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新能源商用车电驱动系统产业运行态势分析:在纯电动汽车上,电驱动系统作为唯一的驱动力来源,保证了车辆行驶的动力性和平顺性,其作用相当于传统燃油车的发动机,同时具备了能量回收功能;在混合动力汽车上,电驱动系统起到了平衡发动机功率、部分动力供应和回收制动能量等作用,能够提升整车动力性、提高动力系统效率、降低能耗。
1、新能源商用车电驱动技术方案:纯电动、插电式混合动力(含增程式)和燃料电池是新能源商用车的三种技术路线,电驱动系统如不区分能量来源,可分为纯电动电驱动系统(含燃料电池)和(插电式)混合动力电驱动系统两种,具体如下:
2、新能源商用车电驱动系统的主要构成:新能源商用车电驱动系统主要由驱动电机、自动变速器和电机控制器构成。
1)驱动电机:新能源汽车的驱动电机替代了传统汽车的发动机,既可以将电能转换为机械能驱动汽车行驶,也可以在制动回收能量中作为发电机将机械能转换为电能,存储在动力电池内。
在新能源汽车轻量化和经济性要求下,驱动电机需要具备体积小、功率密度高、重量轻的特点,针对新能源商用车载重大、工况复杂、持续高负荷的严苛运营环境,其驱动电机要求具备效率高、可靠性强、寿命长、能量密度高、响应速度快、热管理性能好和高效区广等特点。
2)自动变速器:自动变速器能改变输出轴和输入轴传动比,从而调整驱动轮转矩和转速。自动变速器可根据路况及整车的需求,通过电控单元控制自动换挡。自动变速器技术难度高、结构复杂,自动变速器及其控制器与整车的耦合也是商用车电驱动系统的重要技术壁垒。
3)电机控制器:电机控制器的作用主要是接收整车控制器的扭矩指令,进而控制驱动电机的转速与转动方向,另外,在能量回收过程中电机控制器还要负责将驱动电机负扭矩产生的交流电进行整流回充给动力电池,需要能够在频繁起停、加减速,低速/爬坡时的复杂工况下调节扭矩。
(3)中国新能源商用车电驱动系统市场空间:2025年,我国新能源商用车销量为98.29万辆,同比增长61.86%,2023年-2025年,新能源商用车销量渗透率分别为11.27%、19.45%和28.84%,呈现快速提升态势。根据中金企信发布《2026全球和中国新能源商用车电驱动系统市场发展趋势预测(含市场应用领域与需求规模分析)》显示,2040年新能源商用车销量占商用车新车年销量的比例超过70%,考虑到每一辆新能源商用车对应装载至少一套电驱动系统,其销量规模的增长将为上游电驱动系统行业带来广阔的市场空间。
(4)新能源商用车电驱动系统发展趋势:
1)集成化:电驱动系统的各个部件通过整合集成,尺寸和体积得到进一步缩减;与此同时,各部件之间的连接材料因为集成化设计而大幅度减少,系统重量也得到了降低。电驱动系统的集成化趋势,符合主机厂对于降本增效、轻量化、空间优化等方面的诉求。未来随着整车空间性、舒适性、运力等要求的进一步升级,电驱动系统的高度集成化将成为发展方向,如将电机控制器、DCDC、MCU、PDU集成的“多合一”控制器或者将驱动电机、电控、变速器与车桥集成形成电驱桥,以及将电驱桥与电池包、车架、悬架等集成为电动化专用底盘等。
2)高效率、可靠性:《节能与新能源汽车技术路线图2.0》指出,到2025年商用车电驱动系统的总体目标为面向不同应用场景,全面提升动力总成关键部件性能,动力总成装置集成度和效率进一步提升。高效高比功率驱动电机、高效的混合动力专用发动机以及控制技术、高可靠性和长寿命技术等都成为重点攻关方向。高效化的电驱动系统将显著提高整车的经济性、可靠性和平顺性。
3)轻量化:治超限载政策下,商用车对于降低车身自重、提升单车运力的需求更加迫切。随着电驱桥等新结构和新材料的应用,电驱动系统的轻量化将有助于降低整车总重量。
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