《中國制造2025重點領域技術路線圖》中提到驅動電機的發展目標：2020、2025和2030年乘用車20s有效比功率分別達到3.5、4和5Kw/kg以上，商用車30s有效比扭矩分別達到18、19和20N*m/kg以上。驅動電機的集成化、高效化、高功率密度將成為未來電機的技術制高點。

（一）集成化

電驅動系統包括電機、變速箱、電機控制器等。電驅動系統集成有利于提高系統可靠性，降低成本和節省空間，是未來新能源汽車動力系統發展的必然趨勢。電驅動集成可分為機械部件的集成、控制模塊的集成、機械部件和控制模塊的集成三種模式。

機械部件的集成有利于節省空間，降低重量。相比傳統分體式結構，精進電機某款減速器、驅動電機集成化產品在軸向和寬度方向縮小約90mm和20mm，質量減少4kg。

機械部件與控制模塊的集成大幅降本增效。如博世的e-axle將驅動電機、逆變器及變速箱合而為一，大幅簡化冷卻管路和功率驅動線纜，降低成本的同時體積也降低20%。

（二）高功率密度趨勢

高功率密度驅動電機既能實現輕量化，又能節省汽車安裝空間。電機的高功率密度可通過高速化、高轉矩密度實現。

高速化發展迅速。相較于Prius第三代永磁同步電機，Prius第四代產品永磁同步電機最高轉速提高了3500rpm，功率密度提升10%。目前，乘用車主流轉速在10000-15000rpm。英國Equipmake研發的高轉速電機高達120000rpm。

高扭矩密度實現方法多。實現高扭矩密度，可從磁阻轉矩、磁密、氣隙面積和磁場利用率等方面改進。如日產、通用在磁阻轉矩方面通過使用永磁同步電機和多層磁鋼進行改進，通用電氣等通過優化結構來提高磁密。

在提高扭矩密度方面，扁線電機是一個重要的發展方向。驅動電機中銅線由圓線變為扁線，可有效提高槽滿率，從而提高功率密度。國外知名車企已在驅動電機上使用扁線，如雪佛蘭Volt、豐田Prius。我國新能源汽車目前多使用圓線電機，少數驅動電機廠家開始涉足扁線電機。這主要是因為：1）扁線電機發展較晚，國內設備和材料供應商不成熟，進口價格貴；2）圓線電機發展時間長，工藝成熟，扁線工藝變化大，經驗少；3）扁線電機柔性化設計不足，對電機設計師要求高。

圖表8： 扁線電機代表
資料來源：電機產品技術前沿
圖表9： 國內扁線電機進展
資料來源：網絡資料整理

（三）高效化：多電機系統、減速器多檔化

電機運行工況復雜，不能一直在電機高效區運轉。為最大程度利用電機高效區，除提升電機本身的高效區外，還可通過多電機系統、減速器多檔化等方法來實現。

1. 多電機系統

多電機系統可實現運行時驅動系統高效化。在實際車輛行駛工況中，有高速有低速，有重載有輕載，驅動電機只能在特定條件下高效運行，很難做到全工作狀態高效。為實現運行高效化，可通過多電機系統、磁通可變電機等實現。目前，磁通可變電機還處于研究階段，車企選擇多電機系統實現運行高效的目的。

現階段多電機車型主要搭載雙電機，少部分搭載三電機。多電機系統將多臺電機通過運動合成器有機合成，實現等效電機的高效區域大幅度拓寬。

圖表12： 多電機系統優劣

資料來源：網絡資料整理

目前，多電機系統搭載在高端新能源汽車上。從配套車型上來看，純電動和插電混動都有匹配。除特斯拉外，配套車型主要為B級SUV,價格在26萬以上。

2. 減速器多檔化

目前市場上的純電動汽車驅動系統配套的單檔位減速器具有結構簡單、體積小、質量輕以及成本低等優點，同時也存在爬坡能力受限、高速區加速性能和經濟性弱、最高車速低等缺點。

電機配套多檔減速器有利于提高整車性能和經濟性。為達到相同的性能，相較于配套兩檔減速器的電機和電池，配套單檔位減速器的特斯拉Roadster電機功率增加60kW，電池增加20kWh。

圖表15： 特斯拉Roadster設計方案

資料來源：NE時代

國內外多檔位減速器起步時間相差不大。2010年開始相繼推出了新能源汽車用多檔位變速箱，并于2014年寶馬i8量產混動車上搭載GKN的兩檔自動減速器。我國2012年由北京理工大學完成新能源汽車2AMT的開發。  

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