摘要：2014年10月28日-30日，由中国汽车技术研究中心（CATARC)和电动汽车百人会、电动汽车科技发展“十二五”重点专项总体专家组联合主办的“2014电动汽车科技创新国际论坛”在北京香格里拉举办。国家“十二五”电动汽车重大专项总体专家组车用电机责任专家、上海电驱动公司有限公司贡俊先生介绍了目前国内外车用电机的技术进展，并展望了”十三五“的技术趋势，以下是发言实录。
非常高兴今天有这个机会跟大家一块分享一下我们这个行业从我个人视角看到的情况和我个人的思考。
主要分两个方面，第一个是目前关键技术和产业化的进展情况。第二个是下一步的发展规划。
对于车用电机，我们在座的汽车人比较多，对它的理解还是有比较大的差异。上个礼拜汽车工程学会在上还有一个年会，我去主持过半场论坛，那个论坛实际上聚焦的都是汽车人，我们有关的高校、有关的汽车厂还有零部件企业去谈整车有什么需求，或者说我们零部件怎么来应对的时候，我发觉其实我们的理解差距还是比较大。比如说高密度、小型化、轻量化，昨天欧阳老师的报告中提到，电机接下来“十三五”规划的时候有一个转速，现在可能只到12000转/分，希望做到16000转/分，如果从单向指标来说，我为了把电机的密度做高，速度做高是一个非常好的技术选择，但是比如纯电动的电机，不是说就电机出去了，这里面还涉及到变速箱，是一个系统问题，要在现有的工程条件下来考量这件事情。而且高密度、小型化、轻量化对于乘用车和商用车的要求肯定会有差异，商用车因为它体积大，可以稍微降低一点，乘用车可能要求更高一点。怎么样算高密度，怎么样算小型轻量化，这个度怎么把握我们要权衡考量。我们再讲效率，相当长一段时间特斯拉这个车引起整个业内的关注，我们一般从电机的角度来说，说永磁电机比异步电机效率要高，人家说那我们特斯拉为什么搞异步电机呢？从对需求的理解来说，要放在系统的角度来考虑问题。再比如说宽速度范围，再比如说可靠性、耐久性，还有低噪音和成本问题。在我们国家目前整个框架下，在性能上一下子要优于国外比较好的厂商可能是比较困难，但是成本上可能机会大一点，这个成本绝对不是说我仅仅靠成本把人工费用降下来，这个成本其实也是设计出来的，这个成本实际上也是基于目前我们国内的器件水平、材料水平，它有很多的制约条件，比方说，电机的结构设计上，比如说磁路是什么样和我的控制算法是非常相关的，如果仅仅说把电机成本做下来，可能控制上存在新的问题。再回到前面来看成本的问题，如果是说我们把它作为一个产品来看这个事情的话，不要出现长板也不要出现短板，汽车一开始这个电机我们叫正向设计，我们国家的电机是一个大国，算上小的微电机可能占世界分额的60%还多，但不是强国。但是新能源汽车这个产业当中，特别是乘用车，一开始肯定就是做同步开发的，从这个角度来说一定是做正向设计的。我们国家从2001年政府比较大规模的推动电动汽车的研发，经过这么多年的攻关，目前新能源汽车用驱动电机的正向开发已经形成体系，再有一些关键的材料器件，应该说这么多年来都有布局，除了现在个别器件依赖国外以外，应该说我们本土企业基本上都能自己搞。再加上从标准体系、标准法规来说，从整车到关键零部件，应该说我们的机构和行业的牵头单位都很重视，不管在国内还是在全球都有一些基地。
从电机设计来说，应该说主流的车系的主流车型现在永磁是一个方向，原因就是应对高效率的问题，这个里面可能从电机本身，要进一步再提高的话，可能要依赖于材料的技术进步，因为从电机本身的正向设计，尽管和系统有关系，和控制策略有关系，但是电机本身正向的设计方法，这个里面可能会有些经验技术的问题，但是大的方向上这个领域没有其他问题。第二个是电力电子总成的需求，其实同样昨天欧阳老师也讲到，电驱动这个领域里面三个方向，其中第二个是高集成度的电力电子，目前我们和国外如果在电驱动这个领域里，如果说有差距的话，这个可能表现得相对明显一点，从体积密度来说，大概是在国外的50%到60%的水平上，如果我们做的是1的话，人家可能只是0.5到.06，这样目前的现状，关键有两个，一个就是其中有一个最主要的因素就是IGBT，这个IGBT目前国外做的比较好的企业，我们国内目前现有的产品当中，基本上是把模块拿过来做集成。针对这个电机，实际上对于混动和纯电动，它其实都有集成化的需求问题，这个趋势一个是混合动力做这个总成化的概念，不仅仅是电力总成，还有机械和电机的总成问题。比如说日本的两款车，丰田的混合动力系统和本田的方案，一个是把电机和变速箱做一块，一个是把电机和发动机做一块。我们国内目前从商用车和乘用车在这个领域都有一些积累。国内从商用车来说，比如说我们清华绿控系统应该说在目前的很多车上都有上路。在乘用车领域里，实际上上汽是一个EDU的方案，一汽是个MT的方案。比亚迪现在这款车实际上是把电机放在变速箱后面去了，没有放在这当中。目前本田的方案公布的指标可能是最高的。我们看原来丰田的Prius可能才几十个千瓦。
从商用车来说，因为这个领域我们整车在全球相对的产业竞争力就比较强，而且我们国家原来的推广示范运行的时候，商用车相对比较容易一点，昨天欧阳老师有一张PPT讲到，从高铁动车到自行车，再到今天的客车系统，不管是纯电驱动也好或者是混合动力驱动也好，目前中国在这个领域里面可能是保有量或者销售量也是最高的地方。其实这个商用车，不管是并联还是串联系统，应该说在不同的技术路线上都有示范应用的车。接下来往“十三五”的趋势应该是，电机和变速箱的总成、电机和发动机的总成，那可能不是作为动力的，可能热点是在这个增程器上。另外还一个从电机发展来说，轮毂电机，轮毂电机我们国家做的时间不短，近几年我们国内有很多车厂也有973项目都在做轮毂电机的方案，现在这个领域里面，国外和国内其实还是有差距的，从功率密度来说，米其林那个方案，因为他是用一个非常高的高速电机来做这个方案，一公斤4个多千瓦。德国有两家，功率密度做得都很高，最大扭矩可以做到七八百，单个电机。
从整个技术趋势来说，集成化包括机电的和电力电子的，相对来说，大家原来机械地认为比较容易做，实际上把它做好也不容易，你要做插电混或者深混，电机和变速箱总成，不管是DCT也好、MT也还是CVT也好，这个里面把它做好都不是那么容易的事情。第二是电力电子总成这块的做法，这里就涉及到封装的问题，我们国家政府考虑到这个领域，其实也在做这方面的工作，包括除了汽车以外高铁、风电、家电甚至到工业系统，都在考虑是不是我们国内的半导体厂商来应对这个挑战，我个人感觉工业上的家电会容易一点，汽车上会比较难，汽车其实对成本很敏感，要求很高，而且一致性要求质量要求很高，从这个角度来说，其他领域相对容易，汽车难度较大，因为这个成本其实到什么程度，这两天业界对低速车市场也很关注，大家总认为低速车市场成本很低，我们做过一个事情，低速车市场的成本，其实倒回来还没有我们汽车要求这么高，我们算过一笔账，如果算功率的价值量来说，我们现在把汽车的要求拿到电动车上做，其实已经有空间。我拿个事例来说，去年有一个企业原来用的是无刷系统，牵引机加控制器，大概15%的返修率，他找我们做这个事情，结果做下来，我们发觉把汽车这个思路把他弄进去做，做过去最后性价比居然比燃油的那个性价比要高。因为汽车本身对成本的要求是非常高的，特斯拉这个事情我自己做过这个方面的分析，其实他因为带的电足够多，这部分的差距，异步电机和永磁电机差距的效率引起里程数的变化，可能大部分人不敏感，如果今天放在乘用车上，或者在混合动力车上，那个效率就非常明显。如果把电池减下来的话，可能分析方式就会有差异。打个比方说，从电池的整个寿命的延长，对电池的要求，或者从长期使用成本来说，它的优势还是相对比较明显的。不管是欧洲、美国、日本，他为什么选择的路线都在往永磁方向走，说明这个道理，除了这个技术以外，因为我们国家目前电动汽车总量，实际上到目前10万还不到，品种可能一两百个品种，在仅有的规模条件下，一个品种，去年年底的时候做过评估，单单一个车过一万的很少，可能就一两个产品。如果每家做单独供应商，可能产品压力更高。我们从整车到零部件也做了联盟，从实际效果来说还是起到比较好的效果。
前面讲的标准，在这个领域里面，电机标准，应该说从部件到材料层面都有一些应对，前面有一个比较要紧的IGBT标准现在国标号也给下来了。在一些关键的材料和器件里面，目前都有标准在做，也发布了很多。从整个和国内外的产品对比来看，应该说电机本身就像昨天欧阳教授说的，电机本身可能和国外的差距不大。其中国内有一个产品，对着Leaf那款车的，那个电机国内我知道有车型上同样的指标，重量可以比它轻10公斤左右，从电机本身来说，当然可能说有一些其他表现，比如说噪音、震动，综合判断来说可能各有千秋，但是从这个指标来判断基本上在一个水平线上，甚至部分还能超过。另外控制器就刚刚前面讲的差距，就存在这样一个差距。
针对目前这样一个现状，下一步我们该怎么个走法。实际上最重要的事情，还是业内要达成共识，把我们这个产品做成什么样的产品，就是现在整车和我们零部件，比如说我们上游的供应商，各个层面，包括研究机构，可能理解都不完全一样，这个里面我想这可能要从整车牵引层次上，再加上上游材料上，要一块把这个事情更加往深推广。比如硅钢，比较好的整车企业开始研究到我们电机的上游材料，因为最后体系要有一个感受或者它自己要有一个管控。这里面其实可能还是有些问题，当然前面五六年经验积累为我们后面做这个事情提供了很多依据。所以从材料层面来说，有很多需要我们共同来进一步把它研究透，我们提出的要求，因为它是主要的一些影响因素，提出一个特别适合我们车用电机适合电动汽车用的电机的需求出来。从评价指标来说，最近这几年应该说我们进步很快，但是前面几年说你要做什么电机，他说你给我拿个电机试试吧，这样做出来的肯定不是很合适的，我们讲功率指标的评价指标来说，特别是做电机的企业，一说就说我这个功率密度可以做多少，其实他的边界条件很多，比如混合动力和纯电动对于峰值功率的时间会差距非常大，像混合动力有的做得比较典型的车，可能是峰值功率一秒钟不到，但我们今天如果放在大巴上去爬个坡，可能原来我们标准要定5分钟，这样同样一个指标功率密度却差得非常多，其实和电压非常相关，电压差一倍，理论上可能会差很多，直驱电机和高速电机也差距非常大，等等这些因素，这些指标都会有影响，我们仅仅说功率密度多少，这个不足为据，不能反映问题。再加上电机本身的绝缘等级，究竟是B级绝缘还是A级绝缘，也会差很多，等等。目前在电机本身的指标层面也还有很多事情需要进一步完善。
和国外的差距，目前从电机本身来说，产品工艺、产品装备可能是差距最大的一个领域，刚才前面讲，我们目前这个领域里面做得最多今年可能过万，明年可能过两万，但是人家一个电机一年一百万，这种规模的差距，对装备对工艺都会有不一样的需求。因为驱动电机是一个新的领域，原来都不在我们整车主流的供应商里，所以它对生产管理或者质量控制都会面临新的挑战。
我个人的看法，在目前大好形势下，怎么样快速来应对整车的需求。目前来说，我们国内的车上，不管大车小车，基本上是以我们本土化的电机为主的。如果说再进一步提高行业水平，我希望通过共性的进步，比如说最容易突破的是材料产品，这里面大家对评价指标，大家都能够有一个公共基础的话，这样能够做到最合理的设计。从产品开发的角度来说，这个里面我认为还是要有所为、有所不为，不要完全强调本土的问题，这个里面你首先要保证系统里的竞争力，才有可能把整个体系带起来，这个我认为是上下游都要一块来积极面对和应对的工作。从2009年战略性产业规划当时提出一个任务，希望到规划结束之年能够在这个里面形成2到3家有国际竞争力的供应商，其实对国内的零部件和材料的带动和企业是相关的，所以在这个里面希望有这样一个出来。
目前我们这个行业的水平，从大的角度来说，如果把整个电动汽车这个产业比作一个木桶的话，电机不是最短的木板，在我们国家还有一个比较优势，稀土材料，我们相对素质比较高的人力资源，还有我们国家集中力量办大事的体制，容易把它形成这种规模效益，我们希望我们行业能够跟着整车企业和我们上游的零部件企业一块努力，能够形成我们国家整体的全球竞争力，谢谢大家。
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