為什么要標(biāo)準(zhǔn)化模塊化電驅(qū)呢？如何做好電驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化？

汽車從燃油車走到了電動(dòng)汽車，動(dòng)力以及傳動(dòng)系統(tǒng)得到了極大的簡化，由于電池可以扁平的布置車輛底部，那么唯一對(duì)整車開發(fā)靈活性和布置產(chǎn)生阻礙的東西就成了電機(jī)電控。而電機(jī)電控又以其高價(jià)值決定了電動(dòng)車能耗和性能兩大重要因素，所以電機(jī)電控成了不管是主機(jī)廠還是各個(gè)供應(yīng)商們爭相投入和研究的汽車零部件。

可以看到《Lucid（歐美豪華電動(dòng)車新勢力）投資路演解讀》文章講到Lucid一項(xiàng)核心就是電機(jī)電控緊湊高性能從而實(shí)現(xiàn)座艙空間最大化，另外《變革加速-奔馳電氣化戰(zhàn)略：2030全面電氣化》也講到奔馳收購緊湊高性能電機(jī)公司YASA。最近也看到以為蘋果代工出名的富士康鴻海的MIH的電驅(qū)動(dòng)開發(fā)設(shè)計(jì)思路考慮模塊化，所以在此分享和解析，希望能給大家?guī)?a target="_blank">信息和啟發(fā)。

MIH電驅(qū)動(dòng)是鴻海富士康的MIH 整車平臺(tái)架構(gòu)（包含物理和電子架構(gòu)）中的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方案，富士康表示它可以配置電機(jī)大?。ㄖ睆揭约伴L度）通過標(biāo)準(zhǔn)化的逆變器以及變速箱來提供優(yōu)化的布置，動(dòng)力扭矩給到客戶。所以他提供的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)有以下幾個(gè)特征：

標(biāo)準(zhǔn)化的逆變器和變速箱

多種電機(jī)直徑

靈活的電機(jī)長度

永磁以及感應(yīng)電機(jī)。

其實(shí)可以總結(jié)為，標(biāo)準(zhǔn)化電驅(qū)動(dòng)的控制器和傳動(dòng)部分，至于產(chǎn)生能量轉(zhuǎn)換的電機(jī)在現(xiàn)有技術(shù)材料沒有突破的情況下，只有通過大小來實(shí)現(xiàn)不同的功率提供。

那么為什么要標(biāo)準(zhǔn)化模塊化電驅(qū)？

首先，如前文講到對(duì)整車開發(fā)靈活性和布置阻礙最大的東西就是電機(jī)電控；然后電機(jī)電控又以高價(jià)值決定了電動(dòng)車能耗和性能兩大重要因素；最后熟悉零部件設(shè)計(jì)肯定明白變種多導(dǎo)致投資成本，生產(chǎn)，質(zhì)量等一系列商業(yè)化難題。

而作為不少電驅(qū)系統(tǒng)供應(yīng)商來講，要服務(wù)不同的主機(jī)廠，不同車型的區(qū)間，客戶的需求不同，要想標(biāo)準(zhǔn)化電驅(qū)動(dòng)也是一個(gè)難題。

首當(dāng)其沖的就是不同車型和平臺(tái)下的電機(jī)電控系統(tǒng)的大小，其次是硬件，軟件控制零部件的安裝位置，最后是驅(qū)動(dòng)電力以及冷熱散熱的各種接口，都是不同的要求。

如果不能很好的控制不同需求的變化，對(duì)于電機(jī)電控這種昂貴的硬件來講，其材料和模具管理會(huì)非常的頭大，而且變種多的情況對(duì)開發(fā)生產(chǎn)制造的質(zhì)量和成本管理異常困難，所以標(biāo)準(zhǔn)化電驅(qū)系統(tǒng)能夠減少復(fù)雜度從而達(dá)到降本，增效，提質(zhì)等目的。

顯然，標(biāo)準(zhǔn)化模塊化是有各種好處，如何做好卻是一個(gè)大難題，這其實(shí)對(duì)于電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)品規(guī)劃要求特別高，也需要對(duì)整車客戶的需求有一個(gè)很好的理解。

如何做好電驅(qū)動(dòng)的標(biāo)準(zhǔn)化模塊化？

其實(shí)這個(gè)部分和我之前模塊化文章《整車架構(gòu)平臺(tái)核心-大道至簡(Complexity Reduction)五步驟》類似。

首先是基于對(duì)客戶需求的理解，同時(shí)對(duì)行業(yè)發(fā)展判斷來定義總體的需求。

例如富士康的MIH電驅(qū)動(dòng)定義和預(yù)測了100-200kw的電機(jī)給到C&D轎車和SUV車型的區(qū)間。

其次標(biāo)準(zhǔn)化電驅(qū)動(dòng)運(yùn)行以及性能參數(shù)，例如：

工作環(huán)境，也就是溫度，電磁EMC，防塵防水等級(jí)等。

工作電壓，一般工作電壓400v左右或者800v左右。

不同功率的最大電機(jī)轉(zhuǎn)速。

通用的變速箱但是不同的減速比。

耐久標(biāo)準(zhǔn)，一般15年，30萬公里。

性能曲線

再是標(biāo)準(zhǔn)模塊化的零部件安裝以及輸入輸出接口，例如

電池包接口

DCDC變壓器和車載充電安裝以及接口

熱管理系統(tǒng)安裝以及接口

整車控制器接口

底盤控制器接口

等

最后是標(biāo)準(zhǔn)模塊化子系統(tǒng)設(shè)計(jì)：

相同的最大轉(zhuǎn)速

相同的定子直徑

相同的轉(zhuǎn)子直徑

相同的零部件設(shè)計(jì)

不同的電機(jī)長度實(shí)現(xiàn)不同的電機(jī)功率

相同的安裝接口以及輸入輸出接口

電機(jī)的結(jié)構(gòu)，主要是轉(zhuǎn)子和定子。轉(zhuǎn)子是線圈，就是感應(yīng)電機(jī)；轉(zhuǎn)子是永磁體，就是永磁同步電機(jī)。定子都是繞線的。

富士康MIH的做法是通過定子的長度來實(shí)現(xiàn)不同的功率。 逆變器也是電機(jī)電控里面的成本大頭，主要是里面的IGBT或者碳化硅芯片以及散熱處理價(jià)值高。

IGBT或者碳化硅芯片在高壓下的高頻開關(guān)散熱是電驅(qū)動(dòng)高效率高功率輸出的保障，所以目前基本通過將IGBT或者碳化硅芯片夾在散熱片中間然后油或者水冷，通過增加或者減少IGBT以及其散熱模塊實(shí)現(xiàn)不同功率大小的逆變器。



標(biāo)準(zhǔn)模塊化IGBT芯片及其散熱模組，逆變器盒子以及相關(guān)接口都是很好做到標(biāo)準(zhǔn)化逆變器。



最后是傳動(dòng)箱減速器，由于不同車型，尺寸，性能要求不同，所以傳動(dòng)箱減速器里面的傳動(dòng)比雖然大同小異，但都有稍許變化。

還有前后電機(jī)需要的泊車鎖止架構(gòu)需求不一樣。

所以將傳動(dòng)箱里面的零部件特別是齒輪進(jìn)行模塊化可以快速響應(yīng)整車變化的需求。

寫在最后 汽車電氣化智能化走到了現(xiàn)在，其實(shí)對(duì)于各類零件都在朝著類電子化的方向設(shè)計(jì)，特別是各類重資產(chǎn)零部件都是標(biāo)準(zhǔn)化模塊化，例如電驅(qū)動(dòng)，也例如特斯拉以及最新的NIO ES8都采用的車身前后一體式?jīng)_壓，可以看到滑板底盤火熱，大家都想打造類似于山寨手機(jī)時(shí)代的汽車“主板”，未來汽車的差異性可能會(huì)越來越少，那么汽車可能會(huì)進(jìn)入手機(jī)時(shí)代，爆款時(shí)代，一個(gè)賣點(diǎn)定義一個(gè)品牌。

審核編輯：劉清