2015年以來，隨著國內(nèi)環(huán)境壓力的增大和各個示范城市的任務(wù)節(jié)點(diǎn)的臨近，以電動汽車為代表的新能源汽車得到了長足發(fā)展，預(yù)計2015年中國的新能源車銷量將突破20萬輛，全年將超過美國成為全球最大的新能源汽車市場，以電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)和動力電池為主要零部件的系統(tǒng)也得到了極大的發(fā)展。

　　得益于北京、上海等示范城市的電動汽車推廣政策，包括比亞迪的“秦”和北汽新能源E150等電動轎車，還有宇通客車、中通客車等大中型客車廠的公交和巴士電動車輛市場銷量非常優(yōu)秀。這些旺銷的電動汽車的技術(shù)方案使得整車的行駛性能主要依賴電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的調(diào)速和控制來實(shí)現(xiàn)，控制策略和技術(shù)結(jié)構(gòu)比較簡單，但是系統(tǒng)可靠性較高。

　　隨著電動汽車市場不斷發(fā)展，對電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的性能要求也進(jìn)一步提出了更高要求。

　　集成化技術(shù)

　　集成化技術(shù)包括了兩個方面，一是驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的集成化技術(shù)，二是驅(qū)動電機(jī)控制器的電力電子技術(shù)的集成化。驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的集成化主要體現(xiàn)在驅(qū)動電機(jī)與發(fā)動機(jī)集成化設(shè)計（針對混合動力系統(tǒng)、插電式混合動力系統(tǒng)、ISG系統(tǒng)等）、驅(qū)動電機(jī)與變速器系統(tǒng)的集成化設(shè)計等方面，包括大眾高爾夫PHEV、寶馬i8、豐田Prius等在內(nèi)的電動汽車都采用了緊湊的發(fā)動機(jī)-驅(qū)動電機(jī)-變速器結(jié)構(gòu)，極大地減小了動力系統(tǒng)的體積和重量，但是國內(nèi)動力系統(tǒng)公司在這方面還存在較大的差距。

　　電力電子技術(shù)集成化設(shè)計的典型應(yīng)用就是集成了車載充電功能的電機(jī)控制器設(shè)計，同時現(xiàn)在包括了DC/DC、輔助電機(jī)控制器在內(nèi)的可逆變電機(jī)控制器的集成化設(shè)計也引起了業(yè)界的關(guān)注。比亞迪新推出的“唐”電動汽車，其電力電子系統(tǒng)設(shè)計就包含了雙向逆變式充放電技術(shù)，該系統(tǒng)集驅(qū)動電機(jī)控制器、車載充電器、直流充電站三者功能于一身，既可把電網(wǎng)的交流電變成直流電實(shí)現(xiàn)車輛的充電，又能把車載電池里的直流電反向變成交流電對車外用電器供電或者回饋到電網(wǎng)中。北汽新能源汽車有限公司的最新產(chǎn)品——EU260的電力電子系統(tǒng)則包括了充電機(jī)、DC/DC、EDM配電單元、PTC電熱系統(tǒng)和電機(jī)控制器在內(nèi)的諸多功能。

　　新型驅(qū)動型式

　　新型驅(qū)動型式的一個典型代表就是分布式輪轂獨(dú)立驅(qū)動系統(tǒng)。將驅(qū)動電機(jī)直接安裝在電動汽車的輪轂內(nèi)，從而形成完善的獨(dú)立驅(qū)動電動車輛，不僅縮減了傳動鏈，提高了動力傳動效率，同時借助輪轂驅(qū)動系統(tǒng)的獨(dú)立動力可分配特性，實(shí)現(xiàn)車輛的基于驅(qū)動系統(tǒng)的ABS、驅(qū)動防滑系統(tǒng)（ASR或TCS）、全工況四驅(qū)等優(yōu)秀的獨(dú)立驅(qū)動性能。米其林公司、美國Protean Electric公司、西門子公司都已經(jīng)推出來不同功率等級的輪轂電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)。北汽新能源汽車有限公司與北京理工大學(xué)共同推出了4輪輪轂獨(dú)立驅(qū)動純電動概念車。

　　同樣，包括雙軸獨(dú)立電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)、雙軸混合動力驅(qū)動系統(tǒng)、雙軸混合動力耦合系統(tǒng)等新興驅(qū)動型式必將極大推動電動汽車的發(fā)展和進(jìn)步。特斯拉汽車的Model S P85D產(chǎn)品就是一種典型的雙軸獨(dú)立驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)，而比亞迪的“秦”則可以認(rèn)為是一種典型的雙軸混合動力耦合系統(tǒng)。這些新型的驅(qū)動模式為汽車的動力性和經(jīng)濟(jì)的選擇提供了更加寬廣的技術(shù)平臺。

　　設(shè)計方法革新

　　采用基于場分析的電機(jī)結(jié)構(gòu)設(shè)計方法，減小電機(jī)繞組端部的結(jié)構(gòu)，并改進(jìn)電機(jī)定子槽型，優(yōu)化磁場分布，提高驅(qū)動電機(jī)轉(zhuǎn)矩密度。對以SiC為代表的寬禁帶的設(shè)計方法和應(yīng)用開展研究，提高電機(jī)控制系統(tǒng)的溫度適應(yīng)范圍，進(jìn)一步降低系統(tǒng)的導(dǎo)通和開關(guān)損耗，減小電力電子系統(tǒng)的總體尺寸。豐田公司已經(jīng)推出了基于Sic設(shè)計的驅(qū)動電機(jī)的電力控制單元（PCU）并開始了相關(guān)試驗。包括中科院電工所、北京理工大學(xué)等在內(nèi)的國內(nèi)科研院所結(jié)合新能源汽車公司的技術(shù)需求，也已經(jīng)開始了產(chǎn)品樣機(jī)的研究與功能試驗。

　　驅(qū)動系統(tǒng)評價

　　由于電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)的可定制性較強(qiáng)，而且對于不同的電動汽車，電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)型式和結(jié)構(gòu)差異較大，各項指標(biāo)，包括電壓、轉(zhuǎn)矩、轉(zhuǎn)速、功率等差異也很大，如何能夠基于較為統(tǒng)一和客觀科學(xué)的評價方法對電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)進(jìn)行有效評價，是目前電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)研究工作的難點(diǎn)之一。

　　近幾年，電動汽車及其關(guān)鍵配件的可靠性評價與實(shí)驗方法也已經(jīng)得到了相當(dāng)?shù)闹匾暸c研究。這不僅影響車輛的可靠應(yīng)用，同時對于車輛的維修保養(yǎng)等工作也具有相當(dāng)重要的指導(dǎo)意義。在國家科技部的支持下，北京理工大學(xué)多年來聯(lián)合中科院電工所、中國汽車研究院、上海大學(xué)、武鋼硅鋼中心、大洋電機(jī)等單位進(jìn)行包括電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)評價方法、測試方法與技術(shù)、可靠性試驗方法與技術(shù)、系統(tǒng)故障診斷與識別等方面的研究，為電機(jī)驅(qū)動系統(tǒng)產(chǎn)業(yè)化提供了有利支持。

　　王志福 電動車輛國家工程實(shí)驗室電機(jī)測試室主任

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