驅動電機發(fā)展趨勢：油冷、扁線、集成

隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，對于驅動電機的峰值功率、運行效率、響應速度和振動噪音等多項性能提出了更高的要求，從而驅動電機也逐步走向油冷化、扁線化、多合一集成化。

驅動電機油冷散熱

油冷可直接接觸驅動電機內部，是首選散熱方式。驅動電機冷卻系統(tǒng)主要可分為風冷和液冷兩大類。風冷散熱采用空氣作為冷卻介質，通過空氣對流散熱，其構造簡單、成本低，運行維護方便，但冷卻效果一般，主要運用于小功率級別的電動車。液冷散熱又可以分為冷卻水和油兩種，水冷成本低且無污染，但由于電機內絕緣的需求，水冷只能在電機殼外壁水套內進行散熱；而油冷因為其良好的絕緣性，可以直接在電機內部進行接觸散熱，效果更佳，因此也成為驅動電機散熱首選。

上圖：電機的油冷方式

通過空心電機軸間接油冷效果更佳。油冷根據(jù)是否對內部電磁線繞組等部分進行冷卻，可以分為直接油冷和間接油冷。直接油冷有浸油和噴油式兩類，浸油式即利用油的絕緣特性，直接將油通入電機內部，浸沒定轉子，這種方法能有效增強電機內部的傳熱系數(shù)，但浸油式會使轉子在運行過程中與油發(fā)生摩擦，降低電機效率；噴油式是利用油泵將變壓器油噴到轉子上設計的固定葉片，通過葉片的旋轉作用，將變壓器油飛濺到電機定子繞組端部等部件進行冷卻。而間接油冷則是冷卻油通過空心電機軸和電機外殼體進行循環(huán)散熱，可直接去除電機內部熱量，并且與轉子摩擦損耗較小，優(yōu)勢較為明顯。

驅動電機扁線化

高功率的需求以及規(guī)模效應的到來，使得扁線電機將成為行業(yè)主流。以往驅動電機電磁線絕大多數(shù)均為圓銅線，由于圓線精度要求等各方面要求相對較低，且小批量的時候可以使用人工，所以經濟性相對較好。隨著新能源汽車時代的到來，電機正逐步走向高功率、高轉速，對于電機的工作效率要求越來越高，因此扁線電機正在成為行業(yè)主流，2021 年扁線電機滲透率已經達到 27%，后續(xù)隨著電機行業(yè)規(guī)模效應的進一步提升，扁線電機將會持續(xù)快速滲透。

上圖（左）：圓線結構示意圖

上圖（右）：扁線結構示意圖

扁線電機滿槽率更高，驅動效率更好。扁線與圓線最大區(qū)別在于兩者橫截面有所不同，由圓線所組成的電磁線繞組滿槽率較低，而扁線所組成的電磁線繞組縫隙更小，滿槽率較高。根據(jù)相關信息統(tǒng)計，在相同的空間內，扁線電機可以多填充 20%～30%的導線，即可以提高約 20%的槽滿率,從而使整機最高效率提高 2%左右。同時，我們也可以發(fā)現(xiàn)使用扁線電機，其高功率區(qū)間更大，對于電池續(xù)航的效果更加友好。

上圖（左）：圓線電機和扁線電機導體界面分布圖

上圖（右）：圓線電機和扁線電機的熱模擬結構

驅動電機多合一集成化

電驅系統(tǒng)優(yōu)勢明顯，符合當前發(fā)展趨勢。多合一電驅系統(tǒng)是指將驅動電機、電機控制器、減速器、直流變換器、車載充電器、高壓配電盒等零部件集成，共用殼體線束等部件，實現(xiàn)輕量化、更低的成本、更高的效率。電驅系統(tǒng)集成后，相比原來分散式體積會縮小，節(jié)省車內空間，有利于車企進行模塊化設計，降本增效。同時，以市面上集成度較多的三合一為例（即驅動電機+電機控制器+減速器），集成化可以共用油冷散熱，減速器內潤滑油可以充當電機內冷卻油，優(yōu)勢更加明顯。

上圖（左）：電驅動系統(tǒng)集成零部件

上圖（右）：三合一電驅系統(tǒng)

審核編輯 ：李倩