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导读 目前，我国自主研发的核心零部件缺失，尚未形成技术壁垒，是新能源汽车发展的潜在危险。掌握核心技术，提高产品性能及安全性，才能形成具有国际竞争力的品牌，支撑产业持续发展。 百人会·清华大学新能源汽车产业高层研修班第三期四次课程于上月末在清华大学完满结课。在主题为“电动汽车核心技术突破与创新”的课上，苏州汇川技术有限公司副总经理姜勇为学员们带来了主题为“三高”电驱动技术发展与实践的精彩内容，围绕汇川技术产品安全性、可靠性和效率这“三高”展开来做分析。以下为内容精要，有删减。（第一人称为苏州汇川技术有限公司副总经理姜勇） 高安全性 汇川技术去年立项的“玄奘”项目，产品开发到第二阶段，在东风一款车即将装车测试。目前长安汽车已经拿到了整车控制的安全认证，电机控制器还没有，我们希望在明年5月份—6月份拿到全国第一个认证。 说一下功能安全，汇川技术目前在国内主要做新能源汽车，无论电机也好、电控也好，大部分集中在商用车的领域。我们把一辆汽车，关键影响安全的部件分成三个维度：一个是我们故障发生的严重程度0—3，发生的概率在生命周期中发生这种概率的大小0—4，还有可控程度，发生了这种故障之后机器通过安全的设计，对它的故障处理的机制，我们把3、4、2这样的分数加起来得到分值7、8、9、10。比如严重程度为3，如果3、4、3对应的就是10，如果是10对应的就是ASIL D，最高的安全等级。比方说我们在汽车上的转向和制动系统，我们必须要做到D这样的水平，但是对于一个电驱动产品，一般来说国际上通行的达到ASIL C这样的标准。比方说我们一个电驱动系统来说，我油门踏上去没有反应，这种可能性是有的，无论电池出问题，电机、电控有问题，一脚油门踩下去没有反应，这个时候怎么做处理？就是应急安全的机制。 功能安全对电机控制器来说本质上就是三个方面的安全：第一个，力矩安全，就是控制器用什么方式来输出、用什么方式保护；第二个，高压安全，因为我们现在大部分用的这个永磁电机，在失控情况下控制器发生损害可能会产生非常高的反电势，电池就会不停的充电，有可能发生起火；第三个，热安全。我们就以力矩安全为例，对整车来说，ASIL C的功能安全要把它分解下来，和这个部件紧密相关的是两个部件：一个是电机控制器，另一个就是整车控制器。因为有可能是整车控制器发出来的指令就发生了错误，就是这两个部件有可能会导致踏板踩下去不会加速的故障，所以整车控制器也是这样ASIL C的部件，通过FTA的结构分解出来，我通过产生一个故障，这个故障对我整车上部件的关联，如果FTA方式分解，我会把它分解成一个功能安全树，并找到对应的关系。 我们要做到安全，控制器的架构就发生了非常非常大的变化，其实我们国内原来做电机和电控的厂家，在新能源领域其实来自于两类企业，一个是做工业自动化出身，一个来自海归和科研院所。两类人各有特色，后面这部分可能原来做过这种车，他对车是比较了解的，但是他可能并没有完整的去开发过变频器，而我们原来对变频器是比较熟悉的，但是在车上应该怎么应用是一个新的课题。 大家看到国内现在市场上主流的电机控制器，还大部分用工业的DSP完成控制，但是在汽车功能安全环节已经完全不是这样一个概念了。大家看到我们在整车上面，是采用了MCU+SBC+CPLD综合的软件架构，就是我整车所有的相当于安卓系统的底层架构，我把它设计为底层软件，还有功能安全的软件，还有上面矢量控制的算法，软件分成三层的架构。在MCU里面和SBC里面，这两个部件都是得到ASIL D认证的器件，就是说英飞凌也好，瑞萨也好，向我们销售这个器件的时候就承诺它可以达到最高安全功能等级的要求。还有CPLD，它不是一个功能安全认证的部件，是通过质量保证的QM部件。我通过三种元器件组合构成完整的架构，正常我的逻辑控制都是在MCU里面，SBC是电源的管理，整个供电管理对我CPU的供电管理，我们采用双通道高精度的电源对系统进行供电，任何一个电源中断我都可以自由切换。MCU能够单独发出这样一个指令，和SBC他们两个之间能够相互监控，如果两个都失效的时候，他们两个会有一个逻辑电路，通过CPLD，如果两个都陷于瘫痪或者死机的状态，我还可以通过一个没有软件的器件，通过硬的逻辑器件，来保障安全运行。 再比如电流传感器，如果控制一个电机，有三个电流传感器，在功能安全的要求里面必须要采用两个独立的不同来源的传感器，可以来自于两个厂家，可以来自于同一个厂家、不同物理原理的传感器，保证你不会出现共因失效，因为你的器件出来之后有批次性的故障，我们现在做的传感器，两个是我自己做的，一个是买的，这样的方式，保证我不会存在共因失效的可能性。再看高压电源的检测，我们是通过两种物理原理不同的方法来进行检测的。再比方说像旋转编码器的信号，正常来说直接送到DSP，但是这里我们不是这样做的，首先信号出来分两路，一路是高精度的，直接送到DSP进行矢量控制的运算，还有精度比较低的送到MCU进行监控，因为不参与控制，但是我参与监视，当信号出现问题的时候两个之间交互，利用这种方式提高对外部故障的判断。 还有很重要的一点就是IGBT的故障安全和诊断，原来我们仅仅是处于软件保护或者硬件保护，我可以设一个软件过流点、也可以设计一个软件的过压点，再设计一个硬件过流点、设计一个硬件的过压点。我们现在做功能软件的控制器需要做到主动的关断，或者主动的短路，比如我们下一步失控了，希望把电机短接起来，大家知道IGBT有上桥和下桥，我必须要知道我是上桥损坏还是下桥损坏，如果上桥损坏了我就用下桥，如果是下桥损坏了我就可以用上桥，每个管子我都要进行监控。 我刚才讲的，在我们国内商用车领域是没有这样一个功能安全强制性要求的，在国际上已经开始有这样的趋势了，商用车也要做功能安全，全世界一流公司是这样定义的。 我们的CPU是三核的CPU，每个核像我们的手机4核、8核一样的，第一个，是提高的运算速度，第二个，功能分化，不要出了问题之后都在一个模块里面去找，我们把它分成了三个核，Core0、Core1、Core2，我这些数据的指令通过CoreO或者Core传递给我们。 这里面刚刚我强调每一个IGBT都要进行监控，这里面牵扯到一个很重要的条件，就是说我要对IGBT的状态进行实时的了解。如果你全部用传感器去做成本是很高的，如果高电压、高电流的去取样，你要做隔离，还要做低成本，其实这个压力是非常大的。我们现在已经开发出来，通过长达一年多的经历，去做IGBT相关的模型预估。第一，如果有车子来以后，我可以判断哪个出了问题。第二，这个车辆正常行驶的时候，我实时可以告诉你我的整车控制器一脚油门进来的时候我会把你过高的转矩需求过滤掉，而我们现在大部分控制器是没有这个功能的，完全是通过我硬件本身的保护来确定的。 而我们现在做的测算，现在用的芯片，通过模型能推算出来，加速15秒钟的加速度、电流情况是什么样，这个时候通过温度来预判未来几秒钟可允许行驶的功能，这是非常重要的概念。做这件工作需要花非常大的时间和精力，第二，还要有先决的条件。我们现在有什么好的条件呢？我们去年做了大约80万台的逆变器，是英飞凌同行中最大的用户。所以他专门给我们提供了一些带传感器的模块，用来做测试，通过非常多时间模型的建立，现在可以做到在稳态的时候，这个车子在平稳行驶的时候，我的结温估算应该做到正负3度左右。在动态频繁加减速的过程中，我们大概能控制在正负15度。这个水平我们了解到，和博世、电装的水平在同一个基准下。 刚刚讲的是电控的安全性，下面再介绍一下我们电机怎么做到安全性。电机，首先我们要考虑到这种电机在极端的工况性是不是有低反电动势。我们现在有大量的实测，如果说做一个项目，肯定要把发电机到我们公司做标定，很多电机在极限情况下的反电动势超过1250V。我们公司也做轨道交通电控，轨道交通和汽车最大的区别是轨道交通所有的运行都是完全受控的，甚至很多地铁是无人驾驶的，因为所有的工况都是预先设计的。 我们现在的电机跟传统的电机是不一样的，这是宝马i3的电机，我们引进过来。这个电机的磁钢是分层排列的，带来什么好处呢？这种电机的磁阻转矩大概可以占到全部的55%，因为没有那么多永磁体，带来了一系列伴生的优点，用一个工程案例说明这个问题。 比如我们现在同一款车，12米的大巴电机，目前主流的供应商，达到他的峰值转速的时候，反电势在1197V，而我们做的这个电机在841V。841V，包括电容、模块都在安全范围内，不会超标，这是非常重要的。因为我的反电势小，同样也带来了我的短路电流非常小。这些优点对车辆都是非常好的，宝马、大众E-Golf选择了这样的电机，电机这个领域很难出现颠覆性的成果，在不同场合有不同的应用取向，找到合适的路径。比如在电梯行业，我们就需要他有很高的短路转矩产生，电梯万一失控了，轿厢也不会自由下落，制动转矩会使的慢慢下落，而我们的HSM就特别适合需要大范围弱磁调速的交通工具类应用，我们现在在轨道交通行业也在开发这样的方案。你这个车在那儿要拖车，拖也拖不动，一拖把电池充爆了都有可能，所以他希望这个反电势要低。 国内主流的电机达到2.5倍电压后，就不在安全范围内了。HSM电机可以达到3倍以上，比如我们公司设定的额定转速4000转，3倍达到1.2万转的时候，就是一旦达到这个转速，反电势还在电池安全电压范围内。异步机非常安全，特斯拉当年选择铜转子异步机，现在它也开始走永磁路线了，因为异步机有自己的缺陷。 大家可以看到失控状态下的转矩，我们是一个比较小的，当然还有SSM，SSM电机什么意思？就是电励磁的同步电机，就是说我在电机的转子里面是采用一个滑环结构，电控来励磁。雷诺就采用了这个方向，这个有最好的特性，励磁要多少产生多少，但是会带来电机的结构非常复杂，我需要通过一种电刷和滑环，把我励磁的能量传递到电机的转子里面，这个时候电机的制造性、可靠性就很难做了。 主推双源的转向，也是非常重要的。国外几家大公司也在想怎么在我的车上做双源转向，因为现在整个系统的转向动力主要来自于高压电池包，无论我的电池包还是中间的控制环节包括电机发生问题的时候，都使我的转向失效。转向是属于功能安全里面等级最高的部件，所以我们就开始研发双源的。双源的在国内有几种形式，比亚迪现在客车的方案油泵和电机是一套的、变频器也是一套，但是低压电池组做了一个24V到500V的升压。宇通采用的是最可靠的方案，两套系统，电机电控油泵都是双备份，一套24V的，一套高压的，这个方式肯定是最可靠的，我们目前这个系统已经开始装车了。我们又开发了另外一个双源方案，我电机也是两套，但是我不占体积，我只是用一个电机的结构里面分别装了高、低压两个绕组。 第一个，我做了高压的双源控制器，对我们小型商用车来说空间有限，我省了空间，第二，我成本也略有降低。我们在电机的设计里面跟国际、国内的主要形式也不一样，国内是做单层绕组，我们做的高低压的绕组是分开的，物理上没有关系，我只是利用电机的轴承壳体和冲片，从我的绕组上是完全独立的绕组，中间没有任何的联系。 高可靠性 下面再介绍一下可靠性方面做的工作。因为我们这个汽车使用环境，有可能在吐鲁番、有可能在海南岛...使用环境非常复杂，给车辆环境适应的能力，带来很多的挑战。 打个比方我们IGBT，做的比较多了之后我们也了解到我们国家标准的公交车他的工况大概是什么样的。公交车为例，我们工况分布图推导出来以后，就可以推导出我元器件损耗的分布图，通过元器件损耗的分布图，又可以推导出我温升的分布图，因为我电力电子器件的损耗，大部分根据温度测算出来，我再对工况进行分析，我再测算出一个循环里面60度大概持续多长时间，80度进行多少时长，这个东西会有统计学的方法，具雨流计算法，统计出我这么一个循环。通过这个循环，我要给大家介绍的我们的工作，怎么把这个模型科学的形成。 假设一个公交车，每个班次运行一个半小时，每天要运行5个班次，每个班次终点站休息20分钟，我们就可以根据工况，推导出这么一个损耗分析，得出我温度的分布，我根据这个统计算出来的结果在这里面算在每一个持续高温的时间幅值，到底10度还是100度，到底是3分钟还是5分钟，推导出这个数据。结合模块厂家的寿命分布曲线，按照上面的假定，我们的设计大概可以跑4万个班次，折合出来大约22个年份，也就是证明我们在设计里面IGBT是能够满足要求的。做这项需要耗费大量的时间。汽车厂跟我们说你要做5年、10年、15年的寿命，你需要有理论的支撑，不是说一拍脑袋可以做10年，确实不是这样的，是由一系列的结论计算出来的。 现在我们公司主流的IGBT，双面水冷的还没有推向市场，这个内冷的IGBT，我相信在中国肯定是第一个拿到这个模块进行测试的公司。这个的体积下降了40%，饱和压降下降15%，还内置传感器。我们以后不会用内置传感器，因为内置的比较贵，我们还是希望用结温估算的手段来做这个事情。 母线电容也是定制的，我们把母线电容的铜导体设计在表面，在底面和表面做绝缘处理之后压到我们的水道上面，这样温度可以下降大概20度。做这行的应该都了解，电容的寿命和它的温度曲线的高度相关，当你的温度升高之寿命将迅速下降。但是汇川做的工作，膜电容最高温度可以控制在95度之内，我们选择的电容是105度的规格，所以保证长时间的寿命。 我们机器里边的焊点问题，大家知道我们工业变频器和汽车很大的区别是哪里？工业的变频器可能一旦开起来连续运行几个月或者几年是不停机的，作为汽车有一个统计数据，一个汽车到报废大概会有2、3万次起停，我们一个工业变频器远远没有这么多，这样对我们线路板里面的焊点就带来了很苛刻的挑战，因为他频繁在热胀冷缩这样的状态，我们目前采用的通用的产品焊料都是SAC30，我们用了几千个循环之后发现有开裂，当到3千个循环的时候开裂速度已经非常快。这里面应该是非常细节的技术，大家可能关注的人也不多，目前来说我们公司的产品已经开始用这种新型焊料，可以加速寿命测试有3000次个循环。这个实验条件是苛刻的，比我们正常的时候2万次要更苛刻。这是非常重要的，也是提高产品的可靠性。 还有线路板，手机里也有、电脑也有。经过研究发现，我们这个线路板在高电压和潮湿的环境下会有金属盐沉积，造成短路，我们汽车是高电压，又特别紧凑，这样的环境下，CAF产生的现象就比较高。我们找到有CAF的线路板材料，我这是一块线路板，在里面有不同的结晶的方式，比如H—H、H—IL，有几种方式，L就是厚度，当我电压越高传输越薄的时候，越容易发生析出。我们现在改进的是CF—3的材料，它能够保证在高电压结构又非常紧凑的环境下阳极纤维化的速度是缓慢的。 怎么做冷却，我们这个冷却是专业的技术。我们正常的冷却可能做一个水道，水往里面流过去。我们这边专利的水道是什么呢？这个水从这边流过来，我这边做了一个斜面，让这个水形成一个射流，就会在我的散热器表面形成很多很多漩涡，通过这种漩涡的方式可以把热量更充分的带走。 高效率 下面再介绍一下高效率。也要结合电机和电控来说，现在的电控系统效率是比较高的，一般电机的效率也能做到93%、94%、95%甚至更高，我们每提高0.1%、0.2%的效率其实都要付出很多的努力。比如我们现在采用过调制的技术，就是我的电池电压条件是有限的，比如300V、400V、500V，我电控弱磁的时候，我电控输出不了那么高的电压，这种时候如果你的负载波比较大的话我电流就比较大。我现在想，能不能把我的电压输出升高5%、升高6%，额定的输出功率。这个电压的提升是降低在温升可控甚至下降的基础上。 第二个，我们采用了DPWM调制，在一些个性工况下减少我的开关次数，因为我的变频器温度主要由我的开关损耗引起的，我们就采用了这种调节技术，正常一个开关周期动做6次，上桥3次，下桥3次，我用断续DPWM这种方式，一个周期里面开关只需要动作4次，相当我的开关损耗减少了2次，理论上温升就减少了10%几，就是非常可观的，就是各种各样的方式你都把它用上去。 还有开关频率的动态调整技术，因为我们现在做的同步调制，一般机器为了保证它的控制效果都有载波比限制，我的车速比较低的时候电机频率比较低，同样达到比较好的动态效果，但是我载波频率可能1K就到了。如果车速比较快，开到80公里每小时、100公里每小时，我的电电机可能是500赫兹，就用5K去调制，也是为了减少开关动作的次数，从而减少损耗。我们在速度很低的时候，我的载波频率是非常低的，到了城市工况的时候，我建议两者之间，到了高速的时候把载波频率提上去。这个时候我的整个效率大概可以提高2%。通过工况模拟，根据车子真实运行的工况，根据统计学的概率统计出来，有针对性的去设计我的控制策略，这个对效率提升，就是说一定要想办法把最高效的区域用在你最常用的区域里面，你的公交车跟我的团体车肯定不一样。 一个12米的公交车的工况和一个团体车的工况。公交车的工况大部分点设在速度比较低，1千转以下，低速大扭矩的比较多，如果把电机的高效设计在这儿，公交车上就不是最合适的。团体车当然也会有低速的，但是大部分时间会在比较中等或者偏高的速度里面运行。如果你把低速大扭矩设置最高效，团体车也不是最合适的。而且这个效率会差很多，同样我们公司自己设计生产的电机，当然这个电机是我们跟目前竞品的电机做对比，公交的状况下差别不是很大，可能提高1个点，团体车下可能能提高5个点。 我们现在这种电机是少磁化的电机，意味着高速运行期间需要的弱磁电流比较小，当我的永磁体用量比较少的时候，我需要这部分能量是比较小的、电流是比较小的，这个时候意味着在高速的时候我的效率会高很多。 我们要怎么选择电机的极对数，这也是在汽车领域很重要的，因为汽车领域大部分永磁电机，大家知道我们在一个圆周上，如果我的极对数比较多，我每一极承受的压力就会稍微小一点，我的磁力线就会稍微少一点，对提高我电机设计的密度是有很大的帮助的。我们主流的电机是8级，客车领域因为做的都是直驱的，一般是14级—16级，我们就以8级的电机和10级的电机做对比，无论消耗的材料还是效率的提升都会有提升。我们自己公司同样做的电机，我们做的这款电机，输入320牛米，质量是36公斤，这个十极的是385牛米，质量是33公斤。我的最高输出频率是1200赫兹，这个是600赫兹。大家可以看到体积和效率提升还是挺明显的。今天早上专家讲了，我们在2020年国家要求达到的电机密度是4Kw/kg。 我如果把这个运行的频率提高，极对数达到之后运行频率肯定压提高，载波比在我们同样的控制水平下是固定的，就是说一般我们国内大部分1：10，做得好的1：8等等，我们以1：10为例，如果我的最高频率要做到1200赫兹，1：10的载波比，我的载屏就要做到12K，对乘用车模块可能扛得住，对商用车那么高电压、那么高电流，没有哪一个允许你长期工作在12K下，所以特斯拉为什么用那种小管子去做，因为可以用那种方式把这个载波做的比较高，但是它的技术很复杂，一对一对的小管子做成大模块，我们现在的模块还是找汽车级或者工业级的模块，这种模块尤其在几百千瓦的工况下，让他长期工作在1.2万赫兹这个模块寿命是短的，我们工业变频器75千瓦以上的变速器载波频率一般都是小于3K的。第二，他的工况变化大，不会长期满载，所以载波率小点。大众项目的要求电机转速是1.6万转，意味着载波频率恐怕要做到15K左右，对模块压力就更大了。这时候我们有一个专利的技术就是软开关的技术就起作用了。 软开关，就是我这个开通的时候有电流没有电压，在关管的时候我有电压没有电流，假设我能够把电压和电流完全的分开，我开通的时候有电流没有电压，在关断的时候有电压没有电流，主要的就是由开关的损耗产生的，我们现在做的电控24K赫兹没有压力，甚至更高，就是采用软开关的技术，就是为我们以后更高转速，因为我们了解以后电机转速可能做到2万转，要把这个电机转速往上提，不仅仅是机械的问题，还有控制的问题，要把载波比做到这个水平，我的载波频率肯定越做越高。越做越高以我们现有的技术是很难实现的，要么把电机的极对数做的低一点也可以，比如做到两极电机、四极其电机，输出频率不会很高，但是我要求的时候说又希望电机极数多，这是一系列难题，而通过软开关的方式是可以解决。如果没有软开关的话就冒烟或者温度会很高，这个图画的很形象。而且这种方式电磁兼容性还做的非常好，因为没有功率去发射，我发射电磁波也需要消耗功率，有电压的时候没有电流，有电流的时候没有电压，所以EMC做的很好，这是非常好的技术。 先进技术 “三高”已经讲完了，下面介绍一下先进体现在哪些方面，交流未来产业的发展方向。比方说我们从传统的HP2的模块过渡到双面水冷的模块，未来可能过渡到DBC.随着模块技术的发展，我们2013年的体积这么大的话，今年我们现在采用的内冷的模块体积大概能缩小15%-20%，是国内第一个采用这个模块。未来我们采用比如碳化硅的技术，这个控制器体积可能还能大幅度缩小，因为碳化硅本身能承受更高的温度、更小的损耗。成本来说，应该也是一个下降的趋势，当然现在碳化硅我们只是做的样机，样机的成本基本上是完全没有商业价值。比方说我们现在有一个物流车上用600A模块，现在在国内能买到的就是300A的模块，只能并联，他做成一个整机比硅片的贵6倍，我们也做充分的预研，公司里面除了我们低头走路的部门还有抬头看天的部门，哪一天碳化硅的技术能够成熟、成本比较低的时候，汇川一定会在国内率先推出这样的电控产品。 大家可以看到电控的功率密度，目前来说我们基本上可以做到28Kw/L，现有主流在市场上销售的大概18Kw/L，目前“玄奘”项目做的电控可以做到，那个模块基本上做到28 Kw/L，再下来就要把它提高到30 Kw/L，就是采用双面水冷的模块，我们要把这个东西做到30 Kw/L。像这个，我们未来的碳化硅的技术可能要做到35 Kw/L，比现在基本上要提高1倍不到。 我们预计到2018年的时候，NaG的成本会接近硅的半导体，但是有没有这么多型号的器件供我们选用是一个问题，就是它的成熟速度、发展速度有可能会更快，因为它的成本比较低。 还有一些汽车级专用芯片，因为我们在变频器领域主要用C2000的DSP，我们目前已经把这个抛弃了，采用SBC+MCU+CPLD这种方案组合，这里面好处在哪里？首先第一个，这种元器件功耗非常低，因为我们可能两个月不打火，静态的暗电流很小，你停在那儿两个月肯定没电了，你如果不把电完全断了功耗是比较大的。第二个，本身这些元器件都是经过了功能安全认真的，就是拿过来直接用，在上面使用很方便。如果采用没有经过功能安全认证的，你要把这个认证通过，你还要对芯片做很多验证，这个工作量是非常之大的。 还有一个新的技术，就是我们的车子在某些工况下会有一些抖动，这是常有的状态。其实我们很多研发人员在现场都是解决这些问题的，其实后来我们发现经过研究，经过我们工程设备上的经验，会在我们的控制器里面加上主动阻尼技术，我可以把它一些振动通过软件算法的方式消除。 这是高精度的转矩控制，因为我们公司采用的是磁链模型，有什么特点呢，在整个磁链模型里面对这个永磁磁链可以监控，就是我永磁体产生的磁链，事实上随着电机温度的变化是会发生变化的，我们正常大部分变频器的模型里面是没有考虑到这个变化的，我们采用这个磁链模型，会把我磁链模型的温度变化进行预判，这里面完成这件事情的前提条件，就是我要对我的电机转子温度进行预估，我们像IGBT一样搞一个模型去，这个事情原理想起来好像很简单，但是做这件事情的工作量是非常大的，我们基本上也能把转子的温度，转子是一个容量比较大的部件，它的温度我们基本上能预测到在2—3度的误差范围内，这样就可以把我转距的模型算的更加准。一般的汽车厂要求基本上是正负5%的比较多，国际上一些高的可能正负3%，我们现在市场上达到水平是正负3%。 EMC，大家知道今年上半年，汽车厂也好，零部件供应商也好，很多人齐聚在襄樊，解决EMC的问题，我们基本上一天一个车型，基本上几十、上百车型都是一个多月时间通过的，这里面也有EMC的努力，这里面也会涉及一些要点，我们看到一些同行把整个电控电机这个用铝箔包起来了。我们在标准车型上要想办法把这个指标做好，这才是一个硬工夫。 刚才我们介绍的电机技术我们的HSM，叫做混合式的电机，它带来的这种优势还是比较明显的。 我下面介绍一下这个电机的优点在哪里？其实我们在国内作为一个零部件供应商，假设我们没有跟老外合作的经历其实我是画不出这个图来的，我并不知道这些汽车行业的要求到底是什么，但是这些汽车公司确实走在前面。他们研究了，比方说我是常用的一辆哪个车，四轮驱动的，作为一个物流车，小面包车，我最高车速大概就是120公里每小时，这样的车在市区行驶的动力学性能的要求就是蓝色的网格覆盖了的区间。如果说我的动力系统，无论是在制动的时候、电动的时候，1.8吨，15秒的百公里加速或者20秒的百公里加速就能满足，我用不同的电机去做有什么区别。这个额定转速之后功率会大幅度下降，但是还是在这个区间内，因为不要求很快的。 大家知道特斯拉是怎么解决这个问题的？特斯拉显然不是在这个区间内，特斯拉在这个区间肯定是这个，我这个车速可能要跑到200公里每小时，在这个区间这块区域，就在我电机的特性之外了，怎么来解决？方法很简单，就把这个曲线往上拉，把电机的储备功率做大，不管你怎么下降，我最终还是把你的需求区域能够包进去，所以说特斯拉的电驱动系统功率很大，三百多千瓦，为了保持他持续的加速性。大家看我们HSM的电机，基本上在220公里每小时，输出功率是不衰减的，红色的当然更好，红色的就是我刚才讲的那个方案，就是电励磁的，因为我没有永磁磁场，我那个磁场是别人控制的，所以这条线基本上理想的一条水平线。德国高速不限速的，所以哪怕高速上一脚油门下去，车子也要有积极的动力反应，所以对车的设计是这样的。我就把他这张图搬过来了，我认为有道理。 我们还有一些生产工艺，提高我的功率密度，因为我们现在的线跟线之间有间隙，电机如果是机器下线的话，我们从美国买了最好的电机制造设备，如果用这种的方式槽满率也只能做到70%左右，但是采用发卡绕组，扁的，线和线之间几乎没有缝隙，槽利用率可能就会比较高。这也是我们研究的另一个技术，就是采用蜂窝型，就是采用机械挤压的方式，把线经过强力积压形成蜂窝形，这也是现在开发中的技术，但是这个技术还没有商用化，我们正在大力投入去研究。 再介绍一个非常好的产品车载充电机。很多人一直有一个观点，国家制订了很多政策，但是基础设施的建设跟不上政策的步伐。这款充电机是BRUSA给奔驰Smart开发的，它是全球功率密度最大的一款车载充电机，重量只有11公斤多。我们在新能源推广过程中，无论是商用车、乘用车、客车，都会面临基础设施不足的问题，你要把它配足了投资很大，如果不配足车没法用。我们公司买了四五台宇通客车作为班车使用，使用非常有规律，早上从工厂开到园区，来回大概跑七八十公里，晚上再跑一趟，其实我是没有必要用大功率充电机的，我们完全可以用普通的充电机，我们通过研究发现快速充电对电池寿命是有影响的，我们家里面同样几台车，有一台车专门在快充上充电，三年下来发现那个车的续驶里程明显有下降，我采用普通的充电机慢充则基本上跟新车差别不大。假设很多车，比方顺丰快递的物流车，他在这个车上装这样一个车载充电机，他到每一个物流点都可以补电，我22千瓦的功率，半个小时能补11度电，我们经过测算，一般物流车每天跑的里程不会超过150公里。我只要有交流电，交流电很好解决，整个系统就能够循环起来了。我这个产品做的非常小，像smart这样的车上都能放的下去，成本也做的很便宜，我认为是非常有价值的东西。对基础设施的依赖就低了，而且可以少装电池。 还有DC/DC，我们公司做的DC/DC和国内主流的也不一样，它是可以双向充电的，我既可以从高压电池组把这个电变成24V，也可以把24V的电变成高压，给我的逆变器做上电缓冲，我的逆变器里面就不需要上电缓冲了，因为我们汽车行业对每个成本做的很细。如果通过我24V的蓄电池把这个电压升到500V转接上，这时候不需要另外的装置了，这也是一个非常好的设计。  汇川本身就是做自动化的公司，我们是从自动化跨到做电机电控的，里面包括机器手、机器人、视觉、锁螺丝机等等都是我们自己做的，我们只是找集成公司把架子搭起来。汇川做这个有几个客观的需求，第一，要向客户展示我的自动化，所以要上这个线，第二，我们自己主营，所以做的成本比较低。我相信国内用同样的方式生产电机控制器的公司应该还是不多的。 下面介绍一下应用，比较自豪的数字，全中国的客车里面我们装了6万多台，这个数字还是蛮惊人的，全世界我们也是最多的，所以MAN和SCANIA来了，他也是看到这个应用，而且我们把客车也卖到他们家门口去了，所以他也到中国找合作伙伴。 这是我们的测试，我们跑2.5万公里，这是翻越唐古拉山，只有我们宇通的车顺利过去了，海拔5000多米，大家没有经验，青藏铁路用的车都是GE公司特制的，高海拔地区绝缘\散热和平原的完全不是一个概念。 |
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