「专题」联合电子：集成化和高效率是三合一电桥研发的核心

随着新能源汽车的迅速发展，作为核心部件的电驱动系统受到行业的持续关注。几年前，集成电机、电控和减速器的三合一电桥产品迎来爆发期，众多企业投入其中，然而当需要真正实现商业化、集中量产时，可以发现，电驱动领域又面临一轮洗牌。

在众多电驱动供应商中，联合电子的市场份额位居国内前列。作为中联汽车电子和博世在中国的合资企业，联合电子很早就看到了新能源汽车的潜力。2009年，公司成立了电力驱动业务部，成为国内最早布局该领域的零部件供应商之一。从最早的20人团队发展到如今超过千人规模，联合电子电驱动业务的发展历程如何？布局哪些产品？未来还将在哪些方面发力？带着这些问题，本刊记者走进了联合电子位于上海浦东的公司总部，与相关产品负责人深入交流。

电驱动系统集成化的趋势和挑战

新能源车最初应用的电驱动系统很少采取集成式设计，电机、电机控制器和减速器分布在整车的各个部位。近些年，“三合一”的概念成为共识，这一理念摆脱了电机、电机控制器和减速器单独设计再组装的思路，直接将三者进行一体化设计，整个系统体积更小，布局更灵活，有利于主机厂的平台化设计。

电桥

因此，电驱动系统三合一集成化是明确的趋势。现在，除了特斯拉等少数几家主机厂之外，大部分主机厂更愿意让供应商直接提供三合一系统，而供应商如果收到不同主机厂的订单，通过量产规模优势也能将成本降下来形成良性循环。

对于联合电子这样的Tier 1来说，为了高效地服务好各个主机厂的需求，面临很多挑战：怎么设计开发理念、如何管理复杂的零件、怎样协调各个子部件分项目等等。

解决挑战需要具备三个核心能力

第一个核心能力是拥有完整的从零部件到系统的“Know how”。例如，三合一系统中，电机发热最大，但这个热量往往会对附近的逆变器构成伤害，需要综合考虑将电机、逆变器和减速器的冷却设计，以此来保证良好的冷却能。又如，电机上的噪声，可以通过逆变器的软件算法去消除。值得一提的是通过控制器变频控制提升系统效率，联合电子电机控制器的发展历程经历了从单一控制频率到两个控制频率可调，目前最新一代是连续变频控制，即在不同的转速下不同的扭矩采用不一样的控制频率，这些控制频率是通过不同的匹配数据积累，在采取连续可调的控制频率时可以将电桥的工况效率提高0.6%~1%。

电力电子控制器

第二个核心能力是强大的生产能力。2019年，联合电子的太仓工厂正式投产三合一电桥产品，该工厂基于工业4.0理念进行顶层设计，可以实现价值流库存数字化、电力消耗数字化、生产数据数字化。从而高效又高质量实现电桥产品的生产及物流。中国是全球新能源汽车的主战场之一，联合电子通过将博世的前沿研究快速产业化，将电驱动产品推向市场。

第三个核心能力是拥有强大的本地团队能力。值得注意的是，联合电子的电桥产品是100%本土研发的。面对国内外客户的需求，一方面基于博世技术支持背书提供世界领先产品方案，另一方面也能够做到快速灵活响应，联合电子电驱动产品的开发周期只有12~18个月。

需要指出的是，目前，以整个行业而言，新能源汽车技术还没有进入成熟阶段，这也是众多投身其中的零部件供应商和主机厂近两年倒在量产阶段的原因。只有经过大批量生产的市场检验、具备高可靠性的技术，才能立足于新能源这一新兴的市场。

电桥产品需求重中之重：提高系统效率

主机厂对电驱动系统的要求重中之重是高效率，因为电动汽车的主要指标之一是续航里程。为了避免能源、动力和成本的浪费，主机厂希望电驱动系统满足高效率的要求。除了减速器采取外购方式之外，在三合一系统中，联合电子的电机和电机控制器产品均为自主设计、生产，且在这两个产品上已经拥有丰富的批产经验，可以通过不同的技术路线来提升整个系统的效率。

分离式电机

电机方面，采用扁线电机是联合电子在电桥设计中非常重要的技术选择，联合电子也是行业内最早推动扁线电机方案的企业之一。联合电子的二代分离式电机（SMG）是分布式绕组永磁同步电机，采用高可靠性的扁线技术，与市面上普通的绕线电机相比，采用两端激光焊接的工艺，满足了高功率和高扭矩密度的要求，同时电机效率上面从95%提高到97%。其低转动惯量和高转速，可应用于更高的传动比，因此可以设计得更小更轻。基于电磁多目标设计优化和整机结构优化则降低了电机的噪声，通过增加轴向长度来提高电机的输出性能。此外，联合电子在SMG电机上采取灵活的供货方式，可提供整机、定转子部件或与变速箱集成的电机动力单元模块。

电机定转子

从电桥总成来说，提升系统效率的关键之一在于控制器的优化，而这进一步取决于功率模块的效率，因为控制器的效率，70%由模块的效率来决定。联合电子太仓工厂自主封装的控制器模块，不同于引线框架结构，具有更强的散热性能和更低的寄生电阻，从而实现更高的效率，使控制器的效率大幅提高。

结语

毫无疑问，新能源汽车的市场份额还将逐年提升，电驱动的市场还有着极大的发展潜力。联合电子作为这个领域的先行者，已经积累了十几年的丰富经验，目前的客户包括长城、吉利、大众、通用等传统国内外主机厂，也有蔚来、理想等造车新势力。通过在电驱动产品富有前瞻性的布局，联合电子有望在这一领域进一步提升市场份额。