为了降低用于纯电动汽车等的驱动电机系统的成本，日本尼得科（NIDEC，原日本电产）将进一步推进零部件的集成化。该公司常务执行董事、负责车载业务的早舩一弥在4月召开的财报说明会上表示，目前正在开发最多将7个零部件合为一体的名为“X in 1”（X合一）的驱动电机系统（图1）。计划自2024年6月起，首先向洽购较多的中国市场投放。致力于X合一的汽车厂商和供应商以中国为中心正在增加，而增加集成零部件数量已经成为驱动电机系统的新潮流。

    

      图1 尼得科常务执行董事早舩一弥

      担任该公司车载业务本部副本部长（图片：日经Automotive）

      

      驱动电机系统是电动车辆使用的驱动模块，对于纯电动汽车（EV）而言，该系统可以称得上是与电池一样重要的核心零部件。尼得科目前量产的第1代、第2代驱动电机系统集成了驱动用电机、逆变器、减速器3个主要零部件，被称为“3 in 1”（三合一，图2）。现行纯电动汽车越来越多采用的驱动电机系统大多为这一类型。

  

      图2 尼得科驱动电机系统的第2代产品

      2022年9月启动量产。图为最大输出功率为100kW的产品。2023年5月开始向市场投放入最大输出功率为150kW的产品。相同输出功率的驱动电机系统方面，还将销售逆变器使用碳化硅（SiC）功率半导体、支持800V电压的产品。（图片：尼得科）

   

      不同于上述类型，尼得科新开发的是将6～7个零部件合为一体的被称为“6 in 1（六合一）”、“7 in 1（七合一）”的驱动电机系统。据称，除了3个主要零部件之外，还会集成DC-DC转换器、车载充电器、电源分配单元（PDU），还可以根据客户的需求，增加PTC （Positive Temperature Coefficient，正温度系数）加热器。这将是比原计划提前约1年于2024年6月投放市场的第3代驱动电机系统，将与最大输出功率为70kW的小型纯电动汽车用产品一同推广。

  

      将零部件集成在一起的最大优点是，与“三合一”相比，“整个系统的成本锐减”（早舩一弥）。据介绍，对降低成本起重要因素的是可减少连接各零部件的线束和连接器。早舩认为：“（X合一）不仅仅是中国的趋势。美国和欧洲的客户也一定会鉴于成本原因，从大众化价位（Volume Zone）的A～C级车开始向X合一转型”。

  

      也有观点认为，虽然成本有望降低，但驱动电机系统的模块体积会增大。对此，早舩一弥解释称：“最终不会（比三合一驱动电机系统）大很多。只是逆变器会略微增大，制造上处于零部件布局不存在问题的水平”。

  

      追加零部件也基本上可以自产

 

      电机、减速器乃至制造这些零部件的机床，尼得科一直希望在驱动电机系统的零部件上实现自主生产。新集成的零部件也“绝大部分可以实现内部生产”（早舩一弥）。在尼得科集团中，Nidec Mobility（尼得科智动）已经推出了电动车辆使用的DC-DC转换器，Nidec Elesys（尼得科艾莱希斯）正在开发车载充电器。据称，半导体方面，尼得科也在考虑将来实现自产，目前正以该公司的“半导体解决方案中心”为主体推进开发。

  

      不过，关于部件整合和自主生产，早舩反复强调：“并不是立刻实现，将逐步推进”。在此基础上，他表示，最终要实现非常简单的构成，即在一个驱动电机系统盒中配备1块基板、仅1个CPU、2个功率半导体模块。

  

      比亚迪、华为及欧洲大企业也在推进开发

   

      现在，X合一成为驱动电机系统的趋势主要是在中国市场。早舩表示在中国“洽谈逐渐增多”。推进开发的也主要是中国的汽车厂商和供应商。

  

      比如，比亚迪（BYD）将自主生产将8个部件集为一体的“8 in 1（八合一）”驱动电机系统。目前已通过该公司的世界战略纯电动汽车“ATTO 3”等实现实用化。比亚迪将3个主要部件以及车辆控制器、电池管理系统（BMS）、DC-DC转换器、车载充电器及PDU集中在了一个模块中（图3）。

      

      图3：比亚迪“ATTO 3”的前车盖下

      在前轮一侧配备将8个部件集为一体的驱动电机系统。（照片：日经Automotive）

     

      加强推进汽车相关业务的中国华为技术（华为）也开发出将3个主要部件、车载充电器、DC-DC转换器、2个PDU、3个BMS集为一体的驱动电机系统（图4）。

      

      图4：华为的X合一型驱动电机系统

      将电机、逆变器、减速器、车载充电器、DC-DC转换器、PDU及BMS等集为一体。（照片：日经Automotive）

      

      致力于驱动电机系统的欧洲大型供应商也做好了根据汽车厂商的需求，随时应对X 合一的准备。德国博世（Bosch）、纬湃科技(Vitesco Technologies)、法国法雷奥（Valeo）作为产品阵容准备有DC-DC转换器及车载充电器。还有像德国舍弗勒（Schaeffler）准备的“4 in 1（四合一）”驱动电机系统那样,也存在将3个主要部件和热管理系统集为一体的实例（图5）。

      

      图5：舍弗勒的“4 in 1”驱动电机系统

      将电机、逆变器、减速器及热管理系统集为了一体。（照片：舍弗勒）

    

      在日本，虽然不用于纯电动汽车，但日产汽车作为系列混合动力机构“e-POWER”用的新一代电动动力传动系统，将开发“5 in 1（五合一）”的驱动电机系统。除了3个主要部件外，将实现一体化的是发电机和增速机（图6）。

      

      图6：日产面向新一代e-POWER的“5 in 1”驱动电机系统

      通过共用面向EV的三合一驱动电机系统及电机和逆变器等，实现降低成本。（图片：日产）

  

      本多 倖基  日经XTECH/日经Automotive

      

      资料来源：日经XTECH

      https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/07986/

 

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