长安双电机数智电驱系统

当前，发展十分迅速。2022年中国新能源渗透率为27.6%，今年1-10月渗透率达到36.8%，增长趋势明显。

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2023年12月15日，在第四届汽车电驱动及关键技术大会上，重庆长安汽车股份有限公司新动力研究院副总经理蒋平表示，基于当前国内外多元化的市场和用户需求，长安汽车坚持多动力路线并行的布局，多方布局。

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蒋平介绍，之所以开发基于P13架构的双电机电驱，是基于对当前市场的洞察。一是中国以集中居住为主，二是日常用户驾驶里程以短途为主，三是高速有限速。根据这三个特征，双电机P13构型为主的XEV路线较为明确，将成为后续可插电混动的技术收敛方向。开发这套电驱系统需要有较强的平台适应能力、场景适应性，以满足客户多样化需求。 

蒋 平 | 重庆长安汽车股份有限公司新动力研究院副总经理

以下为演讲内容整理：

现状及趋势

无论中国还是欧洲，我们放到国际视野看，新能源的发展很快。中国2022年新能源渗透率达到27.6%，2023年1-10月份已经达到了36.8%，未来可能还会再增长，近几年一直是10%以上的增长，在2025年预计是50%以上，增长率不会像现在这么快。欧洲2022年新能源的渗透率23.5%，2023年渗透率在23%左右，基本上和2022年相当。 

图源：长安汽车

再看动力路线或者构型，侧重点不一样，中国以EV+XEV为主，这里的XEV在报告里指的是PHEV以及RAEV，我通称XEV。欧洲以HEV+EV为主，中国2023年1-10月份EV的渗透率为25%，XEV为11.69%，可插电的电混占到新能源车总数的1/3。欧洲BEV+HEV占比23%，占比比较大的是HEV，单拿出来看在20%左右，所以欧洲市场HEV还是比较大的量，XEV相对来讲比较少一点。

再看国内新能源车企的竞争格局，我们有一个基本的判断。XEV销量在10-20万的区间，将超过EV成为最重要的增量来源，是后发者商业成功的着力点。10-20万用户群对整车的成本更加敏感，加上XEV电池用的比较少，XEV会成为最主要的动力构型形式。10-20万电气化的产品总的容量比较大，未来2-3年将会有500万辆的规模，同时这部分是寡头占有，随着各个企业混动车型的发力，我们更容易形成重建的格局。在20-30万区间XEV有部分市场，增程有一定的优势。随着电池成本在整车中的占比越来越低，我们认为这部分更容易向纯电进行转化。

再来看政策的情况。积分政策调整，党中央在2021年做出了双碳战略的决策，2023年6月份工信部五部委下发了积分的修订办法，积分修订办法最核心的是促进新能源的再提升，这是主要的要求。PHEV原来的新能源积分一台车1.6分，从2024年开始只有1分，要满足原来规定的新能源积分比例必须提高相应车辆的销售数量。未来2026-2030年六阶段油耗的要求有很大不一样，2026年开始可能会对电耗进行折算油耗考核，比如纯电动车百公里电耗15度电，会乘以0.1161作为油耗去管控。 

2030年国家对整个行业的要求油耗是3.5升，乘用车新能源车占比60%以上。财税政策方面，国家刚出台购置税减免政策公告，未来插电混动的购置税仍然是有的。2024-2027年，国家有5200亿的购置税补贴。在用户购买倾向里再购用户引领动力重构，原来是ICE的车型再购的时候越来越低的比例再去买ICE，但原来是XEV或者EV的用户，再购的时候会增加复购的比例，XEV的用户仍然是主流。

长安电气化战略布局

长安于2017年发布了香格里拉计划，面向电气化全面启动。我们要求在2025年全谱系的全面的电动化。2018年我们发布北斗计划，面向智能化的战略，要求我们朝着智能科技公司转型，包括和地平线，的一些合作。在2023年我们发布海纳百川计划，加速国际化，全速向世界级的品牌迈进，在泰国做了一些基地的布局，于2030年有120万海外的销量以及有1万人直接从事海外相关业务。基于国内国际多元化的市场和用户的需求，长安汽车坚持多动力路线并行的布局，针对插电混合REEV有超级增程，同时还有氢燃料的电池系统。

长安为什么要开发这么一套基于P13架构的双电机的电驱？从市场上的角度看，因为中国的道路法规和用户的使用场景有三个特点，中国是集中居住的，日常用户使用的里程短途为主，高速限速120或者140。这三个特征在一起，根据我们的研判，双电机P13的构型为主的XEV的路线已经比较明确了，成为后续可插电混动的技术收敛的方向。从产品的使命讲，长安有2000多万ICE的基盘客户，要抢占快速增长的XEV的市场，支撑公司电气化的转型。开发的这套电驱系统，必须有比较强的平台适应能力和场景适应性。

长安数智AI电驱混插系统架构有1.5L高效蓝鲸混动发电机、P13高效的电驱、高效安全的电磁以及智慧控制的能量管理系统。我们有两大特点和四大关键技术，有高度平台化和高集成度以及超高紧凑设计的特点。这张图把这套电驱系统的图形做了展示，包括P1和P3电机以及电子油泵、离合器、集成的双电机电控，可以从平台的角度拓展为REEV。从体积的角度，它比竞品小26%，可以覆盖从A级车到C级车的产品，P1发电的峰值功率是99千瓦，P3驱动电机的峰值功率158千瓦。

它的高效电驱系统和机械设计使用的P3电机是10层haripin油冷扁线电机，P1发电机是8层haripin的扁线电机，使用的英飞凌有4核300兆赫兹高运算算力的芯片。在机械的轴承方面我们用的是全球柱的组合，可以降低轴承的损失，同时我们使用电子油泵，可以降低功耗，同时在离合器方面使用低拖拽技术以及低UA的设计降低搅油的损失。  

双电机电驱系统的关键技术是高效电机技术，是全球唯二的10层haripin量产的扁线电机，在电混里面我们是全球首发，而且是量产唯一的10层haripin技术，10层扁线电机的工艺非常复杂，我们有720根线，尤其是扭头工艺的时候每根线之间因为要焊接，激光不能穿过它，在研试的时候有13台磁浮电机，研究它的磁序和运动轨迹。它有360个焊点，每个焊点之间的距离2毫秒，激光怎么焊，我们用了两套的机器人和两套的影像设备，保证10层扁线电机量产生产一致性。效率可以达到97.8%，尤其在高速阶段对能耗的损失可以降低15%。 

图源：长安汽车

发电机采用12对极高载频技术，我们想要把发电机和发动机进行直连，一般行业大家用的是P1电机4对极的，12对极在6500转下面可以达到1300赫兹的频率，4对极到19000多转，我们发动机最高转速6000多转，如果达到19000转需要齿轮的机构，多一对齿轮，噪声问题、重量和传递的效率都是损失，我们使用12对极的技术，让发动机和P1的电机直连。

第二个关键技术是高效的机械部件，机械的效率达到98.4%。我们首次在行业使用的全球球柱组合使轴承的损失降低35%，mini map区间的效率提升1%。在离合器片之间加了波形弹簧，可以使分力的效率和均匀性更好，使拖拽损失降低70%。P1电机和发动机直连设计直连，使齿轮的传动损失减少19%以上。    

双电机电驱系统采用领先的多因子交互主动冷却润滑系统，P1和P3采用油冷，采用两个油管共39个喷油口，针对电机的高温点进行精确的打靶喷射，使电机在动态的扭矩和持续功率方面有比较大的改善。使用的电子油泵技术可以很好地和车速进行解耦，在整车低速一些大负荷、高温的情况下可以把占空比调的比较大，让电机更好的进行冷却。

最后是紧凑的双电机的集成布置。在行业首发P1电机转子、离合器和传动轴藏在P1的电机里面，做的很紧凑。我们看了一下竞品和长安，尤其在Z向比竞品低81毫米，我们的重量是110公斤，比竞品轻30多公斤，可以布置到从轿车到SUV，包括行人保护都是比较有力的。

数智新体验开发

现在的汽车已经从移动机器到了智能移动机器人，对于电驱设计我们认为是必然的趋势。从硬件和软件怎么支撑？从硬的角度讲，7大控制器联动，车端、云端和用户端数据一体，实现全场景的性能领先。从软件的角度，从功能、架构向服务型架构进行升级，让汽车更多依据环境自主决策，支撑场景化的开发以及千人千面功能的打造。 

图源：长安汽车

在能耗方面，首次把ECMS基于能耗最优的算法引入到量产。我们会根据踏板的需求、实时的路况以及电池的电量进行动态的调整。发动机的map不是一成不变的，尤其高温的时候是往下移的，我们根据环境温度实时地调整ECMS算法里相关的参数，使全场景里面我们的能耗都是最优的。

在热管理方面五泵联动，我们有电子主水泵、电子油泵以及三个电子水泵，把电机、电控、发动机、电池和充放电的系统进行了智慧的温控。值得一说的是首次在行业做了一个关于电机内部温控阀，电机是不怕冷的，怕热，稍微温度低一点效率扭矩好一些。但是作为传动系统，轴承、齿轮和变速器等怕冷，因为冷了之后搅油损失，我们在这套系统里借鉴发动机内外循环的概念，当温度比较低的时候，我们装了温控阀，让这套变速汽油润滑油在内部运行，温度高了之后通过温控阀在外面进行热量交换，始终确保这一套电驱系统的温度在6-70度之间，也是综合效率能耗最优的区间。    

我们基于导航的动态能量管理系统，在高速公路上会利用高效的发电去弥补，到堵车阶段用纯电通过，形成最大化的节油，让用户的体验效果更好。在实验方面，我们这套系统经过7大层级，2000多项的实验，整车、动力总成、发动机，先从台架到转毂再到适应场，在外面极端的环境我们做了很多的实验，确保我们在全场景下，把它想成是用户家里面的唯一一台车，要满足全场景的条件。

在制造方面我们利用自动化，信息化，数字化，智能化的手段去控制生产质量，通过大数据的分析，保证产品的质量交付。启源A05的车，在这样的理念开发下做到了纯电里程优于竞品15%，实际馈电油耗优于竞品10%，做到了驾驶性丝滑，0-60公里是3.8秒。为什么可以做到百公里加速7秒以下？我们有一个诀窍，是三个动力源同步驱动，P1、P3和发动机都有一种策略，和市面上的策略不一样，在紧急操作的时候可以快速地紧急操作。

长安提供多谱系动力路线产品，满足不同出行场景需求。2023年全新打造主流电动品牌——启源，相继推出A07、A06、A05、Q05等车型，未来将有更多产品推出。

（以上内容来自重庆长安汽车股份有限公司新动力研究院副总经理蒋平于2023年12月14日-15日在2023第四届汽车电驱动及关键技术大会发表的《长安双电机数智电驱系统》主题演讲。）