隨著新能源汽車行業(yè)的快速發(fā)展，對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的峰值功率、運(yùn)行效率、響應(yīng)速度和振動(dòng)噪音等多項(xiàng)性能提出了更高的要求，從而驅(qū)動(dòng)電機(jī)也逐步走向油冷化、扁線化、多合一集成化。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)油冷散熱

油冷可直接接觸驅(qū)動(dòng)電機(jī)內(nèi)部，是首選散熱方式。驅(qū)動(dòng)電機(jī)冷卻系統(tǒng)主要可分為風(fēng)冷和液冷兩大類。風(fēng)冷散熱采用空氣作為冷卻介質(zhì)，通過(guò)空氣對(duì)流散熱，其構(gòu)造簡(jiǎn)單、成本低，運(yùn)行維護(hù)方便，但冷卻效果一般，主要運(yùn)用于小功率級(jí)別的電動(dòng)車。液冷散熱又可以分為冷卻水和油兩種，水冷成本低且無(wú)污染，但由于電機(jī)內(nèi)絕緣的需求，水冷只能在電機(jī)殼外壁水套內(nèi)進(jìn)行散熱；而油冷因?yàn)槠淞己玫慕^緣性，可以直接在電機(jī)內(nèi)部進(jìn)行接觸散熱，效果更佳，因此也成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)散熱首選。

上圖：電機(jī)的油冷方式

通過(guò)空心電機(jī)軸間接油冷效果更佳。油冷根據(jù)是否對(duì)內(nèi)部電磁線繞組等部分進(jìn)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(jī)內(nèi)部，浸沒(méi)定轉(zhuǎn)子，這種方法能有效增強(qiáng)電機(jī)內(nèi)部的傳熱系數(shù)，但浸油式會(huì)使轉(zhuǎn)子在運(yùn)行過(guò)程中與油發(fā)生摩擦，降低電機(jī)效率；噴油式是利用油泵將變壓器油噴到轉(zhuǎn)子上設(shè)計(jì)的固定葉片，通過(guò)葉片的旋轉(zhuǎn)作用，將變壓器油飛濺到電機(jī)定子繞組端部等部件進(jìn)行冷卻。而間接油冷則是冷卻油通過(guò)空心電機(jī)軸和電機(jī)外殼體進(jìn)行循環(huán)散熱，可直接去除電機(jī)內(nèi)部熱量，并且與轉(zhuǎn)子摩擦損耗較小，優(yōu)勢(shì)較為明顯。

驅(qū)動(dòng)電機(jī)扁線化

高功率的需求以及規(guī)模效應(yīng)的到來(lái)，使得扁線電機(jī)將成為行業(yè)主流。以往驅(qū)動(dòng)電機(jī)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(duì)較低，且小批量的時(shí)候可以使用人工，所以經(jīng)濟(jì)性相對(duì)較好。隨著新能源汽車時(shí)代的到來(lái)，電機(jī)正逐步走向高功率、高轉(zhuǎn)速，對(duì)于電機(jī)的工作效率要求越來(lái)越高，因此扁線電機(jī)正在成為行業(yè)主流，2021 年扁線電機(jī)滲透率已經(jīng)達(dá)到 27%，后續(xù)隨著電機(jī)行業(yè)規(guī)模效應(yīng)的進(jìn)一步提升，扁線電機(jī)將會(huì)持續(xù)快速滲透。

上圖（左）：圓線結(jié)構(gòu)示意圖

上圖（右）：扁線結(jié)構(gòu)示意圖

扁線電機(jī)滿槽率更高，驅(qū)動(dòng)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(guān)信息統(tǒng)計(jì)，在相同的空間內(nèi)，扁線電機(jī)可以多填充 20%～30%的導(dǎo)線，即可以提高約 20%的槽滿率,從而使整機(jī)最高效率提高 2%左右。同時(shí)，我們也可以發(fā)現(xiàn)使用扁線電機(jī)，其高功率區(qū)間更大，對(duì)于電池續(xù)航的效果更加友好。

上圖（左）：圓線電機(jī)和扁線電機(jī)導(dǎo)體界面分布圖

上圖（右）：圓線電機(jī)和扁線電機(jī)的熱模擬結(jié)構(gòu)

驅(qū)動(dòng)電機(jī)多合一集成化

電驅(qū)系統(tǒng)優(yōu)勢(shì)明顯，符合當(dāng)前發(fā)展趨勢(shì)。多合一電驅(qū)系統(tǒng)是指將驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電機(jī)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(shí)現(xiàn)輕量化、更低的成本、更高的效率。電驅(qū)系統(tǒng)集成后，相比原來(lái)分散式體積會(huì)縮小，節(jié)省車內(nèi)空間，有利于車企進(jìn)行模塊化設(shè)計(jì)，降本增效。同時(shí)，以市面上集成度較多的三合一為例（即驅(qū)動(dòng)電機(jī)+電機(jī)控制器+減速器），集成化可以共用油冷散熱，減速器內(nèi)潤(rùn)滑油可以充當(dāng)電機(jī)內(nèi)冷卻油，優(yōu)勢(shì)更加明顯。

上圖（左）：電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)集成零部件

上圖（右）：三合一電驅(qū)系統(tǒng)

審核編輯 ：李倩