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　　精進電動創始人兼首席技術官 新能源汽車電機系統性能優化技術國家地方聯合實驗室主任蔡蔚就電機供應鏈的機遇與挑戰的話題進行了觀點闡述，以下為演講實錄：

　　很高興有機會受大會組織的邀請來做這個報告，下面我就簡單談一下我的幾個觀點。

　　大概分這么幾個方面來講吧。

　　第一，能源的清潔化是全球發展的趨勢。

　　也就是說能源一定是向從石油生物質等等這樣一些呢，逐步向可再生能源發展，這是全球的趨勢。那么在定義的過程中呢，我們也看到了(這是我昨天偷鄒院士PPT拿的，鄒院士昨天才發表的東西，我給他拿出來了)。

　　我們國家的一些規劃，國家發改委的國畫，我們國家在發電過程中，上面是有現有的，下面這個是2020年所要做到的。右邊到2020年的一些指標(關于放電方面的指標)，得到結論到2030年的時候，我們國家規劃可再生能源發電要占50%。

　　什么意思呢?對于電動車而言，電動車可以從2015年的某知名品牌電動車每公里排放190克的二氧化碳，到2030年的時候，就是這輛車不做任何改進。當然我們有很多的改進了，就假設不做任何改進，僅僅是由于能源的清潔化就可以使它變成108克二氧化碳的排放。所以，顯然能源的清潔化和汽車的電動化是我們國家的戰略發展大旗。

　　那么有了這些大家都熟悉的，上午我們的領導已經反復講了這些事情，我就不詳細講了。總而言之，燃油經濟的壓力使得我們做傳統汽車的人不得不考慮電動化。換句話說，到2030年的話，您的車如果每臺車不加上一臺電機的話，您是沒法在中國混的，這是我大概得出的一個結論。再換句話說，汽車電動化不是一個可選項，而是一個必須項。不管你是做傳統的，還是做新能源的，這顯然是其中一個。

　　2025的規劃。右邊是我在天津的論壇上拷貝日本政府的一個結論，日本政府是說到了2025年的時候，大家可以看到80%、90%都是電動化的汽車，也就是說不再有燃油車了。這是日本政府的，上面是豐田公司的，我就不詳細講了。總而言之，汽車電動化是一個大潮，是一個大的趨勢，而豐田公司去年就已經把混合動力車做到了百萬臺。而且pros一個單車，就已經做到了將近80萬臺，就這一輛車坐到了80萬臺，一個model。

　　那么還有一些是大家在討論中的事情，大家一定把國外這些，像德國政府、法國政府、英國政府，政府說的事情就認為是這個國家要執行。他們不像我們政府，他沒那么大能量。換句話說，政府說的最多，像說了三分之一的算，剩下還有三分之二說了不算。所以，大家在看的，盡管他們都在規劃，說取消燃油車，不要賣燃油車了。但是他說的取消燃油車不要賣燃油車，是指不準賣純燃油車，不包括混合動力。也就是說電動化的燃油車是在他準賣的范圍之內，這個想給大家說明一下。

　　當然，我這邊也列了一些提案，左邊是有些通過的，右邊是一些企業的規劃。從這些企業的規劃當中，我們可以得出一個結論，這不僅僅是一個國家的推動，作為一個企業已經在推動電動化。包括我們國家的許多企業，像吉利等等這樣的企業，他們有他們自己的規劃。

　　第二，電驅動系統電機和控制器的發展。

　　我經常遇到大家問的問題，您做的電機是混合動力的電機呢?還是電動車的電機?實際上做電機系統的人不存在這個問題，不管是混合動力的，還是純電的，還是燃料電池的，都離不開電機。所以，我們做的是這三家的。

　　那么因而呢，我們可以看到齒輪箱+電池+電力電子，如果上面掏一個蓋，下面加一個地盤的話，它就是純電動車。可如果把中間這一部分，跟上面的內燃機結合起來，再裝到車上去，這個動力系統實際上就是混合動力。如果它跟燃料電池的發動機結合起來再裝到車上，就是燃料電池車。因而，電驅動系統是放之四海而皆準的，任何一個新能源汽車都離不開的系統，也就是說做電機的不存在說您做什么，您做所有的電機，您做所有的電驅動系統。

　　那么因而就得出了一個過去傳統汽車的內燃機+變速箱就是未來的電驅動系統，一個電驅動系統代表了發動機也代表了變速箱。

　　那么從這個角度上講，我們從低的起停系統，一直到高的純電系統或者燃料電池。在這里面，我個人的觀點是像起停系統是傳統汽車現在必須要有的系統。而起停系統和弱混合動力，逐步會被這個世界淘汰。盡管48伏在我們國家每一個主機廠都在推，但是它沒有辦法滿足燃油經濟性的要求，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，這個燃油經濟性需要用其他的新能源汽車去換48伏燃油的經濟性，這就是我的觀點。您要進行二次革命，換句話說，你開發一次48伏還不行，將來48伏還要升級，這是我的一個觀點。

　　那么另一個呢，我們國家自己的產品也在逐步從十二五從無到有的問題，逐步從有向優的方向發展。這個其中發展左邊的，主要是指我們講的振動噪音問題，EMI、EMC的問題。還有我們講的轉矩波動等等這樣的一些問題，也就是說這樣是提高品質的功能。

　　在十二五的時候，我們經常談的是電機的功率力度、電機的性能，而現在我們要談的除了這些以外，還要談電機的EMI、EMC，電機的振動和噪音。從而，使得我們上水平、上等級。車輛的舒適性變成了一個非常重要的事情。

　　那么除此以外，從系統發展的過程中，我們可以看到基本上驅動電機逐步的使感應電機和永磁電機，而永磁電機占了全球所有新能源汽車電機總量的85%-90%以上。而且這個比例會越來越多，換句話說感應電機會進一步的縮小。

　　那么功率電子方面，從硅級IGBT，當然傳統汽車用的是二極管，從硅級的IGBT逐步向第三代寬晶代的功率半導體方向發展。剛才有老師已經在講碳化硅了，除了碳化硅以外，還有氮化鎵，還有其他一些四化鉀等等其他的產品。

　　那么從儲能的角度上講，逐步由傳統的鉛礬電池、液晶電池，向鋰離子三元電池，而未來很有可能有固態電池發展方向，而電壓會越做越高。我們國家十三五的發展規劃當中已經開始，科技發展規劃當中已經列出了750伏的電機系統，乘用車，不是商用車。所以電壓在不斷的增高，而高電壓基本上可以做到把傳統的起動機和傳統的發電機去掉。也就是說傳統車上做起動機和發電機的企業，您要做好思想準備，您的競爭會越來越激烈，因為您的市場越來越小、越來越少。

　　那么從電機的性能來看，主要從防護等級、降低噪音和EMI、EMC的方向發展。那么最左邊這個，我們講的是防護等級，起碼防水等等是基本的要求。怎么樣降低振動和噪音，怎么樣減少共振的振動和噪音，而右邊是講EMI、EMC。包括旋轉變壓器的信號，或者是位置信號的EMI問題。還有我們現在要求的EMI、EMC之后，由于這個要求使得我們控制器不得不加的是安規電容，有了安規電容以后，那么絕緣檢測就變成了非常重要的問題。而過去的控制器當中，在自動絕緣檢測方面普遍不足。我們國家在十二五期間普遍的問題，需要解決。

　　那么再講電機的問題，在這里要講一個在大巴車上經常采用的情況，大家用的是直驅，或者是固定速比的減速器來用。那么這個結果是什么呢?我們往往犯的一個很大的錯誤，是把平均轉矩變成了起動轉矩。也就是說我們經常看到，我們國家直到今天為止，我們各大檢驗機構得出的，不信您看看您的報告，起動轉矩都是平均轉矩都等于最大轉矩，這是完全錯誤的。整個國家犯了一個錯誤。

　　那么這個錯誤錯在哪兒呢?首先轉矩，不管是永磁電機還是感應電機，在這樣的情況下，您的轉矩不是一個固定的。尤其對于永磁電機而言，在不同的固執點，也就是初始位置得出的轉矩是不一樣的。因而，您要定義的起動轉矩至少應該是鼓點而不是平均轉矩。您如果定義了平均轉矩的話，您的轉矩溫波較大的電機，您會出現溜坡。而且我們國家的電機已經在臺灣出現了溜坡，差點殺了人，就是因為定義錯了。

　　在開發車的時候，把平均轉矩當成了起動轉矩。不僅如此，而且在啟動的時候，永磁電機有可能出現一種情況，是一箱電流最大，另外的兩箱等于總電流的一半。而這個時候，電機的發熱非常嚴重，您是不可能達到您平常在其他頻率下，或者在其他轉速下所能夠觸得的轉矩，所以這個轉矩要小于鼓點轉矩，或者說限制足夠的時間。這個事情，我想提醒大家注意。

　　除此以外，那么為了解決這樣一些問題，當然我們可以加兩檔變速器，而不是用直驅，也不是用其他所謂固定速比的減速，而是一個變速箱。那么這個視頻是展示一個兩檔變速箱在換檔的過程中怎么樣換檔，在這個過程中實際上發明了電子離合器，實際上就是我們傳統所說的夠壓離合器，叫電池自動內嵌式的離合器，用赤嵌式的離合器。而這種赤嵌式的離合器解決了我們國家，使我們國家突破了做不了實時離合器的技術瓶頸。可能大家知道實時離合器我們基本上依賴進口，或者依賴合資，我們自己做的都不太合格。

　　當然從電機發展的角度來講，我們希望從高電壓多極速、高轉速，從而使得電機變得更輕、更小、功率密度更高，這大概是一個發展的方向。而這個發展的方向推動了一大堆的問題，那么我們原材料的問題，我們的鐵芯怎么解決，在高頻下鐵芯怎么辦。在高頻下，在斜坡的情況下，我們的永磁體會產生渦流，怎么樣降低永磁體的渦流，怎么樣提高我們的耐電運性。

　　由于轉速提高了，由于頻率提高了，因而電機整體對絕緣系統提出了耐電運特性就要求更高了。而這些特性，我們國家目前的高頻耐電運特性的原材料基本上依賴進口。或者說99.9%的，是依賴于進口。當然承認由于在補貼的情況下，有人追求利潤，就沒有用過合格的，當然這種情況下不用進口也可以。但是這是一個很大的問題，我們必須要解決自給自足的問題。

　　包括高速電機的軸承，基本上我們國家100%依賴于進口。所以我們的軸承行業要提上去，我們的絕緣行業要提上去，我們的永磁材料行業要提上去。這幾個原材料的行業要跟上去。當然我們的控制器，剛才老師講的碳化硅，為什么要研究碳化硅，就是因為我們的IGBT現在遇到了一些挑戰，需要向高頻的方向發展，需要向耐高溫的方向發展。因而功率電子元器件有一大堆的問題，而這些問題正是產生了一些循環性的問題。

　　舉個例子，我們現在的耐電運起跑線耐的是12000赫茲的，也就是說每秒鐘12000次開關頻率的。而未來的要耐5萬次、10萬次的，而這樣的耐電運的材料在哪兒?沒有。而這樣的耐電運材料怎么測，不會。而這樣的耐電運材料測試設備在哪兒?沒有。所以，這樣一系列的挑戰都需要國家站出來推動整個行業的發展。我個人認為國家補貼新能源汽車應該補貼這些東西，把這些東西從無到有推動起來，才使我們國家真正向前發展、向前進步。

　　當然手工下線和機械下線大家都知道，現在普遍在推動機械下線，可是沒有任何一個機械下線可以做到端部長度跟手工下線一樣。全世界任何一個國家，沒有任何一個設備廠都做出來。因而設備廠、設備供應商需要努力作出更好的設備，能夠做到這一點。也就是說您弄了老半天，您自動化的設備還趕不上人家手干上的，這是全世界的問題，不是中國的問題，所以我們需要解決這樣一些問題，我們有很多的東西在挑戰。

　　供應鏈的基礎，這是我剛才講的一系列的東西就不講了。包括我剛才講的軸承，包括講的絕緣材料，包括等等這樣一些東西都需要推動上崗。而且我們在更多的情況下，剛才還沒有說的，剛才中車講了IGBT，而中車的IGBT實際上是明年開始投產，今年怎么辦?全中國人用的都是進口的，這是一個問題。那么未來怎么辦?所以，溫老師在研究前瞻性的碳化硅，就希望我們國家到了第三代功率半導體的時候，并不會在像現在這樣啥也沒有，我們啥也沒有。

　　有的人經常說我們電機并不落后，我們的電機是不落后。但是我們的元器件基本材料確是落后，我們不但落后，而且很落后。我們打開一個控制器里面，沒有一個元器件在中國制造，一個都沒有，您說您不落后，只能說是無知者無畏。所以您現在什么都沒有，這是最大的問題。大家一定要注意，這是我們國家的問題，大家要站起來呼吁這個問題，從而使得我們電機控制行業提上去，從而趕上國際先進水平，而不至于我們被別人拉掉了。

　　永磁體方面，這是日本在做的事情。我個人認為高性能化、低稀土化、回收利用和綜合利用是發展的方向。主要的幾個指標寫在了下面，我在這里就不讀了，由于時間的關系。那么總而言之，永磁體方面是中國的黑色黃金，我們現在對黑色黃金的處理有待提高。我們的利用率比日本人低了5%-8%，您把黑色黃金扔了5%-8%。所以這些問題，我們必須通過提高來解決。

　　我們剛才講了耐電運的原材料基本上依賴進口，我們必須填補這個空白，我們必須要解決這一系列材料的耐電運特性、耐高溫特性，從而保證我們從來可以支撐這個產業的發展。我們在有冷電機方面，基本上所有的絕緣材料都依賴于進口。我知道我們大部分的國內企業從來不用進口的，但是我想告訴你實驗的結果是不滿足要求，沒辦法，只能進口。

　　這是右邊一些實驗，就不一一去讀了，總而言之合格都是進口的，不合格都是國產的。我們基本上把中國的絕緣材料都做實驗做遍了。這么一些結果，新的一些發展報告等等一系列的東西，我們需要解決。那么這個就是更重要的問題了，就是IGBT相關芯片的。包括晶圓、芯片、封裝、DSP芯片、電容等等我們都落后于國外，我們需要繼續努力向前發展。而我們現在基本上用的是英菲林、浮記、蒙特瑞拉，包括我們的DSP，基本上用的都是他們的。我們有嗎?我們未來10年會有嗎?我們沒有。那么說我們不落后，怎么說!10年以后還沒有，但是我們說我們不落后，那可以嗎?這話顯然說了臉紅。

　　包括有冷系統，包括納威拉的行星派，包括高速的齒輪等等都是我們需要解決的問題。我們的齒輪過了1萬轉就響了，怎么解決?我們需要努力。當你把電機的性能提高了以后，做了1萬8千轉的電機出來了，您的齒輪做不到，等于還是沒有。所以，我們必須要解決這樣產業鏈的問題，我一直在呼吁這樣一些問題。包括我們的油紙，我們耐高溫、耐寬溫變的油紙全部依賴進口，軸承的油紙100%依賴進口。

　　首先我們要嚴格按照流程去完成A、B、C三個階段的開發，我們現在的整車質量所以沒有國外更好。主要的原因，我們節省了很多實驗的時間，這通常關鍵零部件需要30個月左右的時間。同志們，我們大家想想搞計劃的，基本上是今年規劃，明年投產。后年投產的，都比較少，所以我們要解決。這是我們目前已經有的一些，我們在推動這些方向發展。我們的體系保證我們的實驗室能夠支持這樣一些的認證，當然這樣的實驗室，我們也希望所有的電機企業都有這樣的實驗室，能夠保證您的實驗室能夠完成。

　　到今天為止精進電動仍然在建的兩個實驗室，一個是EMI、EMC，另一個是振動噪音的，除此以外，我們所有的實驗都能夠自己做。包括耐電運實驗等等。那么我們在制造方面也在逐步推動向智能、信息、互聯、數字自動化的方向發展，就不詳細說了，這已經是批量向美國出口的電機，已經在全自動無人生產線上生產。那個生產線一個人也沒有，全部是無人的。

　　因而得出一個結論，我們的產品未來要向智能化的方向發展，因而我們的制造就一定要向數字化方向發展。我們要推動這樣一系列東西的集成，這個正在推動。我們在上海工廠準備推動一棟樓是自動的、無人的，或者是少人的，比較自動的，在推動這樣的一個生產。未來的一些發展就不講了，這是前驅模塊加上后驅模塊，兩個帶前分的，變成一個四驅系統。這是一個四驅系統帶后驅模塊需要帶切分的原理，主要是因為高電壓、反電勢和損耗的問題，比如說壞了以后，拖車以后造成這樣的結果。因而，我們的辦法是在高速的時候，用離合器把它切斷，從而使得解決了這樣一些問題。

　　這當然我們國內用得普遍比較多的自動離合器。我們中間采用的電池離合器解決了這樣的問題，從而使得我們的商用車從每年或者每兩年拆借、維修一次，變成了終生免維護，所以全壽命周期免維護，貢獻主要在于電池自動離合器。

　　除此以外，我們在做好電機的同時，我們在做系統的集成。這里面大部分的產品都是精進電動最近幾年的產品，有的是正在研發的樣件，有的已經量產。比如說右上角是廣汽的，已經在量產的。吉利已經在量產的，精進電動的已經在做樣件實驗。兩檔箱架電機的，已經在大批量生產，而且已經在很多車上組裝，我就不一一重復了。

　　還有軟件方面，在軟件方面我個人認為我們需要解決軟件的算法、變算法，從而使電機的功率再提高5%-10%，而免費的。就通過軟件就行了，因為我們現在的軟件是固定算法，因而這個要做。我們的軟件可以降低噪音，軟件可以補充選編的位置，軟件可以減少軸電流。這些東西都需要我們大家一起努力來做好，軟件可以降低噪音，這是我們已經成功的實驗，我們可以降5個分貝左右。

　　除此以外，密封變成了一個很重要的問題，尤其是水冷電機的軸和殼體之間的密封，現在是全球的難點，也是在中國尤其表現突出。所以，要解決這樣的一些問題。剛才講了安規電容，由于安規電容上去了以后容易短路，所以要解決絕緣檢測問題。

　　這是做了一個比較，我們把感應電機和永磁電機做了比較，得出的結論是感應電機至少低于永磁電機，這個是NEDC工況，在NEDC工況下，感應電機至少低于永磁電機3-5個百分點。盡管它的峰值效率只差兩個百分點，但實際上差了這么多。這是真正的車得出的結果。

　　那么我們也得出了好的車和差的車還是有多少的，我們把我們的電機和母供應商的電機做出了一個比較，得出的結果是由于電機的效率高，從而使得我們消耗的電量小。

　　這大概是下一步發展的情況，剛才溫老師已經講了。這是我簡單做了第三代功率半導體之前的差別就不詳細講了，因為溫老師講了一些。總而言之，第三代功率半導體有很多的優點，我們可以向前推動。現代功率半導體VG、IGBT和長線管的應用。右邊是碳化硅、氮化鎵等等的應用，就不詳細講了。

　　最后一句話，到今天為止精進電動仍然是中國唯一的新能源汽車電驅動系統出口供應商。我們希望有更多的供應商跟我們一起團結起來出口，只有這樣我們中國才能向前發展。

　　下面我們再給克萊斯勒，出口的電機，裝在克萊斯勒的車上。而且這個電機系統獲得了2016年沃德全球十佳發動機，這是中華人民共和國產品唯一的一次獲得如此殊榮。那么我們這個東西也裝在了谷歌的vmo的智能駕駛車上，也就是說谷歌現在的MPV實際上用的精進電動。當然我們精進電動展示的前圖，還有展示的小鵬汽車等等一系列的電車也都是我們在積極的支持他們。也就是說我們不僅支持傳統企業，把我們的產品從國內走出國門去，我們也支持新創電動車企業，使他們的產品有立足之地，具有競爭力。

　　謝謝大家。