明年量产！采埃孚开发全自主本地化800V电驱动桥2022年底问世

一直以来，ZF批量生产的都是400V功率电子，但其也在同步进行高压电驱动系统的研发。

近日，采埃孚电驱动技术事业部亚太研发中心总监王岳透露，采埃孚计划于2022年年底量产其全自主本地化开发的800V电驱动桥。

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采埃孚发布800V碳化硅电驱动桥

此前2019年，外媒曾报道称采埃孚与美国碳化硅半导体企业科锐（Cree，Inc）宣布建立战略合作关系，并计划在2022年前将碳化硅电驱动系统推向市场，双方2022年将实现碳化硅电驱动系统的规模化量产。从这点来看采埃孚在碳化硅领域已经布局长远。

此次采埃孚公布的800V碳化硅电驱系统是基于第三代半导体材料的量产碳化硅功率芯片，能令电机控制器的最高效率达到99.5%以上，集成电驱动桥后，与现阶段常规的400V硅基方案相比，在重量上减轻25%，性能提升了33%，同时效率提高11%。

除此之外，该系统采用了动力脱开装置。

我们都清楚传统动力四驱系统只有一个动力源，提供脱困、防滑等功能，而电动四驱在前后轴会各布置一个电驱动桥，在具有前面所述功能之外，同时还需要利用两个电驱动桥满足起步和高速超车时的动力需求，与此同时在动力分配上会带来额外负载并产生一定的电耗。

针对此种损耗问题，采埃孚的动力脱开机构方案可以“变相”的提升驱动效率。即在一个电驱动桥上添加动力脱开机构，在加速工况时，快速接合以获得车辆所需动力性，在日常行驶工况时，保持脱开从而减少电耗。

按照WLTC工况测算，通过添加脱开机构可使得机械损耗（静态损耗和动态损耗）降低4%以上。同时采埃孚在动力脱开机构的设置可以有中间轴、半轴、差速器等不同位置选项，能保证即具有高效率又能提供灵活的布置方案。

“我们碳化硅的逆变器和电机做成三合一的系统以后，对电耗的节省和对实现相同里程的电池规格的降低非常有意义，因为电池的成本降低对整车成本降低是非常有意义的事情。”王岳认为，碳化硅的成本是目前业内大家都要共同解决的问题，与此同时虽然存在很多的不确定性，但是我们有这样的一个共识，也就是碳化硅元器件在未来几年成本会得到一定的优化，整个行业规模是不断提升的。

目前市场较为普遍的驱动系统及充电系统核心功能器件IGBT是以Si等为主要材料（第一代第二代功率半导体材料为Si和GaAs）,在企业追求电动化浪潮的背景下，传统Si材料IGBT已不能够吸引制造商的眼球，同时驱动系统高电压，低温，高频率，高功率密度的参数要求，给企业带来了更大的挑战。

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产品布局不断，采埃孚发展迅速

采埃孚公司（ZF Friedrichshafen AG，又名ZF Group，简称ZF）是德国的一家股份有限公司（德语：Aktiengesellschaft，AG），总部位于德国西南部巴登-符腾堡州的腓特烈港。

以其在汽车工业领域内的设计、研发、制造而闻名，是全球性的乘用车、商用车传动和底盘技术供应商，同时涉足海运、国防和航空工业及基础工业设备。其产品包括：轿车、卡车、客车的自动变速器、手动变速器、底盘部件（球头、稳定棒、控制臂）、减震器、电子抑制系统、齿轮、液力变矩器、差速器、电桥等。

1953年采埃孚向全球发布商用车用全同步变速器；1961年开发轿车用自动变速器；20世纪60年代，为DKW、宝马等德国各大汽车厂，以及标致、阿尔法·罗密欧提供变速箱；20世纪60年代，为DKW、宝马等德国各大汽车厂，以及标致、阿尔法·罗密欧提供变速箱；

20世纪80年代中期，采埃孚进入亚洲，同期也成为福特的主要供应商之一；1994年开发重载商用车自动变速器；1999年在全球最早推出六速自动变速器；2001年收购Mannesmann Sachs AG；2014年9月15日收购了美国天合汽车集团(TRW Automotive Holdings Corp.)，合并后的公司将成为全球第二大汽车零部件制造商；2019年3月29日收购汽车零部件供应商威伯科。

随着电动化发展及排放标准的严苛，采埃孚在新能源领域也有很大范围的拓展：

采埃孚AxTrax AVE 电动门式车桥普遍用于电动公交车，它的液冷电动机能直接集成到车轴中，可以由不同的电源供电：除了带或不带增程器的插入式电池操作外，能量可以通过燃料电池或带有适当基础设施的架空电缆提供。

除了零排放驾驶之外，AxTrax AVE也在城市交通中具有额外的优势：它的高扭矩电动机使满载的公共汽车快速行驶。制动时，它们切换到发电机模式并获得制动能量。它还为巴士设计师提供了设计空间：由于驱动能量是通过电力电缆而不是机械连杆提供给电动机（靠近车轮），因此汽车制造商可以与传统巴士完全不同地布置组件。

电驱动系统技术

对于采埃孚这样的零部件系统供应商来说，集成式系统功能强度远远超过单个零部件的属性参数。采埃孚也非常熟悉电驱动的完整解决方案，其基于800V的新型电动传动系统将于2021年投入批量生产；

2017 年针对混合动力或电池汽车提出的 mSTARS 概念将电驱动集成到后桥中，甚至可以辅以 AKC 主动后桥转向系统。在商用车和客车领域，集成驱动 AVE 电动门轴和 CeTrax 电动中央驱动已经应用多年。

同时，该项技术具有以下优势：作为一个紧凑的电源组，新的电力驱动结合了创新技术和精密电力电子的优势，具有强大的电动机，可提供高达 200 kW 的功率、差速器、减速齿轮箱、驱动轴、停车锁，当然还有电力电子设备和相应的发动机控制软件——所有这些都来自单一来源。

与目前的概念相比，效率的提高带来的续航里程增加多达7%。这意味着，在相同的范围配置下，系统成本可以显著降低——这是因为对驱动电池的需求降低了。提高效率的主要原因是功率半导体的碳化硅技术，在加速和减速过程中开关损耗会显着降低。

得益于创新的800V技术，从2021年开始配备采埃孚新电力驱动的电动汽车可充电超过350千瓦。这意味着即使在很长的行驶距离内，也可以通过短暂的充电中断来覆盖，随着时间的推移，可以缩小电子充电时间与今天为内燃机加油所需的时间之间的差距。

借助800V技术，在大约20-30分钟内，每次充电停止时，足够的电能流入驱动电池，用于接下来的300公里。这也对全电动汽车的成本和重量产生了积极影响。

部分负载下的性能显着提高,并且能完美的配合响应，最大扭矩高达3200牛顿米，设计结构紧凑，齿轮组和电动机位于一个外壳中，功率逆变器和驱动轴集成在一起——大大减轻了重量。

800V技术的布局

“很明显，800V架构将在未来的高档汽车或运动型电动汽车中占据一席之地，而 400V架构仍将是批量市场的标准”，负责采埃孚电力驱动系统开发的Otmar Scharrer 博士谈到800V技术。800V架构可以帮助电力驱动实现技术上的飞跃，就像涡轮增压技术存在于内燃机上。

800V高压平台能满足快充需求，除此之外在相同功率下电流减小电阻不变的情况下，电机产生的热量相应减少，从而可以降低退磁风险。另一方面，平台电压升高，高压线束的线径变小，可以减小体积，提高电池容量和功率。电气平台提升到800V，电控系统经重新设计，热损耗也有望降低60％。

2021年，采埃孚多个800V项目在计划实施中，3月份发布800V功率电子。同时据消息称，采埃孚为一家中国OEM的多款车型提供800V三合一电驱动系统、为一家欧洲跑车制造商供应800V功率电子系统。

高压技术已经杀出一片红海，国内外众多企业已经稳步跻身入围。国内主流充电企业，优优绿能、华为、英飞源、永联等陆续发布了充电范围至1000V的充电模块，这块的市场也会越来越壮阔！

文章来源： RIO电驱动，旺材电机与电控