11月12日上午,由中国汽车工程学会主办及哈尔滨理工大学协办的“高效高功率密度驱动电机及功率电子控制器技术”专题论坛成功召开。作为2024中国汽车工程学会年会暨展览会(SAECCE2024)重要专题分会之一,来自国内外的多位知名行业专家展开交流。会议由哈尔滨理工大学教授、精进电动创始人蔡蔚博士担任会议主席并主持上半场会议,上海电驱动股份有限公司总工程师张舟云博士担任联合会议主席并主持下半场会议。哈尔滨理工大学周铭浩博士和刘飞博士担任学术联络人。
蔡蔚 博士,哈尔滨理工大学教授、精进电动创始人
张舟云 博士,上海电驱动股份有限公司总工程师
黄苏融 博士,上海大学教授
黄苏融博士指出,目前驱动电机竞争激烈,技术迭代快,基础共性问题包括关键部件与材料、耐久分析和验证方法等,对标国外先进产品,国产驱动电机的性能有一定差距。黄苏融博士详细介绍了驱动电机铜铁耗的降低方法、非晶电机定子铁心制造技术、SiC高频化&油冷化电机绝缘系统可靠耐久性的关键技术与挑战、轴向磁场电机等高性能电机前沿技术。
王斯博,中国第一汽车集团有限公司研发总院电机电驱动开发部部长
王斯博部长分享了新能源汽车用高速高效电驱动技术的思考与探索。他指出,全球新能源乘用车市场潜力巨大,而新能源汽车作为国家重大战略导向,正在引领全球市场和技术的发展。王斯博部长表示,电驱动系统有潜力形成品质差异化,强调了在高速、高频、高压下的绝缘问题以及高速轴承的挑战,以及当前行业内许多整车厂投入数智孪生和大数据智能运维系统,以电驱数据为契机,推动开发闭环的形成,从设计、制造到用户端实现数据融合,提升质量、降低成本。
赵小坤,广汽埃安新能源汽车股份有限公司电驱系统部总监
赵小坤总监分享了埃安夸克电驱的产品特色以及关键技术,重点讲述了非晶合金、碳纤维复合材料、镁合金材料以及轴齿材料及工艺等新材料应用技术在高效电驱动产品上的应用。
刘志红 博士,斯达半导体股份有限公司研发总监
功率半导体器件是新能源汽车电驱动系统的核心零部件,功率半导体技术的迭代发展对驱动系统的性能、可靠性及成本产生重要影响,刘志红博士从硅基IGBT芯片的技术发展现状及发展趋势,SiC MOSFET器件的发展现状及针对主驱应用面临的技术挑战等方面进行了技术分享,同时探讨了主驱用功率器件及其封装技术的最新发展动向,包括针对主驱应用的650V及以上GaN芯片及模块的发展现状,新型低电感高集成度嵌入式封装技术的发展现状等,最后简要概况了国内车用功率半导体产业的发展概况,功率器件的全面国产化为国家新能源汽车产业的独立自主发展提供了有力支撑。
刘钧 ,长安汽车新动力开发部电器部件设计高级副总工程师
刘钧副总工程师介绍了长安面向2026-2030年的下一代电机控制器,以“硬件可插拔、效率效益再突破”为目标,基于PEBB电力电子组件设计理念,按照功能独立的原则,定义多个功能模块组件:控制组件、功率组件、电源组件、空调组件等,组件之间实现接口标准化。重点布局面向未来中央计算机的标准化高压域电力电子组件研发,主要技术点包括高压域多合一深度电力电子集成设计技术、基于立体夹心式逆变砖的电机控制器功率密度倍增技术、基于创新功率模块的高集成度PTC/AC组件设计技术、更高功率密度与高效GaN电源砖设计技术和基于多核高算力CPU的高压域ASW软件集成技术。
蒋栋 博士,华中科技大学教授
蒋栋博士介绍了基于新拓扑的集成电机控制器及其在电动汽车动力总成应用的前景和优势。基于电机与控制器的拓扑自由度融合,突破传统三相电压型逆变器驱动Y接电机的架构,报告介绍了抑制共模电流的双三相电机驱动系统,能显著提升调速范围的串联绕组电机控制器,实现电控系统复用作为电池充电的技术以及通过电控系统实现电池阻抗在线辨识的技术。
罗远远,电装(中国)投资有限公司上海技术中心电动化技术部高级主管
罗远远高级主管介绍了电装层积式功率模块,已在新能源汽车中实现规模化量产,在用于解决消除里程焦虑等PHEV/REEV车型上的特点和优势包括:(1)叠层结构,采用2in1功率卡单元和单片冷却器的灵活组合,可扩展性强;(2)RC-IGBT,IGBT和Diode芯片集成化设计,使整体芯片面积降低30%,功率卡体积也降低25%;(3)双面冷却器冷翅片结构升级,将水流路径重新构建,实现冷却性能提高25%;(4)低等效电感母排设计,延长PN母排并列布置的长度,即缩短单独布置单极母排的长度,实现ESL降低50%。
杜恩利,合肥阳光电动力科技有限公司研发中心副总监
杜恩利副总监表示当前混合动力汽车蓬勃发展,插电式混动、增程混动路线市场接受度越来越高。针对混动系统高集成化、高可靠性、多平台开发等主流需求,阳光电动力基于TPAK封装器件开发出载流能力强、散热性能好、杂散电感极低、功率配置灵活的新一代并联功率模组,器件电流密度提升40%,覆盖不同混动架构的多功率段输出需求。此外,阳光混动双电控方案应用自研混合调制技术,可有效降低电流谐波及系统损耗,提升动力系统效率和功率外特性,助力整车优化动力输出及续航能力。
迟庆国 博士,哈尔滨理工大学电气与电子工程学院教授
迟庆国博士对新能源汽车驱动系统控制器用耐高温电容器材料技术的最新进展进行了深入探讨。随着电驱系统向高压化、集成化和高可靠性发展,薄膜电容器材料面临性能劣化的挑战。报告详细介绍了聚丙烯薄膜、环烯烃共聚物薄膜和聚酰亚胺薄膜等关键绝缘材料的发展动态及改性研究,探讨了通过表面陷阱、势垒工程和分子设计工程等技术提升材料性能的方法,强调了需注重基础研究与工程应用的适配性。
师大伟 博士,福建省金龙稀土股份有限公司工程中心副主任兼磁材研究所所长
师大伟博士介绍了基于晶界工程的高性能稀土永磁材料研究及应用进展。烧结钕铁硼是迄今为止综合磁性能最为优异的永磁材料,新能源汽车领域增量前景广阔,有望成为高性能钕铁硼需求增长的核心驱动力。2023年中国稀土消费结构中,稀土永磁占比已达59%,重稀土镝铽资源风险日益突出。通过晶界物相调控、显微组织结构调控、晶界扩散、选区扩散、多元合金晶界重构等晶界工程技术能够有效降低重稀土镝铽用量,为新能源汽车主驱电机提供超高性能、极致性价比产品技术解决方案。
现场剪影
本次面向高效高功率密度驱动电机及功率电子控制器技术的技术交流成效显著,演讲嘉宾就驱动电机及功率电子控制器性能提升及工程化问题进行了深入分享、交流。此次会议对于电驱动关键技术与应用的充分探讨和辨析,有助于促进中国电驱动技术的快速迭代和先进部品研发。蔡蔚博士指出,新能源汽车的国产电机系统渗透率70%左右,但自主电机系统产品在全球市场竞争力仍有待提高。利用大市场拉动,全产业链融合创新,特别是推动上游材料和零部件/元器件技术进步,有利于使我国电机系统在满足我国新能源汽车产量全球领跑需求外,电驱动的基础材料、技术水平和产品质量也步入全球领先。张舟云博士表示,研发下一代高效高密度驱动电机及电机控制器,健全我国新能源汽车电驱动系统全产业链自主能力,对促进我国新能源汽车行业发展具有重要意义,在此过程中需要各企业高校携手努力,为实现汽车强国目标贡献力量。