中国新能源汽车电驱动产业发展报告（2019）图书
Annual Report on the Development of New Energy Vehicle Electric Powertrain Industry in China (2019)
[内容简介] 本书由中国汽车技术研究中心有限公司联合电动汽车电驱动系统全产业链技术创新战略联盟主编，组织众多行业权威专家、研究机构、重点整车及零部件企业等共同完成。书中从电驱动产业发展、技术趋势、产业链布局等方面梳理与分析我国新能源汽车电驱动产业现状与未来发展趋势，旨在为产业规划、企业决策、战略研究等方面的主管部门、行业机构、高校院所、整车和零部件相关企业提供借鉴和参考。
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Abstract
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摘要
序
社会科学文献出版社皮书系列
法律声明
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基本子库
Ⅰ 总报告
B.1 2018年中国新能源汽车电驱动产业发展综述
一 我国新能源汽车电驱动产业总体发展情况
二 我国新能源汽车电驱动系统总体技术进展情况
（一）驱动电机技术进展
（二）电机控制器技术进展
（三）电驱动总成技术进展
（四）轮毂电驱动总成
（五）48V BSG总成技术进展
（六）新能源汽车电驱动系统产业链发展
三 国外新能源汽车电驱动产业发展概况
（一）国外驱动电机技术进展
（二）国外电机控制器技术发展
（三）国外电驱动总成技术发展
四 我国新能源汽车电驱动产业发展综合评述及发展建议
（一）我国电驱动系统技术发展与国外水平的综合评述
（二）我国新能源汽车产业发展面临的调整及发展建议
1.持续降成本依然是驱动电机产业面临的主要挑战
2.多种形式的合资合作将推动驱动电机产业发展
Ⅱ 产业篇
B.2 新能源汽车永磁同步驱动电机产业发展报告
一 新能源汽车永磁同步驱动电机的总体情况
二 新能源汽车永磁同步驱动电机的技术发展
（一）新能源汽车永磁同步驱动电机技术现状
1.高速、高功率密度、低成本是国外永磁同步驱动电机的重点研究方向
2.我国新能源汽车永磁同步驱动电机的主要指标正在赶超世界先进水平
（二）新能源汽车永磁同步驱动电机上下游产业支撑
1.永磁体
2.电工钢
3.高速轴承
三 新能源汽车永磁同步驱动电机的趋势
（一）新能源汽车永磁同步驱动电机技术发展趋势
（二）新能源汽车永磁同步驱动电机产业发展趋势
四 总结
B.3 新能源汽车驱动系统控制器产业发展报告
一 新能源汽车发展环境
二 中国新能源汽车用电机驱动系统市场分析
（一）中国新能源汽车电机及控制器供应商分析
（二）新能源汽车电机及控制器供应商分类与特点
（三）新能源汽车电机及控制器供应商面临的挑战
1.当前中国新能源汽车市场宏观环境所带来的压力
2.来自国外的竞争压力
（1）核心技术薄弱，产品力不足
（2）供应链基础薄弱，关键元器件受限
（3）缺乏汽车级精益化的管理与经营经验，成本居高不下，且盈利能力弱
3.应对策略与倡议
（1）坚定信心，扩大中国新能源汽车的发展优势
（2）企业层面，要坚持投入，苦练内功
（3）行业层面，要协同合作，提升产业链整体水平
（4）政府层面，要营造有利于企业生存和快速成长的环境
三 驱动系统及其控制器的技术发展
（一）纯电驱动系统的特点及技术趋势
1.纯电驱动系统结构简述
2.纯电驱动系统的标准化、平台化趋势
3.纯电驱动系统集成化发展趋势
（二）混合动力驱动系统特点及技术趋势
1.混合动力系统结构简述
（1）丰田第四代混合动力系统及其电力电子控制单元特点
（2）P2单电机混合动力及其电力电子控制单元特点
（3）PX+P4四驱混合动力及其电力电子控制单元特点
2.在不同混合动力驱动系统中，电力电子控制器是高度个性化的系统子部件
（三）控制器技术发展趋势
1.功率密度提升
2.高度集成化
3.功能安全要求
（四）控制器核心部件及发展趋势
（五）电力电子模块的应用与技术发展趋势
1.电力电子模块应用形式的多样化
（1）三相全桥IGBT模块
（2）分立式IGBT单管
（3）双面水冷标准半桥模板
2.IGBT模块封装技术发展状况
3.IGBT芯片的技术发展状况
4.SiC器件的技术进展
（六）关于电机控制系统的热点技术问题
1.EMC问题
2.800V高压系统的趋势
3.关于软件架构方面的进展AUTOSAR
四 热点问题与发展建议
五 总结
B.4 新能源汽车变速驱动产业发展报告
一 新能源汽车驱动系统技术
（一）纯电动汽车驱动系统
1.集中式驱动
（1）直驱
（2）驱动电机与减速器集成
（3）驱动电机与变速器集成
2.分布式驱动
（1）轮边驱动
（2）轮毂电机
（二）混合动力汽车变速器
（三）典型混合动力汽车变速器结构分析
1.丰田普锐斯专用混合动力变速器
2.本田iMMD混合动力系统
3.上汽荣威电驱动变速器EDU
（四）驱动方案对比分析
（五）新能源汽车变速器技术发展趋势
1.变速器与电机或电机控制器深度集成
2.纯电动车上高速减速器的使用将越来越普遍，多挡箱会逐渐普及
3.分布式动力系统将会替代部分新能源客车的减速器或变速器系统，但其短期内在乘用车上很难大范围应用
二 新能源变速驱动系统市场分析
（一）新能源汽车变速器企业及市场
1.国外新能源汽车变速器企业和市场
（1）采埃孚（ZF）
（2）吉凯恩（GKN）
（3）舍弗勒（Schaeffler）
2.我国新能源汽车变速器企业及市场
（1）精进电动科技股份有限公司（精进电机）
（2）苏州绿控传动科技有限公司
（3）南京越博动力系统股份有限公司（南京越博）
（4）上海汽车变速器有限公司（上汽变速器）
（二）新能源汽车变速器市场分析
（三）新能源驱动系统发展趋势
1.一体化
2.多元化
3.高效率
4.轻量化
5.低成本
B.5 扁线电机制造工艺装备产业发展报告
一 扁线电机应用现状
（一）扁线电机国外发展现状
（二）扁线电机国内发展现状
二 扁线电机发展趋势
（一）扁线电机优势
1.产品性能优势
2.材料成本优势
3.批量生产优势
（二）扁线电机劣势
（三）扁线电机与圆线电机优劣对比
（四）扁线电机技术方向
（五）扁线电机趋势发展
三 扁线电机制造工艺
（一）发卡绕组制造工艺
（二）双端焊接绕组制造工艺
（三）波绕组制造工艺
（四）制造工艺比较
四 制造工艺装备现状
（一）国外发展现状
（二）国内发展现状
五 关键制造工艺装备
（一）绕组工艺设备
1.扁线发卡预成型设备
2.扁线发卡插线设备
3.发卡端部扭头设备
4.发卡端部焊接设备
（二）转子工艺典型设备
1.转子磁钢装配系统
2.转子动平衡检测设备
（三）总装工艺典型设备
1.转子与定子合装系统
2.电机下线性能检测系统
六 产业发展展望
（一）市场需求为产业发展助力
（二）“智能制造2025”为产业发展助力
（三）电机制造工艺装备的发展
Ⅲ 技术篇
B.6 新能源汽车轮毂电机研究热点及趋势分析
一 轮毂电机的定义
二 轮毂电机的分类及特点
（一）电机驱动方式及其特点
（二）电机类型及其特点
三 轮毂电机国外研究进展
四 轮毂电机国内研究进展
五 轮毂电机主要产品及应用情况
（一）国外轮毂电机主要产品及其应用情况
1.Protean Electric公司的PD系列产品及应用
2.斯洛文尼亚的Elaphe公司的产品及应用
3.德国舍弗勒电动轮产品及应用
4.英国YASA公司的产品及应用
5.其他产品及应用
（二）国内轮毂电机主要产品及其应用情况
六 轮毂电机技术发展趋势
（一）新型轮毂电机应用不断出现
（二）轮毂电机高度集成化趋势
（三）轮毂电机轻量化、高功率密度
（四）高性能永磁体开发应用
（五）轮毂电机热管理趋势
（六）轮毂电机噪声及振动
B.7 集成化电驱动系统技术发展现状与趋势
一 纯电动集成电驱系统
（一）集中式驱动系统
1.单电机集成驱动系统
（1）国内的单电机集成驱动系统
（2）国外单电机集成驱动系统
2.双电机集成驱动系统
（二）分布式驱动系统
1.轮毂电机驱动系统
2.轮边电机驱动系统
（三）纯电动集成电驱产品技术发展趋势
1.电驱产品的高度集成化
2.电驱产品的平台化
3.电驱产品的高效化
4.变速箱由单挡向两挡减速方向发展
5.控制器的功能安全等级要求逐步提高
二 混合动力集成电驱系统
（一）双电机动力分流混动系统
1.丰田的THS
2.科力远的CHS
3.福特的双电机动力分流混动系统
（二）双电机串并联混动系统
1.本田iMMD系统
2.上汽EDU系统
（三）单电机混动系统
1.单电机双离合P2混动系统
2.吉利的7DCTH混动系统（P2.5）
3.比亚迪的双模DM二代混动系统（P3）
（四）混合动力集成电驱系统技术的发展趋势
1.混动电驱系统集成技术的多样性
2.核心部件专用化设计
3.集成化程度越来越高，DHT将是下一代混动的主流
4.多电机混动系统成为动力型混动的重要构型
B.8 车用电驱动系统功率器件现状与发展趋势
一 车用电机驱动领域功率器件的现状
（一）功率器件——制约电动汽车技术发展的主要瓶颈
（二）车用Si IGBT器件——当前主流产品器件
（三）SiC器件——未来Si器件的替代产品
二 车用电驱动系统方面功率器件国外研究进展
（一）国外车用Si IGBT器件的发展情况
（二）各国车用SiC器件的发展情况
三 国内车用功率器件研究进展
（一）国内Si IGBT的发展现状
（二）国内SiC器件的发展情况
四 产品应用情况
（一）国内外车用Si IGBT器件的应用情况
（二）国内外Si IGBT的应用方向
1.高效散热集成
2.IGBT芯片信号检测功能集成
3.主回路组件集成
（三）国内外SiC器件的应用情况
五 产品技术发展趋势展望
（一）Si IGBT芯片发展趋势
1.集电区结构的改进
2.漂移区结构的改进
3.器件正面结构的改进
（二）SiC MOSFET芯片发展趋势
（三）封装发展趋势
1.平面型与高温封装方向
2.先进散热集成方向
（1）微通道散热器
（2）热管冷却系统
（3）液态金属散热
3.高温驱动方向
（四）系统集成发展趋势（驱动、电容、母排、传感器等）
1.新型拓扑方向
2.系统高温集成方向
3.电子电机集成方向
B.9 电驱动用稀土烧结钕铁硼永磁材料技术现状与发展趋势
一 国内外稀土磁性材料发展概况
（一）稀土永磁材料的发展简史
（二）稀土烧结钕铁硼永磁材料的发展
（三）稀土烧结钕铁硼永磁材料应用领域分析
（四）稀土烧结钕铁硼永磁材料在电驱动技术中的应用
二 电驱动用稀土烧结钕铁硼永磁材料技术现状
（一）目前稀土烧结钕铁硼永磁材料制造流程和工艺
1.配制原料
2.合金熔炼
3.氢破、气流磨制粉
4.磁场取向成型
5.真空烧结和热处理
6.机械加工和磨加工
7.材料的表面防护
（二）目前主流技术
1.晶粒细化技术
2.双合金技术
三 电驱动用稀土烧结钕铁硼永磁材料技术发展趋势
（一）未来电驱动电机对稀土永磁要求分析
（二）晶界扩散减重稀土技术的发展趋势
（三）一次成型提高材料利用率技术发展趋势
1.产品磁偏角小
2.坯料尺寸精度高、材料利用率高
3.加工工序少、生产周期短
4.仅适合薄片产品压制，生产效率较低
5.产品剩磁比垂直压产品低5%
（四）物理气相沉积表面处理技术发展趋势
（五）无压烧结技术
四 结论
B.10 新能源汽车电机控制器的功能安全开发现状与趋势
一 基于功能安全的电机控制器设计现状
（一）功能安全标准的发展与演变
（二）国外功能安全电机控制器开发现状
（三）国内功能安全电机控制器开发现状
（四）引入功能安全开发对国内电机控制器行业的影响
二 电机控制器功能安全开发
（一）电机控制器安全目标的设定
（二）电机控制器系统架构的设计
1.系统架构需要考虑的要素
2.EGAS监控理论在系统架构设计中的应用
3.AUTOSAR与功能安全的关系
（三）电机控制器硬件指标验证
1.硬件指标计算过程中的问题
2.考虑最小割集对总随机失效率贡献度约束的方法
（四）电机控制器软件及系统集成的验证
三 电机驱动开发实施功能安全趋势
Ⅳ 标准测试篇
B.11 电动汽车电驱动系统标准体系分析
一 我国电驱动系统标准体系概述
（一）电驱动系统标准分析
1.基础通用类标准
2.产品规范类标准
3.测试方法类标准
（二）电驱动系统标准与电动汽车其他标准相协调
1.绝缘电阻要求
2.耐电压要求
3.电位均衡要求
二 国际电驱动标准发展现状
三 电动汽车用驱动电机标准建议
（一）电驱动系统集成化产品测试方法标准研究
（二）碳化硅驱动系统标准研究
（三）轮毂电机产品评价标准研究
B.12 电驱动系统标准和测试评价
一 电机系统标准
二 驱动电机系统标准测试研究
（一）电机转矩-转速特性及效率测试
（二）温升测试
（三）安全保护功能测试
1.短路保护
2.过电流保护
3.过电压、欠电压保护
4.过热保护
（四）环境适应性测试
1.湿热试验
2.盐雾试验
3.振动试验
（1）第一种方法依据标准要求的测试
（2）第二种方法：依据实车振动强度进行台架振动试验
（五）可靠性测试方法
1.故障失效模式和可靠性试验方法
2.可靠性试验设计和验证
（六）电磁兼容测试
（七）电机系统噪声测试
三 电机及逆变器硬件在环测试
（一）电机控制器硬件在环仿真测试
1.信号级仿真
2.功率级仿真
3.机械级仿真
（二）功率级MCU HIL
四 电动汽车动力总成测试评价
Ⅴ 附录
B.13 中国新能源汽车电驱动系统产业链重点企业名录
《中国新能源汽车电驱动产业发展报告（2019）》编委会
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