精进电动创始人兼首席技术官 新能源汽车电机系统性能优化技术国家地方联合实验室主任蔡蔚就电机供应链的机遇与挑战的话题进行了观点阐述，以下为演讲实录：
 

　　很高兴有机会受大会组织的邀请来做这个报告，下面我就简单谈一下我的几个观点。
 

　　大概分这么几个方面来讲吧。
 

　　第一，能源的清洁化是全球发展的趋势。
 

　　也就是说能源一定是向从石油生物质等等这样一些呢，逐步向可再生能源发展，这是全球的趋势。那么在定义的过程中呢，我们也看到了(这是我昨天偷邹院士PPT拿的，邹院士昨天才发表的东西，我给他拿出来了)。
 

　　我们国家的一些规划，国家发改委的国画，我们国家在发电过程中，上面是有现有的，下面这个是2020年所要做到的。右边到2020年的一些指标(关于放电方面的指标)，得到结论到2030年的时候，我们国家规划可再生能源发电要占50%。
 

　　什么意思呢?对于电动车而言，电动车可以从2015年的某知名品牌电动车每公里排放190克的二氧化碳，到2030年的时候，就是这辆车不做任何改进。当然我们有很多的改进了，就假设不做任何改进，仅仅是由于能源的清洁化就可以使它变成108克二氧化碳的排放。所以，显然能源的清洁化和汽车的电动化是我们国家的战略发展大旗。
 

　　那么有了这些大家都熟悉的，上午我们的领导已经反复讲了这些事情，我就不详细讲了。总而言之，燃油经济的压力使得我们做传统汽车的人不得不考虑电动化。换句话说，到2030年的话，您的车如果每台车不加上一台电机的话，您是没法在中国混的，这是我大概得出的一个结论。再换句话说，汽车电动化不是一个可选项，而是一个必须项。不管你是做传统的，还是做新能源的，这显然是其中一个。
 

　　2025的规划。右边是我在天津的论坛上拷贝日本政府的一个结论，日本政府是说到了2025年的时候，大家可以看到80%、90%都是电动化的汽车，也就是说不再有燃油车了。这是日本政府的，上面是丰田公司的，我就不详细讲了。总而言之，汽车电动化是一个大潮，是一个大的趋势，而丰田公司去年就已经把混合动力车做到了百万台。而且pros一个单车，就已经做到了将近80万台，就这一辆车坐到了80万台，一个model。
 

　　那么还有一些是大家在讨论中的事情，大家一定把国外这些，像德国政府、法国政府、英国政府，政府说的事情就认为是这个国家要执行。他们不像我们政府，他没那么大能量。换句话说，政府说的最多，像说了三分之一的算，剩下还有三分之二说了不算。所以，大家在看的，尽管他们都在规划，说取消燃油车，不要卖燃油车了。但是他说的取消燃油车不要卖燃油车，是指不准卖纯燃油车，不包括混合动力。也就是说电动化的燃油车是在他准卖的范围之内，这个想给大家说明一下。
 

　　当然，我这边也列了一些提案，左边是有些通过的，右边是一些企业的规划。从这些企业的规划当中，我们可以得出一个结论，这不仅仅是一个国家的推动，作为一个企业已经在推动电动化。包括我们国家的许多企业，像吉利等等这样的企业，他们有他们自己的规划。
 

　　第二，电驱动系统电机和控制器的发展。
 

　　我经常遇到大家问的问题，您做的电机是混合动力的电机呢?还是电动车的电机?实际上做电机系统的人不存在这个问题，不管是混合动力的，还是纯电的，还是燃料电池的，都离不开电机。所以，我们做的是这三家的。
 

　　那么因而呢，我们可以看到齿轮箱+电池+电力电子，如果上面掏一个盖，下面加一个地盘的话，它就是纯电动车。可如果把中间这一部分，跟上面的内燃机结合起来，再装到车上去，这个动力系统实际上就是混合动力。如果它跟燃料电池的发动机结合起来再装到车上，就是燃料电池车。因而，电驱动系统是放之四海而皆准的，任何一个新能源汽车都离不开的系统，也就是说做电机的不存在说您做什么，您做所有的电机，您做所有的电驱动系统。
 

　　那么因而就得出了一个过去传统汽车的内燃机+变速箱就是未来的电驱动系统，一个电驱动系统代表了发动机也代表了变速箱。
 

　　那么从这个角度上讲，我们从低的起停系统，一直到高的纯电系统或者燃料电池。在这里面，我个人的观点是像起停系统是传统汽车现在必须要有的系统。而起停系统和弱混合动力，逐步会被这个世界淘汰。尽管48伏在我们国家每一个主机厂都在推，但是它没有办法满足燃油经济性的要求，它做不到百公里4升，更做不到百公里3.2升。所以早晚有一天，这个燃油经济性需要用其他的新能源汽车去换48伏燃油的经济性，这就是我的观点。您要进行二次革命，换句话说，你开发一次48伏还不行，将来48伏还要升级，这是我的一个观点。
 

　　那么另一个呢，我们国家自己的产品也在逐步从十二五从无到有的问题，逐步从有向优的方向发展。这个其中发展左边的，主要是指我们讲的振动噪音问题，EMI、EMC的问题。还有我们讲的转矩波动等等这样的一些问题，也就是说这样是提高品质的功能。
 

　　在十二五的时候，我们经常谈的是电机的功率力度、电机的性能，而现在我们要谈的除了这些以外，还要谈电机的EMI、EMC，电机的振动和噪音。从而，使得我们上水平、上等级。车辆的舒适性变成了一个非常重要的事情。
 

　　那么除此以外，从系统发展的过程中，我们可以看到基本上驱动电机逐步的使感应电机和永磁电机，而永磁电机占了全球所有新能源汽车电机总量的85%-90%以上。而且这个比例会越来越多，换句话说感应电机会进一步的缩小。
 

　　那么功率电子方面，从硅级IGBT，当然传统汽车用的是二极管，从硅级的IGBT逐步向第三代宽晶代的功率半导体方向发展。刚才有老师已经在讲碳化硅了，除了碳化硅以外，还有氮化镓，还有其他一些四化钾等等其他的产品。
 

　　那么从储能的角度上讲，逐步由传统的铅矾电池、液晶电池，向锂离子三元电池，而未来很有可能有固态电池发展方向，而电压会越做越高。我们国家十三五的发展规划当中已经开始，科技发展规划当中已经列出了750伏的电机系统，乘用车，不是商用车。所以电压在不断的增高，而高电压基本上可以做到把传统的起动机和传统的发电机去掉。也就是说传统车上做起动机和发电机的企业，您要做好思想准备，您的竞争会越来越激烈，因为您的市场越来越小、越来越少。
 

　　那么从电机的性能来看，主要从防护等级、降低噪音和EMI、EMC的方向发展。那么最左边这个，我们讲的是防护等级，起码防水等等是基本的要求。怎么样降低振动和噪音，怎么样减少共振的振动和噪音，而右边是讲EMI、EMC。包括旋转变压器的信号，或者是位置信号的EMI问题。还有我们现在要求的EMI、EMC之后，由于这个要求使得我们控制器不得不加的是安规电容，有了安规电容以后，那么绝缘检测就变成了非常重要的问题。而过去的控制器当中，在自动绝缘检测方面普遍不足。我们国家在十二五期间普遍的问题，需要解决。
 

　　那么再讲电机的问题，在这里要讲一个在大巴车上经常采用的情况，大家用的是直驱，或者是固定速比的减速器来用。那么这个结果是什么呢?我们往往犯的一个很大的错误，是把平均转矩变成了起动转矩。也就是说我们经常看到，我们国家直到今天为止，我们各大检验机构得出的，不信您看看您的报告，起动转矩都是平均转矩都等于最大转矩，这是完全错误的。整个国家犯了一个错误。
 

　　那么这个错误错在哪儿呢?首先转矩，不管是永磁电机还是感应电机，在这样的情况下，您的转矩不是一个固定的。尤其对于永磁电机而言，在不同的固执点，也就是初始位置得出的转矩是不一样的。因而，您要定义的起动转矩至少应该是鼓点而不是平均转矩。您如果定义了平均转矩的话，您的转矩温波较大的电机，您会出现溜坡。而且我们国家的电机已经在台湾出现了溜坡，差点杀了人，就是因为定义错了。
 

　　在开发车的时候，把平均转矩当成了起动转矩。不仅如此，而且在启动的时候，永磁电机有可能出现一种情况，是一箱电流最大，另外的两箱等于总电流的一半。而这个时候，电机的发热非常严重，您是不可能达到您平常在其他频率下，或者在其他转速下所能够触得的转矩，所以这个转矩要小于鼓点转矩，或者说限制足够的时间。这个事情，我想提醒大家注意。
 

　　除此以外，那么为了解决这样一些问题，当然我们可以加两档变速器，而不是用直驱，也不是用其他所谓固定速比的减速，而是一个变速箱。那么这个视频是展示一个两档变速箱在换档的过程中怎么样换档，在这个过程中实际上发明了电子离合器，实际上就是我们传统所说的够压离合器，叫电池自动内嵌式的离合器，用赤嵌式的离合器。而这种赤嵌式的离合器解决了我们国家，使我们国家突破了做不了实时离合器的技术瓶颈。可能大家知道实时离合器我们基本上依赖进口，或者依赖合资，我们自己做的都不太合格。
 

　　当然从电机发展的角度来讲，我们希望从高电压多极速、高转速，从而使得电机变得更轻、更小、功率密度更高，这大概是一个发展的方向。而这个发展的方向推动了一大堆的问题，那么我们原材料的问题，我们的铁芯怎么解决，在高频下铁芯怎么办。在高频下，在斜坡的情况下，我们的永磁体会产生涡流，怎么样降低永磁体的涡流，怎么样提高我们的耐电运性。
 

　　由于转速提高了，由于频率提高了，因而电机整体对绝缘系统提出了耐电运特性就要求更高了。而这些特性，我们国家目前的高频耐电运特性的原材料基本上依赖进口。或者说99.9%的，是依赖于进口。当然承认由于在补贴的情况下，有人追求利润，就没有用过合格的，当然这种情况下不用进口也可以。但是这是一个很大的问题，我们必须要解决自给自足的问题。
 

　　包括高速电机的轴承，基本上我们国家100%依赖于进口。所以我们的轴承行业要提上去，我们的绝缘行业要提上去，我们的永磁材料行业要提上去。这几个原材料的行业要跟上去。当然我们的控制器，刚才老师讲的碳化硅，为什么要研究碳化硅，就是因为我们的IGBT现在遇到了一些挑战，需要向高频的方向发展，需要向耐高温的方向发展。因而功率电子元器件有一大堆的问题，而这些问题正是产生了一些循环性的问题。
 

　　举个例子，我们现在的耐电运起跑线耐的是12000赫兹的，也就是说每秒钟12000次开关频率的。而未来的要耐5万次、10万次的，而这样的耐电运的材料在哪儿?没有。而这样的耐电运材料怎么测，不会。而这样的耐电运材料测试设备在哪儿?没有。所以，这样一系列的挑战都需要国家站出来推动整个行业的发展。我个人认为国家补贴新能源汽车应该补贴这些东西，把这些东西从无到有推动起来，才使我们国家真正向前发展、向前进步。
 

　　当然手工下线和机械下线大家都知道，现在普遍在推动机械下线，可是没有任何一个机械下线可以做到端部长度跟手工下线一样。全世界任何一个国家，没有任何一个设备厂都做出来。因而设备厂、设备供应商需要努力作出更好的设备，能够做到这一点。也就是说您弄了老半天，您自动化的设备还赶不上人家手干上的，这是全世界的问题，不是中国的问题，所以我们需要解决这样一些问题，我们有很多的东西在挑战。
 

　　供应链的基础，这是我刚才讲的一系列的东西就不讲了。包括我刚才讲的轴承，包括讲的绝缘材料，包括等等这样一些东西都需要推动上岗。而且我们在更多的情况下，刚才还没有说的，刚才中车讲了IGBT，而中车的IGBT实际上是明年开始投产，今年怎么办?全中国人用的都是进口的，这是一个问题。那么未来怎么办?所以，温老师在研究前瞻性的碳化硅，就希望我们国家到了第三代功率半导体的时候，并不会在像现在这样啥也没有，我们啥也没有。
 

　　有的人经常说我们电机并不落后，我们的电机是不落后。但是我们的元器件基本材料确是落后，我们不但落后，而且很落后。我们打开一个控制器里面，没有一个元器件在中国制造，一个都没有，您说您不落后，只能说是无知者无畏。所以您现在什么都没有，这是最大的问题。大家一定要注意，这是我们国家的问题，大家要站起来呼吁这个问题，从而使得我们电机控制行业提上去，从而赶上国际先进水平，而不至于我们被别人拉掉了。
 

　　永磁体方面，这是日本在做的事情。我个人认为高性能化、低稀土化、回收利用和综合利用是发展的方向。主要的几个指标写在了下面，我在这里就不读了，由于时间的关系。那么总而言之，永磁体方面是中国的黑色黄金，我们现在对黑色黄金的处理有待提高。我们的利用率比日本人低了5%-8%，您把黑色黄金扔了5%-8%。所以这些问题，我们必须通过提高来解决。
 

　　我们刚才讲了耐电运的原材料基本上依赖进口，我们必须填补这个空白，我们必须要解决这一系列材料的耐电运特性、耐高温特性，从而保证我们从来可以支撑这个产业的发展。我们在有冷电机方面，基本上所有的绝缘材料都依赖于进口。我知道我们大部分的国内企业从来不用进口的，但是我想告诉你实验的结果是不满足要求，没办法，只能进口。
 

　　这是右边一些实验，就不一一去读了，总而言之合格都是进口的，不合格都是国产的。我们基本上把中国的绝缘材料都做实验做遍了。这么一些结果，新的一些发展报告等等一系列的东西，我们需要解决。那么这个就是更重要的问题了，就是IGBT相关芯片的。包括晶圆、芯片、封装、DSP芯片、电容等等我们都落后于国外，我们需要继续努力向前发展。而我们现在基本上用的是英菲林、浮记、蒙特瑞拉，包括我们的DSP，基本上用的都是他们的。我们有吗?我们未来10年会有吗?我们没有。那么说我们不落后，怎么说!10年以后还没有，但是我们说我们不落后，那可以吗?这话显然说了脸红。
 

　　包括有冷系统，包括纳威拉的行星派，包括高速的齿轮等等都是我们需要解决的问题。我们的齿轮过了1万转就响了，怎么解决?我们需要努力。当你把电机的性能提高了以后，做了1万8千转的电机出来了，您的齿轮做不到，等于还是没有。所以，我们必须要解决这样产业链的问题，我一直在呼吁这样一些问题。包括我们的油纸，我们耐高温、耐宽温变的油纸全部依赖进口，轴承的油纸100%依赖进口。
 

　　首先我们要严格按照流程去完成A、B、C三个阶段的开发，我们现在的整车质量所以没有国外更好。主要的原因，我们节省了很多实验的时间，这通常关键零部件需要30个月左右的时间。同志们，我们大家想想搞计划的，基本上是今年规划，明年投产。后年投产的，都比较少，所以我们要解决。这是我们目前已经有的一些，我们在推动这些方向发展。我们的体系保证我们的实验室能够支持这样一些的认证，当然这样的实验室，我们也希望所有的电机企业都有这样的实验室，能够保证您的实验室能够完成。
 

　　到今天为止精进电动仍然在建的两个实验室，一个是EMI、EMC，另一个是振动噪音的，除此以外，我们所有的实验都能够自己做。包括耐电运实验等等。那么我们在制造方面也在逐步推动向智能、信息、互联、数字自动化的方向发展，就不详细说了，这已经是批量向美国出口的电机，已经在全自动无人生产线上生产。那个生产线一个人也没有，全部是无人的。
 

　　因而得出一个结论，我们的产品未来要向智能化的方向发展，因而我们的制造就一定要向数字化方向发展。我们要推动这样一系列东西的集成，这个正在推动。我们在上海工厂准备推动一栋楼是自动的、无人的，或者是少人的，比较自动的，在推动这样的一个生产。未来的一些发展就不讲了，这是前驱模块加上后驱模块，两个带前分的，变成一个四驱系统。这是一个四驱系统带后驱模块需要带切分的原理，主要是因为高电压、反电势和损耗的问题，比如说坏了以后，拖车以后造成这样的结果。因而，我们的办法是在高速的时候，用离合器把它切断，从而使得解决了这样一些问题。
 

　　这当然我们国内用得普遍比较多的自动离合器。我们中间采用的电池离合器解决了这样的问题，从而使得我们的商用车从每年或者每两年拆借、维修一次，变成了终生免维护，所以全寿命周期免维护，贡献主要在于电池自动离合器。
 

　　除此以外，我们在做好电机的同时，我们在做系统的集成。这里面大部分的产品都是精进电动最近几年的产品，有的是正在研发的样件，有的已经量产。比如说右上角是广汽的，已经在量产的。吉利已经在量产的，精进电动的已经在做样件实验。两档箱架电机的，已经在大批量生产，而且已经在很多车上组装，我就不一一重复了。
 

　　还有软件方面，在软件方面我个人认为我们需要解决软件的算法、变算法，从而使电机的功率再提高5%-10%，而免费的。就通过软件就行了，因为我们现在的软件是固定算法，因而这个要做。我们的软件可以降低噪音，软件可以补充选编的位置，软件可以减少轴电流。这些东西都需要我们大家一起努力来做好，软件可以降低噪音，这是我们已经成功的实验，我们可以降5个分贝左右。
 

　　除此以外，密封变成了一个很重要的问题，尤其是水冷电机的轴和壳体之间的密封，现在是全球的难点，也是在中国尤其表现突出。所以，要解决这样的一些问题。刚才讲了安规电容，由于安规电容上去了以后容易短路，所以要解决绝缘检测问题。
 

　　这是做了一个比较，我们把感应电机和永磁电机做了比较，得出的结论是感应电机至少低于永磁电机，这个是NEDC工况，在NEDC工况下，感应电机至少低于永磁电机3-5个百分点。尽管它的峰值效率只差两个百分点，但实际上差了这么多。这是真正的车得出的结果。
 

　　那么我们也得出了好的车和差的车还是有多少的，我们把我们的电机和母供应商的电机做出了一个比较，得出的结果是由于电机的效率高，从而使得我们消耗的电量小。
 

　　这大概是下一步发展的情况，刚才温老师已经讲了。这是我简单做了第三代功率半导体之前的差别就不详细讲了，因为温老师讲了一些。总而言之，第三代功率半导体有很多的优点，我们可以向前推动。现代功率半导体VG、IGBT和长线管的应用。右边是碳化硅、氮化镓等等的应用，就不详细讲了。
 

　　最后一句话，到今天为止精进电动仍然是中国唯一的新能源汽车电驱动系统出口供应商。我们希望有更多的供应商跟我们一起团结起来出口，只有这样我们中国才能向前发展。
 

　　下面我们再给克莱斯勒，出口的电机，装在克莱斯勒的车上。而且这个电机系统获得了2016年沃德全球十佳发动机，这是中华人民共和国产品唯一的一次获得如此殊荣。那么我们这个东西也装在了谷歌的vmo的智能驾驶车上，也就是说谷歌现在的MPV实际上用的精进电动。当然我们精进电动展示的前图，还有展示的小鹏汽车等等一系列的电车也都是我们在积极的支持他们。也就是说我们不仅支持传统企业，把我们的产品从国内走出国门去，我们也支持新创电动车企业，使他们的产品有立足之地，具有竞争力。