蔡蔚：电驱动前沿性的创新研究明显不足

近日，中国汽车工业信息网采访了哈尔滨理工大学“头雁”教授、金靖电气创始人蔡威博士。蔡教授阐述了电驱动行业的发展趋势:看好我国新能源汽车和电驱动行业的发展，但同时也呼吁业界关注电驱动主控芯片、功率芯片等“瓶颈”技术，减少恶性竞争，做好关键技术攻关，协同全行业推动电驱动行业健康发展。

问:你对电动车的不同技术路线有什么看法？

蔡威:在补贴和其他政策的推动下，中国的新能源汽车发展迅速，特别是在最近几年。其实我更欣赏市场竞争。最近新能源汽车的市场份额有了不错的进展。这个进步虽然和补贴有关，但最重要的还是国家政策法规对新能源汽车和节能减排的要求，带动了产业发展。从全球来看，新能源汽车是一个主流发展方向。因此，从适应汽车产业改革的大趋势来看，未来新能源汽车将会快速发展。新能源汽车到2025年达到20%没有问题，市场份额可能更高。电驱动作为新能源汽车的重要组成部分，对新能源汽车的发展至关重要。

燃料电池方面，还存在很多问题，单纯依靠市场还是很难的，尤其是乘用车，还是需要政府补贴来推动产业发展。

在一段时间内，混合动力将成为主流，但从长远来看，混合动力是进一步电气化的趋势。国产混动系统基本都是以跟随为主，未来还需要更多的技术创新来提升水平。个人认为2025年混合动力达到40%是有挑战性的，但是2030年混合动力和新能源汽车总量达到80%以上是完全有可能的。

个人认为，2035年实现所有车辆电动化的目标很难，主要是540-580万辆商用车电动化的挑战。毕竟商用车的碳排放或者污染物排放都没有政策法规体系。我们应该立即解决商用车和电梯电气化的节能减排问题。

问:电驱动技术的发展趋势是什么？

蔡威:主要有几点:

(1)扁线绕组永磁电机是趋势。

我国电机的主要性能指标与世界相差不远，能满足国内生产和应用的需要，但在前瞻性研究上比国外差，至少比国外差3~5年。未来国产电机一定是扁线绕组的永磁电机，因为我国稀土永磁资源丰富，市场份额大。电机正朝着高效率、高速度、高功率密度的方向发展。同时，要重点解决EMI、EMC、NVH问题。

(2)高速度和高功率密度

电机向高速发展是一个很重要的趋势。提高转速会使电机变小，但需要考虑电机最大转速与电机峰值功率时转速的协调。很多人误以为只要提高电机的最高转速，电机就会做得更小。这是不正确的。其实电机的大小主要取决于电机峰值功率时的转速。如果把峰值功率放在最高转速，通过提高峰值转速可以把电机做得很小；但是如果把峰值功率放在低速范围，即使电机最高转速，也没有办法让电机变小。

(3)电机、材料及相关零部件的集成开发。

未来电机性能的提升离不开材料和零部件的进步，所以电机与材料和零部件的一体化是非常重要的产业发展趋势。我国电驱动系统在实际性能上可以满足自动驾驶汽车的需求，但在前瞻性研究上与国外先进国家还有一定差距。例如，美国已经开始研究碳化硅控制器和一些特殊材料(如超级铜)在电机系统中的应用，并做出了功率密度为50 kW/L的实验室样品，而中国刚刚开始相关研究。所以我认为国内跟随者很多，前沿创新研究明显不足。

(4)从三合一向多合一发展

三合一已经成为世界主流。2020年，70%的汽车将初步配备三合一。未来肯定会继续朝着一体机发展。

(5)多挡不会成为主流配置。

对于低端纯电动汽车，只需要一个驱动电机和一个减速器。而且高档车或者专用车都会有一些换挡要求，除了减速器，还有变速器。那么什么是高端车呢？我指的是这样性能的一种车:零速和低速需要大扭矩，高速需要高最大转速和高功率。

(6)轮毂电机难以在五年内大批量产业化。

轮毂电机车具有传输路径短、效率高的优点。不过我还是认为轮毂电机电动车五年内量产的可能性不大。主要是一些核心问题没有解决。轮毂电机电动车是一个历史悠久的好概念，在科学上很好，但在工程技术上并没有解决所有的问题。所以当今世界还没有轮毂式机动车量产，未来五年量产的挑战依然巨大。我相信会有少量的示威游行。保时捷先生在1898年做出了样车，100多年后，近十年样车数量一直在增加，但这种情况不能称为量产。

(7)观察碳化硅控制器。

在控制器方面，第三代宽带隙半导体控制器是发展方向。我个人认为，到2028年到2030年，超过一半的驱动电机系统会使用碳化硅控制器。这将带动相关材料和元器件的发展，如耐高压、耐高温的电容器，同时也会遇到一些新的、更棘手的问题需要解决，如电磁兼容的挑战、电机的轴电流等。

问:电传动行业有哪些“瓶颈”技术？

蔡威:在和谐的国际环境中，我们不太了解自己的缺点。近年来，尤其是“缺芯”的情况，唤醒了对产业链短板的认知，从材料到零部件都加大了研发力度，水平也在逐步提升。我觉得是时候市场竞争了。我们要真正落实我们的长处，弥补我们的短板，真正认识到我们的短板是什么。在R&D增加投资比补贴终端产品更有效。很多关键短板仅靠整车拉动是不现实的，需要国家从源头上给予一定的支持。

国产控制器的主要问题是“缺芯”，包括控制芯片和电力电子芯片，从产业链的角度来看是非常危险的。如果限制从中国进口芯片，那么整个应用芯片乃至所有新能源汽车的核心部件都很容易崩溃，这是非常危险的。希望国家层面和整车企业能够充分认识到核心短缺的严重性和有效解决核心短缺的紧迫性。

控制芯片方面，虽然很多自主芯片公司都说2022年底电驱动主控芯片会上总线，但我个人对实际应用加载进度比较悲观，主控芯片大概会在2022年前后小批量加载……25.在功率芯片方面，还是基本依赖进口。除了2019年上海电驱用嘉兴斯达的芯片做了一批48V控制器，仍然没有实际装车量，占比仍然不高。至于控制器的基本框架，缺少芯片导致没有自己的软件架构。还有一点很严重，中国应该有自己的软件架构平台，而不是一直用德国的AUTOSAR。电机轴承，尤其是一万转以上的，也是需要进一步努力的方向。此外，电机用耐电晕绝缘材料和耐高温芯片封装材料的原材料主要依赖进口。

问:国内电传动企业的优势在哪里？

蔡威:主要体现在人才、售后服务和价格上。

人才方面，随着国家经济实力的提升，可以吸引国外高端人才来华发展。另外，新能源汽车的补贴政策这几年每年都在变，这让我们的老百姓在这个过程中锻炼的很快。在国外通常需要三年才能完成的事情，我们一两年就完成了。这些年通过摸索培养和发展了很多工程师，这些人形成了很好的实践经验，正值壮年。时势造英雄。

在售后服务方面，这是本土企业的优势。如果坏了，会马上修理。基本上，如果出了问题，你可以在24小时内打电话到现场。

价格方面，已经不是赢得市场的关键。精密电气赢得大众商用车碳化硅控制器量产订单，不是靠价格，而是靠性能。而且价格低导致国内电机企业亏损，很多都是靠地方政府支持参与恶性竞争，而国外企业基本都是盈利的。

未来国内电传动企业仍有发展空间。中国市场巨大，中国企业有本土优势。

问:电力驱动行业的新进入者有机会吗？

蔡威:我认为好的企业，包括转型和初创企业，任何时候都有机会。但在生死存亡的关键时刻，企业还是需要有人来救你。魏莱非常感谢合肥市政府对他的帮助，获救后是英雄。另外，给一些有才华有经验的人优厚的待遇也很重要。同时，用好团队的大脑，会加速后入公司的发展。最重要的是，要有自己的核心技术优势，而不是模仿和低端组合。

问:你如何看待电驱动未来的价格走势？

蔡威:我个人认为电传动系统的价格是一个整体价格，应该包含整个系统。以碳化硅控制器为例。控制器中使用的碳化硅功率模块的价格是IGBT的2~3倍。但是使用碳化硅控制器后，效率提高，可以降低电池的成本。所以要从系统层面估算价格来评价碳化硅控制器适不适合。

以后成本肯定会降，但是原材料价格降不了。历史上原材料从来没有下降过，所以降低成本的主要措施就是少用材料，简化工艺。一种新材料应用后，只有初始价格会有一个平稳下降的阶段，但一般来说，原材料价格沿时间轴的下降只会是一个短期的小低谷，整体表现趋势是涨价。所以不能指望原材料价格下降，只能通过技术和工艺来降低成本。还有，随着车辆规模的增加，成本肯定会降低。100万的材料和零部件的自行车成本一定低于10万辆。

此外，成本控制也是国内车企的一大优势。事实上，我们缺乏科学的成本控制措施，往往只能通过粗略挤压供应商的利润来获得低成本。建议合理分配，互利共赢。如果供应商每天都在死亡，技术创新是不可能的。

问:关于电力驱动行业发展的建议

蔡威:首先，从技术上讲，我们应该鼓励学习……来自美国和欧洲的一些先进国家，使零部件、材料、组件、电机、控制器、减速器/变速器、总成、整车共同发展，下游帮助上游供应商解决问题，迎接挑战，集成创新。这是一个值得借鉴的经验。

第二，新能源汽车补贴多年，该停了。建议通过支持科技攻关解决技术难题、补齐短板，通过减免税费支持企业市场竞争，继续补贴新能源汽车不利于产业创新和健康发展；第三，鼓励企业认真搞创新，扎扎实实做质量。加大对自主企业的市场化引导，让他们真正做出具有全球竞争力的产品。企业要能走出国门，产品要有全球竞争力。不能出国的，不能称之为领导。汽车核心零部件强，中国新能源汽车产业强。近日，中国汽车工业信息网采访了哈尔滨理工大学“头雁”教授、金靖电气创始人蔡威博士。蔡教授阐述了电驱动行业的发展趋势:看好我国新能源汽车和电驱动行业的发展，但同时也呼吁业界关注电驱动主控芯片、功率芯片等“瓶颈”技术，减少恶性竞争，做好关键技术攻关，协同全行业推动电驱动行业健康发展。

问:你对电动车的不同技术路线有什么看法？

蔡威:在补贴和其他政策的推动下，中国的新能源汽车发展迅速，特别是在最近几年。其实我更欣赏市场竞争。最近新能源汽车的市场份额有了不错的进展。这个进步虽然和补贴有关，但最重要的还是国家政策法规对新能源汽车和节能减排的要求，带动了产业发展。从全球来看，新能源汽车是一个主流发展方向。因此，从适应汽车产业改革的大趋势来看，未来新能源汽车将会快速发展。新能源汽车到2025年达到20%没有问题，市场份额可能更高。电驱动作为新能源汽车的重要组成部分，对新能源汽车的发展至关重要。

燃料电池方面，还存在很多问题，单纯依靠市场还是很难的，尤其是乘用车，还是需要政府补贴来推动产业发展。

在一段时间内，混合动力将成为主流，但从长远来看，混合动力是进一步电气化的趋势。国产混动系统基本都是以跟随为主，未来还需要更多的技术创新来提升水平。个人认为2025年混合动力达到40%是有挑战性的，但是2030年混合动力和新能源汽车总量达到80%以上是完全有可能的。

个人认为，2035年实现所有车辆电动化的目标很难，主要是540-580万辆商用车电动化的挑战。毕竟商用车的碳排放或者污染物排放都没有政策法规体系。我们应该立即解决商用车和电梯电气化的节能减排问题。

问:电驱动技术的发展趋势是什么？

蔡威:主要有几点:

(1)扁线绕组永磁电机是趋势。

我国电机的主要性能指标与世界相差不远，能满足国内生产和应用的需要，但在前瞻性研究上比国外差，至少比国外差3~5年。未来国产电机一定是扁线绕组的永磁电机，因为我国稀土永磁资源丰富，市场份额大。电机正朝着高效率、高速度、高功率密度的方向发展。同时，要重点解决EMI、EMC、NVH问题。

(2)高速度和高功率密度

电机向高速发展是一个很重要的趋势。提高转速会使电机变小，但需要考虑电机最大转速与电机峰值功率时转速的协调。很多人误以为只要提高电机的最高转速，电机就会做得更小。这是不正确的。其实电机的大小主要取决于电机峰值功率时的转速。如果把峰值功率放在最高转速，通过提高峰值转速可以把电机做得很小；但是如果把峰值功率放在低速范围，即使电机最高转速，也没有办法让电机变小。

(3)电机、材料及相关零部件的集成开发。

未来电机性能的提升离不开材料和零部件的进步，所以电机与材料和零部件的一体化是非常重要的产业发展趋势。我国电驱动系统在实际性能上可以满足自动驾驶汽车的需求，但在前瞻性研究上与国外先进国家还有一定差距。例如，美国已经开始研究碳化硅控制器和一些特殊材料(如超级铜)在电机系统中的应用，并做出了功率密度为50 kW/L的实验室样品，而中国刚刚开始相关研究。所以我认为国内跟随者很多，前沿创新研究明显不足。

(4)从三合一向多合一发展

三合一已经成为世界主流。2020年，70%的汽车将初步配备三合一。未来肯定会继续朝着一体机发展。

(5)多挡不会成为主流配置。

对于低端纯电动汽车，只需要一个驱动电机和一个减速器。而且高档车或者专用车都会有一些换挡要求，除了减速器，还有变速器。那么什么是高端车呢？我指的是这样性能的一种车:零速和低速需要大扭矩，高速需要高最大转速和高功率。

(6)轮毂电机难以在五年内大批量产业化。

轮毂电机车具有传输路径短、效率高的优点。不过我还是认为轮毂电机电动车五年内量产的可能性不大。主要是一些核心问题没有解决。轮毂电机电动车是一个历史悠久的好概念，在科学上很好，但在工程技术上并没有解决所有的问题。所以当今世界还没有轮毂式机动车量产，未来五年量产的挑战依然巨大。我相信会有少量的示威游行。保时捷先生在1898年做出了样车，100多年后，近十年样车数量一直在增加，但这种情况不能称为量产。

(7)观察碳化硅控制器。

在控制器方面，第三代宽带隙半导体控制器是发展方向。我个人认为，到2028年到2030年，超过一半的驱动电机系统会使用碳化硅控制器。这将带动相关材料和元器件的发展，如耐高压、耐高温的电容器，同时也会遇到一些新的、更棘手的问题需要解决，如电磁兼容的挑战、电机的轴电流等。

问:电传动行业有哪些“瓶颈”技术？

蔡威:在和谐的国际环境中，我们不太了解自己的缺点。近年来，尤其是“缺芯”的情况，唤醒了对产业链短板的认知，从材料到零部件都加大了研发力度，水平也在逐步提升。我觉得是时候市场竞争了。我们要真正落实我们的长处，弥补我们的短板，真正认识到我们的短板是什么。在R&D增加投资比补贴终端产品更有效。很多关键短板仅靠整车拉动是不现实的，需要国家从源头上给予一定的支持。

国产控制器的主要问题是“缺芯”，包括控制芯片和电力电子芯片，从产业链的角度来看是非常危险的。如果限制从中国进口芯片，那么整个应用芯片乃至所有新能源汽车的核心部件都很容易崩溃，这是非常危险的。希望国家层面和整车企业能够充分认识到核心短缺的严重性和有效解决核心短缺的紧迫性。

控制芯片方面，虽然很多自主芯片公司都说2022年底电驱动主控芯片会上总线，但我个人对实际应用加载进度比较悲观，主控芯片大概会在2022年前后小批量加载……25.在功率芯片方面，还是基本依赖进口。除了2019年上海电驱用嘉兴斯达的芯片做了一批48V控制器，仍然没有实际装车量，占比仍然不高。至于控制器的基本框架，缺少芯片导致没有自己的软件架构。还有一点很严重，中国应该有自己的软件架构平台，而不是一直用德国的AUTOSAR。电机轴承，尤其是一万转以上的，也是需要进一步努力的方向。此外，电机用耐电晕绝缘材料和耐高温芯片封装材料的原材料主要依赖进口。

问:国内电传动企业的优势在哪里？

蔡威:主要体现在人才、售后服务和价格上。

人才方面，随着国家经济实力的提升，可以吸引国外高端人才来华发展。另外，新能源汽车的补贴政策这几年每年都在变，这让我们的老百姓在这个过程中锻炼的很快。在国外通常需要三年才能完成的事情，我们一两年就完成了。这些年通过摸索培养和发展了很多工程师，这些人形成了很好的实践经验，正值壮年。时势造英雄。

在售后服务方面，这是本土企业的优势。如果坏了，会马上修理。基本上，如果出了问题，你可以在24小时内打电话到现场。

价格方面，已经不是赢得市场的关键。精密电气赢得大众商用车碳化硅控制器量产订单，不是靠价格，而是靠性能。而且价格低导致国内电机企业亏损，很多都是靠地方政府支持参与恶性竞争，而国外企业基本都是盈利的。

未来国内电传动企业仍有发展空间。中国市场巨大，中国企业有本土优势。

问:电力驱动行业的新进入者有机会吗？

蔡威:我认为好的企业，包括转型和初创企业，任何时候都有机会。但在生死存亡的关键时刻，企业还是需要有人来救你。魏莱非常感谢合肥市政府对他的帮助，获救后是英雄。另外，给一些有才华有经验的人优厚的待遇也很重要。同时，用好团队的大脑，会加速后入公司的发展。最重要的是，要有自己的核心技术优势，而不是模仿和低端组合。

问:你如何看待电驱动未来的价格走势？

蔡威:我个人认为电传动系统的价格是一个整体价格，应该包含整个系统。以碳化硅控制器为例。控制器中使用的碳化硅功率模块的价格是IGBT的2~3倍。但是使用碳化硅控制器后，效率提高，可以降低电池的成本。所以要从系统层面估算价格来评价碳化硅控制器适不适合。

以后成本肯定会降，但是原材料价格降不了。历史上原材料从来没有下降过，所以降低成本的主要措施就是少用材料，简化工艺。一种新材料应用后，只有初始价格会有一个平稳下降的阶段，但一般来说，原材料价格沿时间轴的下降只会是一个短期的小低谷，整体表现趋势是涨价。所以不能指望原材料价格下降，只能通过技术和工艺来降低成本。还有，随着车辆规模的增加，成本肯定会降低。100万的材料和零部件的自行车成本一定低于10万辆。

此外，成本控制也是国内车企的一大优势。事实上，我们缺乏科学的成本控制措施，往往只能通过粗略挤压供应商的利润来获得低成本。建议合理分配，互利共赢。如果供应商每天都在死亡，技术创新是不可能的。

问:关于电力驱动行业发展的建议

蔡威:首先，从技术上讲，我们应该鼓励学习……来自美国和欧洲的一些先进国家，使零部件、材料、组件、电机、控制器、减速器/变速器、总成、整车共同发展，下游帮助上游供应商解决问题，迎接挑战，集成创新。这是一个值得借鉴的经验。

第二，新能源汽车补贴多年，该停了。建议通过支持科技攻关解决技术难题、补齐短板，通过减免税费支持企业市场竞争，继续补贴新能源汽车不利于产业创新和健康发展；

第三，鼓励企业认真搞创新，扎扎实实做质量。加大对自主企业的市场化引导，让他们真正做出具有全球竞争力的产品。企业要能走出国门，产品要有全球竞争力。不能出国的，不能称之为领导。汽车核心零部件强，中国新能源汽车产业强。

标签：保时捷大众合创汉蔚来

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