新能源汽车市场持续走好 减速电机迎春天

　　由于未来几年新能源汽车市场将持续走好，该领域市场潜力将会逐渐释放，电机控制器市场规模也将逐渐提升。综合技术和市场趋势分析，未来，车用驱动电机系统的三个技术发展方向是永磁化、数字化和集成化。

　　在前几期的报告中我们分析了新能源汽车电机、VCU市场，本篇中我们将继续分析新能源汽车核心零部件中另一重要领域——电机控制器。

　　技术

　　电池技术、电机驱动及其控制技术、能量管理技术以及电动汽车整车技术为电动汽车四大关键技术。电控系统用于控制电池、电机等组件，其功能包括：电池管理，发动机、电动机能量管理等。电控系统由ECU等控制系统、传感器等感应系统、驾驶员意图识别等子系统组成。电控系统的材料成本占比不高，但需要经过多次试验才能掌握关键算法，尤其是混合动力汽车涉及油、电混合的控制策略，技术壁垒较高。

　　电机控制器作为新能源汽车中连接电池与电机的电能转换单元，是电机驱动及控制系统的核心，主要包含IGBT功率半导体模块及其关联电路等硬件部分以及电机控制算法及逻辑保护等软件部分。

 

 

　　电机驱动控制系统（包括驱动电机和电机控制器）是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，控制和驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。

　　一般来讲，电机控制器的主要由如下几部分组成：

　　1、电子控制模块（ElectronicController）包括硬件电路和相应的控制软件。硬件电路主要包括微处理器及其最小系统、

　　2、驱动器（Driver）将微控制器对电机的控制信号转换为驱动功率变换器的驱动信号，并实现功率信号和控制信号的隔离。

　　3、功率变换模块（PowerConverter）对电机电流进行控制。

　　目前，电动汽车电机控制器多采用三相全桥电压型逆变电路拓扑，部分产品前置双向DC/DC变换器，以增大电机端输入交流电压，提升高转速下的输出功率，降低电机设计与生产成本。传统控制器中直流支撑电容器体积庞大、耐高温性能较差。为减小直流支撑电容器体积甚至取消直流支撑电容器，新型变换器电路拓扑和控制方法成为电动汽车应用研究的新热点，但尚处于实践探索阶段。目前电动汽车用变流器的研发重点仍然多集中在电力电子集成方面。

　　综合技术和市场趋势分析，未来，车用驱动电机系统的三个技术发展方向是永磁化、数字化和集成化。

　　1、永磁化指永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、便于维护的优点。

　　2、数字化包括驱动控制的数字化、驱动到数控系统接口的数字化和测量单元数字化。

　　3、集成化主要体现在两个方面：1）电机方面：电机与发动机总成、电机与变速箱总成的集成化；2）控制器方面：电力电子总成（功率器件、驱动、控制、传感器、电源等）的集成化。未来把电机、减速机、控制器一体化，是一种趋势，不仅减小了体积，更使得产品更加标准化。

　　市场

 

 

　　供应链方面，电机控制器的开发包括软、硬件设计。核心软件一般由整车厂研发，硬件和底层驱动软件可选择由汽车零部件厂商提供。我国控制器硬件水平与国外存在一定差距，产业化能力相对不足。大部分企业推出量产电动汽车产品时更倾向于选择国外整车控制器硬件供应商。另外，控制器基础硬件、开发工具等基本依赖进口。

　　企业类型方面，目前主流电机控制企业主要分为两类：一类是电动汽车整车企业，其生产的电动汽车电机控制器一般供给其整车产品；另一类是电动汽车零部件企业，其生产的电动汽车电机控制器一般供给特定或非特定的整车企业。

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