驅(qū)動電機系統(tǒng)是新能源汽車的“心臟”：新能源汽車的整個驅(qū)動系統(tǒng)包括驅(qū)動電機系統(tǒng)與其機械傳動機構(gòu)兩個部分，而驅(qū)動電機系統(tǒng)、電池系統(tǒng)以及電控系統(tǒng)一起并稱為新能源汽車的三大核心，其中驅(qū)動電機系統(tǒng)和電池系統(tǒng)組成電動汽車的動力總成，驅(qū)動電機系統(tǒng)作為整車的動力輸出單元其決定了電動車的動力性能，故被稱為電動汽車的“心臟”，其重要性凸顯無疑。

新能源汽車動力總成系統(tǒng)

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驅(qū)動電機系統(tǒng)是新能源汽車的核心

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　　高性能 驅(qū)動 電機 系統(tǒng) 是突破新能源汽車技術(shù)的關(guān)鍵：驅(qū)動電機系統(tǒng)主要由電動機、功率轉(zhuǎn)換器、控制器以及各種檢測傳感器等部分構(gòu)成，簡單來講，驅(qū)動電機系統(tǒng)主要由驅(qū)動電機和電機控制器兩部分構(gòu)成，二者成本之比約為 1:1。對其技術(shù)要求包括：①高轉(zhuǎn)矩：低速運行時應(yīng)具有大轉(zhuǎn)矩，以滿足快速啟動、加速、爬坡等要求；在高速運行時應(yīng)具有高轉(zhuǎn)速、調(diào)速范圍寬的特性，以滿足汽車在平坦路面高速行駛、超車等要求；②高效率：在整個轉(zhuǎn)矩/轉(zhuǎn)速運行范圍內(nèi)，電動汽車頻繁啟停，工作區(qū)域?qū)挘�因此要求�?qū)動系統(tǒng)有盡可能寬的高效工作區(qū)，以謀求電池一次充電后的續(xù)駛里程盡可能長；③響應(yīng)快: 轉(zhuǎn)矩控制靈活且響應(yīng)快，可適應(yīng)路面變化及頻繁啟動和剎車；④電機及控制器結(jié)構(gòu)堅固，抗顛簸振動，體積小，重量輕，有一定過載能力，再生制動時能量回饋效率高，性能穩(wěn)定，在不同工況下能穩(wěn)定可靠地工作。

驅(qū)動電機系統(tǒng)占新能源汽車成本較高

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　　1、電機：永磁同步電機是目前市場主流

　　我國2017 年第一批新能源汽車推薦目錄， 永磁同步電機占據(jù)優(yōu)勢 ：2017 年 1 月 23 日，工信部發(fā)布《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》（第 1 批），包括物流車 36 款、乘用車 73 款、客車 76款，共計 185 款車型，其中共有 150 款車型搭載了永磁同步電機，占比 81%；搭載交流異步電機的車型有 33 款車型，占比 18%，永磁同步電機占據(jù)絕對市場優(yōu)勢。

2017 年第一批新能源汽車推薦車型目錄中永磁同步電機占據(jù)優(yōu)勢

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　　輪轂電機有望成為未來發(fā)展 趨勢： ：新能源汽車動力系統(tǒng)的發(fā)展可以分為三個階段，第一代是中央電機集中驅(qū)動技術(shù)，第二代是輪邊電機技術(shù)，第三代是輪轂電機技術(shù)。與前兩代技術(shù)相比，輪轂電機技術(shù)具有更加高效、節(jié)能、輕量化、小型化等諸多優(yōu)點，能有效解決新能源汽車成本、能耗等問題，可以認(rèn)為輪轂電機是純電動汽車的終極解決方案，其使得汽車由中央式驅(qū)動改為分布式驅(qū)動，省掉變速器、傳動軸、差速器等傳動部件，將動力、傳動和制動裝置整合到輪轂內(nèi)，實現(xiàn)了新能源汽車發(fā)動機、變速機的一體化，從機械驅(qū)動轉(zhuǎn)為電驅(qū)動。

輪轂電機結(jié)構(gòu)

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輪轂電機技術(shù)能夠有效節(jié)省空間

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　　2、電機控制器：電動車動力系統(tǒng)的控制中心

　　新能源汽車電機控制器是動力系統(tǒng)的控制中心：電機控制器作為控制電動汽車驅(qū)動電機的設(shè)備，負(fù)責(zé)接收整車控制器和制動踏板、油門踏板、換擋機構(gòu)等傳送的控制信息，通過控制驅(qū)動電機的電壓和電流對驅(qū)動電機轉(zhuǎn)速、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)向進(jìn)行控制，并可同時對動力電池的輸出進(jìn)行相應(yīng)控制。另外，也泛指對電動汽車的助力轉(zhuǎn)向泵電機、打氣泵電機、空調(diào)電機、BSG 電機、ISG 電機等輔助電機進(jìn)行控制的裝置。

新能源汽車電機及電機控制器示意圖

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　　3、國產(chǎn)化與集成化是未來發(fā)展趨勢

　　電機控制器關(guān)鍵原件仍需進(jìn)口：我國驅(qū)動電機已基本達(dá)到國產(chǎn)化，但控制器在功率密度、體積密度、芯片集成設(shè)計、熱設(shè)計等方面與國外差距較大，以 IGBT 模塊為例，作為新能源汽車電控系統(tǒng)和直流充電樁的核心器件，成本占到新能源整車成本的 10%，占到充電樁成本的 20%，中國作為世界上最大的功率半導(dǎo)體市場，占世界市場份額 50%以上，但中高端 MOSFET 及 IGBT 功率半導(dǎo)體主流器件，基本被歐美與日本等國外廠商壟斷，國產(chǎn)化提升空間較大。

IGBT 模塊占電機控制器成本較高比例

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國內(nèi) IGBT 市場仍以國外廠商壟斷為主

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　　驅(qū)動電機系統(tǒng)集成包括機電集成與電力電子類集成兩類：驅(qū)動電機系統(tǒng)的發(fā)展，越來越朝著低成本、輕量化、小型化、高效率、集成化方向發(fā)展。而驅(qū)動電機系統(tǒng)的集成化為小型輕量化、低成本與高效率的最快實現(xiàn)成為可能，通常驅(qū)動系統(tǒng)集成化包括機電集成與電力電子集成。①機電集成：主要包括電機與發(fā)動機總成，或電機與變速箱的集成，其特點是通過高效、高速電機與高效傳動的集成，從而以提升驅(qū)動系統(tǒng)效率、功率密度，以降低成本；②電力電子集成：主要基于 IGBT 器件、電容、高效散熱技術(shù)的高功率密度電力電子集成技術(shù)，以實現(xiàn)車載電力電子系統(tǒng)的功率密度倍增，降低成本。

　　集成化是降低驅(qū)動電機成本的必經(jīng)之路：驅(qū)動電機原材料成本占比較高，主要包括鐵芯疊片、驅(qū)動軸體等鋼材，釹鐵硼等稀土永磁材料，鎂鋁合金以及銅材等基本金屬；在永磁同步電機中，永磁體材料占整個永磁同步電機成本的 45%；在交流感應(yīng)電機中，鐵芯疊片的成本占其成本更是接近 60%，原材料價格的變化顯著決定了驅(qū)動電機的制造成本。驅(qū)動電機廠商唯有不斷降低單體電機的金屬用量，并提高電機功率密度，實現(xiàn)包括電機與發(fā)動機總成，或電機與變速箱的集成，從而有效應(yīng)對上游原材料價格的波動。

永磁同步電機成本構(gòu)成情況

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交流感應(yīng)電機成本構(gòu)成情況

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