KDS席荣盛：新能源汽车电机驱动技术发展趋势

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核心提示："2018 第二届全球未来出行大会 " 专题直播！
9 月 20-22 日 ,"2018 第二届全球未来出行大会 " 在杭州国际博览中心隆重举办，本次大会涵盖各类主题论坛近 20 场，其中新能源汽车核心技术与供应链创新峰会则是聚焦于新能源汽车技术和供应链的创新发展问题，探讨新能源汽车时代的核心技术和供应链创新变革大势，如整车和零部件企业合作模式及变化，汽车四化变革下供应链的变革和发展趋势，如何培育有全球竞争力的新能源汽车关键零部件供应商，新能源汽车供应链国际合作与创新等核心议题。以下是 KDS 驱动系统全球产品线总经理席荣盛在大会上的演讲实录：


席荣盛 -KDS 驱动系统全球产品线总经理
非常感谢这个平台给这么一个机会和大家做一些交流，我今天主要给大家介绍新能源汽车汽车驱动电机的技术发展的一些趋势，还有我个人的思考。
我今天报告的内容主要是：第一，NIDEC 集团介绍。第二，KDS 商用车驱动电机技术以及产品技术的路线。第三，新能源汽车电机技术发展趋势思考。尼得科 1973 年成立于日本，总部在京都。NIDEC 业务板块分为六大板块，IT 产品是传统行业、汽车、机器人能源、商业等等。70 多个国家有 290 个公司，全球有 11 万员工，大概集中在亚洲、北美、欧洲。（PPT 图示）这是业绩表现，在研发投入、固定资产的投入常年保持在 10% 的水平。NIDEC 的产品，ACRM 主要服务在工业、商用和家电的业务，其他业务是 SPM 就是非常传统的业务。
（PPT 图示）这是业务各个板块的比例。NIDEC 把电机设计与制造作为核心板块，通过技术和相关的控制可以做出性价比最高的电机，同时因为它拥有非常庞大的制造体系，通过他的制造流程可以做出最便宜的电机，全球有 20 个研发中心。NIDEC 在全球拥有 4000 多个电机方面的专利，NIDEC 驱动系统这方面，在新能源汽车这个板块我们营业额大概是 38%，我们和服务物流、运输、地板护理、客户的定制化的产品，服务的产品主要是主驱动的电机。NIDEC 新能源驱动马达的发展，从 1999 年就开始，我们在 2012 年在中国的新能源汽车，尤其是商用车大巴系统中取得了非常好的业绩，2017 年投资了一条商用车的生产线，专门做物流车。
（PPT 图示）可以看到 NIDEC 关于商用新能源汽车主要是集中在大巴和物流车、重卡的应用，当然其他的部分，比如说英国和美国，把车辆电气化也作为他们产品的发展方向，他们的产品更多应用在农业机械或者是工程机械方面。
NIDEC 在乘用车方面也有一些布局，大家看到的报道是，去年和法国标致在法国成立了一家合资公司，专门研究乘用车的电机。
（PPT 图示）这个可以显示 NIDEC 的制造能力，每个电机的核心工艺都是具备的。
接下来介绍一下驱动事业部新能源汽车驱动马达的产品线。（PPT 图示）可以看到我们专注在商业新能源汽车，把城市应用，就是大巴和物流车归到产品线中，有完整的产品线的布局，有直驱和 AMT 的线，当然还有一些集成桥的产品，也和一些兄弟公司，包括我的客户参与到一些产品开发，也有增程器的一系列产品，前些年做了一些混合动力的驱动系统。
（PPT 图示）这个给大家看到的是技术路线，现在大概可以做到每公斤 3.5 个千瓦，就是电机的功率目的可以做到这么多，可以做到 19 个牛米峰值转矩，目前的主要驱动功率密度在 3kW/kg 到 3.5kW/kg 之间。下一步的目标是结合 " 十三五 " 规划，公司功率密度做到 4.5 千瓦每公斤，转矩密度做到 22 个牛米，这是现在的实施阶段，对于我们来讲也做了很多前期先发性研究，认为做到这样的目标也是比较容易一些。接下来我们给自己设定的目标是功率密度做到 6.5 千瓦每公斤，转矩密度是 25 牛米，可能需要做一些工作。
（PPT 图示）这是我们的产品线，我们公司在商用车上，一个是时间久，和我们接触的客户也比较多，我们也做了非常多的产品，做了非常多的项目，基本上在大巴这个里面，从 6.5 米、8.5 米、10 米、12 米直驱或者是 AMT 的产品我都有，现在有卖的非常好的，也有以前做过没有卖的，这些产品经过了两、三代的发展。
新能源汽车发展了这么多年，我们在追求一些高的功率密度和轻量化的过程中，永磁电机占了绝对的主流地位，当然还有一些个性的存在，比如说在超高速或者是异步电机也可以体现出一些优势。
新能源汽车的技术发展的趋势，我总结下来大概从轻量化先起来，轻量化同时也要体现高的功率密度，高的转矩密度的要求，永磁电机就是最合适的选择，同时对于一个效率区间的要求也是对永磁电机对匹配的，高速电机也是为了轻量化，因为车辆的应用，我们看到前面这几张照片就是这样一些典型的产品。集成化前面几位专家也讨论过，就是三合一、二合一的思路。同时，实际上在驱动模式中，从整车或者新型方式的采用可能会给我们带来更大的集成优势，比如说现在普遍采用中央集成的驱动模式，分布式驱动模式会不会成为一个主流，作为一个热点，这些年一直在热，投入了很多工作。
（PPT 图示）这是 2018 年 4 月份发布的 E-axle 电机，计划在中国投产这个产品，峰值功率 150 千瓦，转矩最大可以做到 3900 牛，重量 83 公斤，这个产品已经发布。
新能源汽车电机追求轻量化的同时，对于电机高转矩、高功率、高转速范围和尽可能宽的高效率区间，这事实上也是一个矛盾，怎样很好的把这个要求和技术特点能够匹配起来，可能也做了很多的工作。
设计方面，有一些设计技术，控制器一定是机电一体化的设计思路，把你的算法和电机的电磁设计、机械结构的模型做一些仿真方面的研究，更精准的设计可能是最好的。前面也提到，有一些冷却，最核心的就是让热辐射变成热传导，提高散热效率。对磁性材料的利用，几年前磁性材料的应用不像现在这么经济，现在的永磁电机永磁材料占到成本的 40%，大家可能要更经济的利用磁性材料。，在设计方面，也有一些设计手段，可以把电磁转矩和磁阻转矩做一个很好的平衡。电机设计上也有很多的磁路的复合结构做驱动马达的尝试。
集中式绕组，减少铜材消耗、降低铜耗、提高综合效率，电机降温，主要目的是为了降低大批量生产的人工成本，这个可能是一个核心追求，因为如果一旦这个产品到了乘用车这个级别，靠手工肯定是不现实的。
当然，新材料也是普遍的应用，因为新能源驱动电机是变频应用，所以传统的采用的矽钢片可能不能满足这样一些要求，我们也做了一些这方面的研究。另外一方面就是对绝缘材料、热性能，我们在追求高功率密度肯定面临这样的一些问题，甚至采用更高绝缘材料做电机的要求。
借这个机会给大家简单分享一下，因为这些议题如果单独拿出来讨论可以做一篇文章，这里说的非常简单，大家感兴趣可以和我做一些交流，谢谢大家！
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