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近年来，中国汽车工业的整体增长率有所放缓，但新能源汽车市场相对于市场却大幅上涨。2015年，中国新能源汽车销量首次超过美国，成为全球最大的新能源汽车市场。电机、电池和电控系统是新能源汽车产业链的核心部分之一，也是目前各种新能源汽车技术发展的重要环节。深圳汇川科技有限公司作为R&D专业生产和销售工业自动化控制产品的高科技企业，在电机控制领域的应用需求和技术发展趋势有哪些变化？本期《控制与传动》采访了深圳汇川科技有限公司汽车电子产品线总监张伟先生，他就当前国内新能源汽车市场形势以及电机控制在该应用领域的发展和应用回答了我们的意见。

新能源汽车的快速发展给汽车控制器市场带来了机遇

新能源汽车的快速发展促进了汽车产业的转型升级，抢占了国际竞争的制高点，同时促进了绿色发展，培育了新的经济增长点。在政策的支持下，经过几年国内新能源汽车的市场选择，一些车型，如城市公交车和通勤车，已经进入半政策驱动和半市场驱动的发展，物流车辆也迎来了发展机遇。电机控制器是新能源汽车的重要组成部分，新能源汽车的快速发展为其市场带来了机遇。

汇川从传统的工业逆变器领域进入新能源汽车电机控制器市场。传统工业变频器的质量由年综合故障率控制，而汽车行业采用ppm指标控制质量。虽然传统的工业变频器和新能源汽车的电机控制器在底层驱动技术上有共同点，但在使用环境、控制对象以及对车载产品的可靠性和经济性的要求上都有很大的变化。新能源汽车市场的发展给上游元件业务带来了挑战和商机，如igbt、控制芯片、传感器、结构和散热、连接器和薄膜电容器。对于控制器制造商来说，行业的崛起导致了销售额的快速增长。在过去的三年里，汇川电子控制产品的销量几乎每年都翻一番。

通过探索寻求电机控制器的新发展

目前，国内生产控制器主要包括汇川、上海电气传动、上海大军、深圳蓝海花藤等厂家。电机控制器制造商的市场既有细分又有重叠。在公共汽车和物流车辆领域，主要是国内独立的电控制造商向车辆制造商提供产品。在乘用车领域，不仅有联合电子、Mainland China等外资企业，还有几家独立的电控制造商。

由于电机控制器行业发展不平衡，市场开发仍不成功。在一些大型汽车制造商中，强调产品的安全性、质量和性能，而在许多中小型汽车制造商中，则没有保证。特别是在物流汽车行业，普遍存在终端订购的情况，其中兴趣模式比较复杂，性价比不一定是选择的主导因素。就行业竞争而言，新产品开发的性能、价格、交付时间、质量和及时性都是主要制造商的重要竞争点。

汇川的新能源汽车电控之路经历了从乘用车到商用车再到乘用车的循环，在探索中形成了自己的电控之路。

汇川从吉利和中捷的相关项目起步，进入电机控制行业。此后，由于整车市场没有大的发展机会，整车厂有自制电控的强烈冲动，汇川调整了主攻方向，瞄准商用车领域。通过与世界上最大的客车制造商宇通的合作，汇川发展和完善了自己的商用车生产线。宇通具有极强的创新意识，对供应商的能力有严格的控制。自与宇通合作以来，汇川开发了一系列具有竞争力的产品，其中包括深深扎根于人们心中的“五位一体”理念。

过去，传统的公交车通常改装在卡车的二等底盘上，整车的动力布置与目前的物流车辆一致，这意味着公交车的电子控制可以更方便地移植到物流车辆上。汇川也在飞速发展的物流市场中收获了一些东西。到2015年年中，汇川将考虑如何在未来市场容量最大的乘用车领域占据一席之地。通过对标分析，汇川发现国内技术状况与客车的实际需求还有很大差距，这不仅体现在单机技术水平上，还体现在系统能力上。鉴于这一结论，汇川实行“走出去，请进来，本土化”的战略。汇川在中国拥有巨大的商用车市场，并与欧洲顶级公司(梅赛德斯-奔驰和宝马电子控制供应商)保持技术合作。同时，它通过技术能力(而不是特定产品的引进和消化)、本地化的R&D和制造、效率提高和成本降低而受到合作伙伴的青睐。

随着未来国内新能源汽车市场补贴衰退的加速，张伟先生认为应从以下三个方面来应对。首先，巩固商用车的基础。新能源商用车市场将日益成熟。由于早期客户的良好示范效果，越来越多线路相对固定的客户意识到新能源汽车的优势，并有自发购买意向。其次，新能源汽车很有吸引力，使用它们的成本比传统汽车低得多；二是通过技术创新，采用新材料、新工艺、新设备，开发高功率密度、高集成度的产品，从方案上降低成本。第三，开始布置全自动生产线，这可以在未来批次的支持下有效降低制造成本和提高质量。

“质量、安全和成本”是目前电机控制的主要技术发展重点

目前，新能源汽车市场对电机控制器产品提出了高效率、高功率密度、高可靠性、功能安全性和低成本的要求。高效率，以提高续航里程和降低电池消耗；高功率密度是为了满足车辆布局和碰撞的要求，同时实现车辆的轻量化；可靠性高，由于车辆的工作环境恶劣，在阳光下车辆的温度可达80摄氏度，而在冬天则低至零下30度；在振动方面，由于车辆行驶在各种路况下，振动也非常严格；家用汽车的寿命一般为15年，因此可靠性也非常关键。

“质量、安全和成本”是目前电机控制的主要技术发展重点。

汽车行业对质量有很高的要求，例如，丰田对质量的要求是晚上10点。这一要求对国内制造商来说是一个巨大的挑战。在质量和开发过程方面，汇川严格遵循ts16949和iso26262的规范。可靠性是设计的重点，从设备选择到单体认证，到pcba可靠性验证，最后到整机，可靠性是每个环节中特别重要的评估标准。就产品使用寿命而言，焊盘通过了可靠性测试，通过切片分析、器件剥离分析等层层评估，最终达到了15年使用寿命和40万公里产品的目标要求。在安全方面，主要围绕iso2626标准，制定了符合标准的系统方案并通过认证。在成本方面，主要通过技术优化降低成本，如igbt定制、霍尔自制、旋变信号软件解码等措施。

综上所述，汽车行业是一个大规模的制造业，对安全性要求极高。作为其中最重要的部分，控制器有着极其严格的质量要求。Ppm客户不会选择质量不合格的控制器，因为不合格的控制器会使制造商的汽车有被召回和索赔的风险。

这远远不能满足质量标准，电机控制的技术优化仍在进行中。未来，通过igbt、sic芯片和封装技术以及软件算法优化，电机控制将实现98%以上的控制器效率；通过定制igbt、电容、霍尔传感器和铜排，将功率密度提高到20kw/l以上。对环境的适应性变得更强，控制器的防护等级为ip67甚至ip68，从而确保车辆在各种工业控制下的安全运行。例如，当控制器被暴雨天气淹没时，车辆仍能正常运行。随着车辆电气设备数量的增加，电磁干扰对于车辆的安全运行和电气设备的正常运行也非常重要。对emc的要求将提高到5级。随着汽车智能化的发展，未来辅助驾驶和自动驾驶的普及对汽车安全性的要求越来越高，因此未来的功能安全水平将达到iso2626asild。随着新能源汽车数量的增加，成本是制约新能源汽车发展的关键因素，高质量、低成本也将是未来技术手段要克服的关键。

汇川最新的电机控制器是第三代乘用车控制器产品，目前已进入B型开发，整车路试于今年11月进行。与市场上同类产品相比，它具有更高的电磁兼容等级5，更高的功率密度17kw/l，满足iso26262asilc的要求，软件采用autosar架构，实现了所有代码的自动生成建模，设计寿命长达15年40万公里，成本低廉。