超融合电驱动系统的实现路径及关键技术分析

2022年前10个月，国内乘用车市场三合一电驱动系统匹配份额接近63%，其中TOP15供应商占比83%。得益于其车型的受欢迎程度，华为的三合一/多合一电力驱动系统进入了前15名。

2022年12月7-8日，在盖世汽车主办的2022第三届汽车电驱动及关键技术大会上，华为数字能源科技有限公司智能电领域副总裁鹏鹏介绍，华为推出的超融合电驱动系统DriveONE集成了MCU、电机、减速器、DCDC、OBC(车载充电器)、PDU(配电单元)、BCU(电池控制单元)七大部件

华为数字能源技术有限公司智能电气领域副总裁。

我演讲的主题是“融合极简，云智融合——超融合电驱动系统关键技术”，主要从产业发展的角度谈超融合电驱动系统的发展趋势、必要条件和充分条件，以及在这条路上将要经历的问题，以及关键技术的探索。

电力工业的发展历程

从OEM模式发展来看，电气化发展的过程可以分为三个阶段。第一阶段是2018年之前，主机厂将遵循传统的开发和销售模式——“所卖即所得”，专注于汽车，注重电动化的实现；第二阶段，2018年后，以新势力为代表的新车企开始关注以人为中心的电动车发展，“用户体验”之类的词汇开始流行。人们开始关注充电体验、动力体验、防眩晕体验，也开发了基于汽车的各种使用场景，比如露营模式...未来还将包括智能驾驶舱、智能驾驶等一系列新体验，所以现阶段车企开始提供更加个性化的。

第三阶段，我们认为从明年开始，也就是2023年到2030年，汽车将成为以人为中心的智能移动空间。这种业态会催生更多的跨界融合:移动咖啡屋、书吧、邮局……智能组网对平台、架构和开发模式提出了新的挑战，传统电子电气架构下的总线控制已经不能满足未来电力和智能的需求。我们知道，在总线控制下会有许多小的控制单元ECU。这些ECU的能力非常有限，在后续的进化升级过程中也存在各种各样的问题。

因此，为了解决这些问题，汽车的电子电气架构将首先向中央集成演进，在演进过程中，可以分为过渡状态，如域控制状态，这将提高智能性能和OTA能力。综上所述，目前的发展趋势是从功能性汽车向智能化汽车转变，包括基于服务的SOA架构、软件定义汽车、OTA的广泛使用、不断创新等。，这就要求企业适应架构融合和控制统一，这也是为什么超融合一定是未来的方向。只有实现一体机，OTA才能更快升级，比如电源域，可以在线校准，让性能保持在最佳状态，实现实时电池安全健康监控。

电力领域的超收敛趋势分阶段发展。

车辆轻量化、模块化发展和智能化是未来技术发展的方向。现在电动车的迭代时间已经从40-50个月缩减到20个月以上，还会进一步缩减到10个月以上。为了实现这一点，模块化开发过程是必要的。此外，智能性、安全性、可靠性等。都是高集成度的要求。

我们认为，权力领域的整合可以分为三个阶段。第一阶段是现在的三合一集成阶段:将MCU、电机、减速器集成在一起；然后华为处于领先队列的六/七/八位一体阶段，是传统三合一电驱动系统和三合一OBC的融合；未来将走向N合一超融合，按照汽车零部件来区分。上半部分是驱动、热、锂的超融合，另一部分是滑板底盘的路线。

其实在第二阶段，整车已经轻量化、模块化、智能化，主要通过硬件集成、电气集成、芯片集成。目前市面上很多一体机系统只是简单的硬件叠加，我们也在向外壳集成方向发展，包括电气集成、单板集成、软件控制、芯片集成。给车企带来的价值是:节省开发成本，整机轻量化，续航里程增加，整机模块化，更容易布置。

2020年，华为在北京车展发布了超融合7合1电驱动系统，实现了多项领先技术，可带来极简融合、安全可靠、卓越体验、智能AI。“最小收敛”意味着极度简化的开发、适应和布局。“安全可靠”主要指电池安全。“优秀体验”包括快充、续航、驾驶等体验。"

驱动超聚变电力驱动系统

接下来介绍DriveONE超融合电驱动系统。华为的超融合电驱动系统DriveONE集成了七个组件:MCU、电机、减速器、DCDC、OBC(车载充电器)、PDU(配电单元)、BCU(电池控制单元)。

为什么超融合能够为OEM厂商节省大量的开发成本？试想传统的独立ECU开发模式，很多团队要定义不同的组件，从供应商管理、集成、验证等步骤都需要大量的时间和人力成本。与传统相比，3+3的整合模式相当于将两个团队合二为一，不仅可以节约成本，还可以缩短整个开发的上市周期。

为了实现超集成，应提前实现以下关键技术，包括高速、集成散热和智能油冷技术，如高速转子、高速电磁方案、高速齿轮轴、高速轴承等部件的集成。

突破上述技术后，ONE超融合电驱动系统能够提供的第一个价值是:相比3+3电驱动系统，体积减小20%，重量减轻15%，有利于车辆的布局和车内空间的拓展。

动力方面，DriveONE超融合电驱动系统覆盖120kW-150kW，可以满足不同车型的需求。生产线方面，超集成有助于缩短装配时间，提高下线节拍率，但不完全统计至少可以提高20%的节约率。

性能方面，DriveONE超融合电驱系统在智能油冷的加持下，可以实现更高的动力性能，包括持续高速和多循环零百公里加速，在NVH驾驶体验方面也有不错的表现。

以上是DriveONE超融合电驱动系统能够带来的优秀体验。接下来，我们来说说这个系统的可靠性。华为致力于高可靠性设计和验证，以及高自动化生产线保证，以满足产品安全要求。

在设计方面，华为以满足15年30万公里的要求为目标，定义了部件的全生命周期工况。我们还引入人工智能管理技术，分三个阶段设计和优化电机核心部件的性能。这些产品将经过严格的测试和验证，我们还建立了高自动化生产线作为这些产品的产量保证。

在融合架构下，DriveONE超融合电驱动系统还增加了创新的功能安全设计。高集成度不仅带来了从元器件到系统的高安全性，还可以实现从单机模拟到整车运行的场景模拟，模拟充电场景中异常的电机角度感、异常的DCDC供电、OBC故障过充，从而保证全场景、全系统高功能安全性的实现，达到ASIL D级。

看网络安全，华为擅长网络安全。我们做了30年的世界级ICT供应商，可以把之前的技术经验运用到车辆端，为智能汽车的电源域系统提供三横五纵的多层保护。

总而言之，要实现智能化，行业必须走向域控架构，超融合是域控趋势下的必由之路。要实现超融合，不仅需要硬件融合，还需要软件融合和芯片融合。华为正在向这个阶段迈进。我们还在电驱动的开发中注入软件架构，实现CP+AP开发结构的分层解耦，为后期OTA下的电源域持续迭代打下坚实基础。