技术赋能产品长安超集电驱如何实现

从2001年开始，重庆长安汽车就是国内最早进入新能源领域的企业之一。系统竞争力是长安汽车成功度过艰难的技术研发前期、过渡产业化推广期，并最终进入多车市场运营的重要因素。

2022年上半年，长安汽车自主品牌新能源销量84958辆，同比增长127.3%，其中6月销量18268辆，环比增长33.1%。整个系统没有平台架构是建不起来的，看看构成这个市场数据的新能源汽车谱系:

以平台划分，EPA0平台下的城市交通车型奔奔E星是长安汽车2021年的销售主力；EPA1平台下的深蓝系列经济型家用1、新车型将搭载160kW一体式超级集热器驱动，今年上市；EPA2平台主要孵化中型跨界风格轿车、中型轿车、高性能跨界SUV、中型MPV四款车型。

据长安新能源电驱总工程师胡松介绍，长安汽车按照三车平台、宽频谱、大覆盖、越级体验，打造了覆盖A00到C级车的完整动力配置。

长安实现超电流驱动背后的多点技术突破。

类比发动机是燃油车的心脏，电驱动系统是电动汽车的动力核心。

一体化是电驱动结构的发展趋势之一，旨在通过深度集成优化系统结构，减少不必要的资源浪费。市场上流行已久的三合一电驱动，集电机、电控系统、减速器于一体。集成设备越多，挑战就越大。

在长安汽车首届“开放、共赢、融合、创新”科技生态大会上，其第一代7合1超级集驱亮相。7合1电驱动系统集成了7个部件:整车控制器、高压接线盒、电机控制器、DC转换器、充电器、电机和减速器。

2019年，长安汽车开始打造一体机系统的技术预测，从组建千人团队、设计研发到仿真验证。四年带来了七合一超级集热器驱动的出现。

高质量集成、高效率、低噪音、低成本是产品背后众多技术突破的支撑。

优化后，电传动系统的最高效率可达95%。这是因为采用了八层点线绕线电机，电控采用超低主导线；同时，通过拓扑结构，简化和优化内部布局；确保相对载流面积尽可能均匀，以降低功耗。

降低损耗的细节有:一是在传统结构上通过低阻分析优化流畅性；应用中高速结构，减少润滑油用量，使低速时润滑充分，减少中高速时不必要的机油损失；功能结构中引用了低阶模态部分；在软件方面，采用控制算法来提高效率。

为了提升用户体验，长安汽车在三个方面做了NVH性能设计:基于POT和WOT工况设计方案，在设计前期做了整个系统的模态规划，控制了档位扭矩和扭矩脉动；提高零件的匹配性，保证轴承刚度与底盘在路径上的一一匹配；车辆气密性的协同开发。

根据许多措施，胡松说，裸机在NVH性能方面已经达到了与竞争产品相同的水平。

如何分配空间是一体机结构的关键。比如为了适应长安汽车所有车型的布局，结构的支点要基本接近水平角。

为了保证用户的可靠性，长安汽车对用户的工况、机械强度/疲劳、热负荷进行收集和分析，总结出产品的设计速度，并通过实验验证进行组合。针对零部件和电驱动总成的可靠性，基于长安的开发系统完成了光伏实验验证。

挑战高集成度领域的技术难点分析

即使已经取得了许多技术突破，长安汽车也面临着许多挑战，以在高集成技术的前沿占据一席之地。

首先，集成的零件越多，问题越多。比如薄壁零件和多级干涉会影响整个系统模式。

保证产品设计的稳健性成为关键。胡松强调，在整个开发过程中，考虑到旋转部件的自由模态基准，长安汽车对电机和齿轮机的每一种方案都进行了分析，在台架实验中完成了100多轮验证。

另一个挑战是优化差速器的润滑。通过CFD模拟和台架试验，需要加强壳体的光滑度，提高液体流速。此外，不仅要在壳体上导油，还要在差速器内部增加储油措施:比如在一个体积为0.4升的专用储油枪中，当转速在1200-1400转范围内时，储油可以减少30%以上的齿轮间循环用油量。

一体机最直接的影响就是电控部分的增加，导致暴露的电路和器件增加。一方面存在内部水分子凝结在外露器件上的风险；另一方面，由于部件增多且分布不均匀，需要更多地分析传热路径，制定合理的布置方案，实现排热，降低集中供热的风险。

最后，分摊的维护成本会影响零件的可靠性。由于售后成本较高，一体机会大大提高集成部分的质量要求。

任何产品设计都不可能100%无故障，因此需要针对可能出现的问题设计可检测的维修方案，并针对这些方案进行具体的成本分析。

胡松说，一体化集成需要在开发过程中测试拆分维护执行的可能性，并且诊断能力应该在开发中期可用。在整个产品开发过程中，长安汽车在产品概念设计的同时，进行产销协调和统筹规划，以保证拆分维修方案的实施。

电气建筑的未来发展趋势:集成化、高效化和领域控制。

总的来说，电驱动组件集成化、高效化、小型化的趋势越来越明显。三合一和全合一两条技术路线并行，可以满足不同车型布局的需求。

长安汽车将继续提高总成的峰值功率密度、效率和充电功率。未来，机械一体化将扩展为一体；促进电力电子的深度集成；以及整车OEM的一体化。

目前基于超集驱动。胡松补充说，为了提高机电耦合的集成度，集中驱动和分布式驱动将逐渐并存。

在电机基础上推广应用高效电机技术，尝试在电机上使用新结构、新材料，如SiC MOSFET。预计第四代SiC MOSFET将在2025年后逐步应用。

快充是市场的普遍需求，高压架构是实现超级快充的趋势。800V平台将成为主流技术路线，其中SiC MOSFET是重要路径。

域控制也是整个行业的大趋势。在集成度更高的中央电气架构下，ECU分布式控制已经走向功能域分布，接下来会向中央计算机+区域化发展。软硬件的脱钩已经成为必然趋势。

面向服务的SOA软件架构模型将成为新的焦点，网状结构有效减少了控制器的数量，单个控制器的功能更加强大，高性能、高集成度的中央控制器正等待落地。

技术是第一生产力，集成，高性能，高效率。新能源汽车电驱动系统的发展趋势日益明朗。一直有市场呼吁降低里程焦虑，提高充电效率。虽然用“软件定义汽车”作为出行工具，但硬件的实力也是不可或缺的。

比如用科技赋能产品的长安汽车，只有观察用户的刚需，才能在拥抱电动化的道路上一直往前走。