不代表我们想卖这个多合一从客户的视角审视我们应该做什么样的产品才能比较适合搭配多合一产品上。从为配或者大陆上优势是系统集成能力，我们想做产品出来看一下我们要做什么样的零部件的产品还是比较可以匹配多合一产品的需求。

我们这个是八合一，他合的是PDU、电机减速器、电控制、DCDC、OBC、VBU和BMU8个产品，如果把电机和减速器抛开，从电控是六合一的产品。

八合一的爆炸图，这个是油冷的，这个也是一个方案，这个方案跟刚才的水冷电机有一些区别，这里面上面的控制器独立开的，整合很多东西没有办法像我们之前说的再倒扣组合。如果单看控制器除了机械的集成还做了电子的集成，我们有三个概念，“逆变砖”，大家是比较熟知的，把我们的功率模块和功率板集成在一起成为一个砖的概念。

“电源砖”，把OBC和DCDC整合在一起做成一个电源砖的概念，这里面还有其他不同的设计，这个看的是DCDC的控制集成在砖里面。另外有一个低压的控制板把作为的低压的电控，逆变器、VCU、BMU集成在一块板里面，我们实现了比较深入点子的集成。另外一种方案把低压的DCDC的控制也可以提升到上面的板里面，但是机械架构就发生变化了。包括有些人我个人不太赞成把OBC集上进行，因为比较脆，容易坏，维修率也比较麻烦。我们现在做一个比较大的集成化，从客户的视角审视对零部件有什么要求，或者怎么能做的更加紧凑。

介绍一下纬湃科技在电气化领域的布局，大家可以看到在长春、天津和上海三个地方都有自己的研发中心，不同的颜色代表不同的能力，比如测试能力，长春、天津、上海软件和硬件的实验台都是有的，BMS测试中心放在长春，电驱动所有的测试放在天津，下面的质量实验做电磁兼容、可靠性、老化包括实验室的咨询在长春、天津有布局。针对的是我们电气化产品，在芜湖有比较大的研发中心，覆盖了长春、天津和上海。

天津研发中心是我们2019年布局开始，从前年11月建好的研发大楼，建筑面积9000多平米，这里面的实验比较多，一楼的质量实验室和所有电驱动的实验室都在一楼，二楼是点字实验室、软件实验室。这里面是所有的，包括耐久的、电磁兼容可靠性包括材料的实验室，这个和工厂是一起的，所以我们这边和工厂这边有任何的问题解决都是非常紧密的，工程师可以直接到现场去看我们整个工艺过程和产品的出生，有了任何问题我们直接下楼到工厂那边就可以快速解决，这个也是我们快速建立本土和保持研发能力的比较好的结合。

以上是我分享的内容，谢谢大家。