电动汽车智能化关键部件--微电机系统

随着汽车的电动智能化不断推进，为提高汽车使用的舒适度，增强便利性，拓展汽车增值空间，微电机的应用场景日益增多，从过去采用手动控制的机械装置，如车门锁、车窗、座椅调节、后视镜、门把手等子系统，逐渐转变为电机驱动，逐步实现汽车控制装置的机电一体化。近年来电动尾门、电动门把手、电动后视镜、电动充电口盖、旋转屏幕等智能电动部件的广泛应用，极大地提升了消费者的使用体验和整车科技感。

奥迪activesphere 概念车旋转仪表板和方向盘

一、什么是汽车微电机系统

汽车微电机系统是车辆中的一个重要组成部分它包括多个微型电机和电动执行器，用于执行各种机械操作和控制任务，微电机通常由电子控制单元（ECU）或车辆的计算机系统管理，以实现精确的控制和调节，支持多种功能和系统，具有微型化、智能化、多功能、高集成度和适于大批量生产等特点，主要用于提升舒适性、便利性、智能舒适驾驶、智能精准控制等。已被众多主机厂采用，逐渐成为新能源汽车的标配。

为加强与产业链上下游企业交流合作，艾邦建有汽车微电机系统产业链交流社群，请扫描以下二维码即可加入产业链微信群及通讯录，欢迎各位朋友入群探讨，共谋进步。

加群前请转发本文

二、微电机系统在汽车上的应用

微电机系统作为汽车上的关键系统之一，主要用于汽车的动力总成系统、底盘、电控车身、车载信息系统四大部位及附件中，逐步成为新能源汽车动力系统的重要组成部分。

汽车微电机系统部分分布图 

1、动力总成中的应用包括：

汽车起动机、电喷控制系统、水箱散热器、发电机等。

2、汽车底盘车架中的应用包括：

汽车电子悬架控制系统、电动助力转向装臵、汽车稳定性控制系统、汽车ACC巡航系统、防抱死控制系统等。

3、汽车电控车身部件中的应用包括：

电动天窗、调光玻璃、自动前大灯、智慧前脸、电动尾门、电动门把手、充电小门、电吸门、电动刮水器等。

4、车载信息系统中的应用包括：

升降方向盘、旋转屏幕、空调/香氛系统、智能座椅等部件也均有应用微电机系统。

三、汽车微电机系统的组成

微电机系统的由微电机、齿轮箱、微执行器、微传感器、微控制器等部件组成。其中精密齿轮、微电机壁垒较高，且有望向系统集成方向发展（类似于从电子膨胀阀走向热管理模块），国产替代趋势最为确定，有望享受：渗透率提升+SKU扩张+升级模块+国产替代四重驱动；同时，Tier1环节价值量高，国产替代也在加速。

1、微电机：

一般情况下用于汽车微电机系统控制的电机分为直流无刷电机、直流有刷电机两种，用于实现机电信号或能量的检测、解析运算、放大、执行或转换等功能。可以搭配各种齿轮箱以达到改变输出速度和转矩的目的。

特点：力矩大、噪音低、体积小、重量轻、使用方便、运行恒速

无刷直流电机：

图源搜狐智能建筑电气技术杂志

无刷直流电机工作原理（图源搜狐智能建筑电气技术杂志）

有刷直流电机：

（图源R 课堂）

有刷直流电机原理 （图源搜狐智能建筑电气技术杂志）

2、微型齿轮箱：

是指减速机和马达(电机)的集成体。也是我们常叫的微型减速电机。用来降低转速和增大转矩，以满足机械设备工作的需要。而这种组合也可以称为齿轮减速机或者是齿轮减速马达等。一般来说，微型齿轮减速电机都是由的减速电机生产厂进行组装后成套供应的，如果分开两部分购买的话在结合度方面会大大受损。

（微齿轮箱 图源：西格传动）

特点：

1.结构紧凑、可靠性强、使用寿命长、承载能力高；

2.效率高，行星齿轮减速马达可达95%以上，能耗低、性能优越；

3.噪音低、精度高，经精密加工确保定位精度；

3、微传感器：

是微电机系统一个关键组成部分，它是实现自动检测和自动控制的首要环节。负责捕获环境或系统状态的数据，并将这些信息传递给控制器系统。

（电流传感器 图源健科电子）

特点：体积小、重量轻、成本低、功耗低、可靠性高、适于批量化生产、易于集成和实现智能化的特点。

4、微控制器：

汽车控制器中的微控制器是整个系统的核心，需要具备良好的高温性能和稳定性。汽车控制器通过控制信号和电能转换等方式控制执行器，实现对汽车各个系统的控制和调节。

（汽车车窗控制器 图源健科电子）

特点：高处理性能、大量网络节点处理能力、广泛的接口支持能力

5、微执行器：

自动控制系统中必不可少的一个重要组成部分。它是接受控制器送来的控制信号，通过微电机和齿轮传动减速，然后带动输出齿轮旋转，将从控制信号转换为机械运动的设备，按照控制器信号产生物理响应。

（微执行器 图源：海拉）

特点：体积小、结构简单、无噪音、安装简单

四、汽车微电机系统产业链

微电机系统的核心零部件包括微电机、齿轮箱、控制器、传感器、执行器等。微电机环节供应商包括德昌电机、宁波恒帅股份、电装、博泽等。执行器环节有科博达、福格纳、重庆海德世拉索、宁波精华等知名供应商。齿轮箱环节典型的供应商有IMS、兆威机电等。

五、总结

1、从微电机应用来看：

随着汽车技术的不断发展，人们对汽车舒适性、环保性、智能化的需求日益提升。汽车电机的品种规格也越来越多，车用微电机广泛应用于汽车的发动机系统、底盘系统、车身系统及附件系统。随着新能源汽车的发展，微电机还应用于汽车热能源管理系统以及电动汽车主驱动电机。

2、从微电机发展背景来看：

微电机行业是技术密集型行业，起源于欧洲的德国、瑞士等国家，发展于日本。改革开放以来，中国作为发展中国家，承接了德国、日本等发达国家的汽车微电机产业转移，技术扩散逐步向我国转移。

3、未来发展趋势：

全球汽车厂商提出了主动安全、智能化、舒适性技术应用需求，微电机系统需要不断开发新型结构、采用新型材料、改进加工工艺以满足日益提高的应用需求。未来，车用微电机会往轻量化、高效化、低噪音和智能化发展。通过安装在车身各处的微电机的驱动，实现汽车的主动安全、智能化及舒适性的目标。

文章整理于网络，侵权删