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专访了哈尔滨理工大学“头雁”教授、精进电动创始人蔡蔚博士。蔡教授对电驱动行业的发展趋势进行了深度阐述：看好国内新能源汽车以及电驱动产业发展，但同时也呼吁行业重视电驱动主控芯片、功率芯片等“卡脖子”技术，减少恶性竞争，做好核心技术攻关，全行业协同推动电驱动产业健康发展。

Q：对于电动汽车各种不同技术路线的看法是什么？

蔡蔚：在补贴等政策的推动下，我国新能源汽车有了很快的进步，尤其在最近几年。实际上我更赞赏市场竞争。最近新能源汽车市场份额有了很好的进步。尽管这个进步与补贴有关，但最主要还是国家的政策法规对新能源汽车以及节能减排的要求，驱动了产业发展。就全球而言，新能源汽车是一个主流的发展方向。所以从适应汽车产业变革大势这个角度上讲，新能源汽车未来发展也会很快。新能源汽车到2025年达到20%占比是没有任何问题的，而且市场份额可能还会更高。电驱动作为重要的部分，对新能源汽车的发展至关重要。

燃料电池方面，遇到的问题还很多，纯粹靠市场驱动还是很难的，尤其是乘用车，仍需要政府补贴拉动产业发展。

在一段时间内，混合动力会成为一个主流，但是从长远而言，混合动力是向进一步电动化转型的趋势。国内混动系统基本上是以跟随为主，未来需要有更多的技术创新来提升水平。我个人认为，2025年混合动力要达到40%的占比是有挑战的，但是2030年混合动力和新能源汽车总和达到80%以上是完全有可能的。

个人观点，实现2035年全部车辆电动化这个目标有难度，主要在于540-580万辆商用车电动化的挑战，毕竟现在尚未建立商用车碳排放或者污染物排放的政策法规体系。我们应该立即着手解决商用车的节能减排问题，把电动化提上去。

Q：电驱动技术发展的趋势是什么？

蔡蔚：主要有几点：

（1）扁线绕组永磁电机是趋势

我国的电机主要性能指标与国际相比差距不大，能满足国内生产和应用的需求，但是在前瞻研究上比国外差得比较大，至少比国外差3~5年。未来国内电机一定是扁线绕组永磁电机，因为中国的稀土永磁资源丰富、市场占比较大。电机不断向高效、高速、高功率密度方向发展，同时需要重点解决EMI、EMC和振动噪音（NVH）等问题。

（2）高速以及高功率密度

电机向高速方向发展是一个很重要的趋势。提高转速会使电机变小，但需要综合考虑电机的最高转速和电机峰值功率下的转速协调。很多人误认为只要把电机最高转速提高，就一定能够把电机做小。这是不正确的，实际上，电机大小主要取决于电机的峰值功率下转速的高低。如果把峰值功率放在最高转速的地方，的确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低速区，即使电机有再高的最高转速，也没有办法把电机做得更小。

（3）电机与材料、相关零部件的融合发展

未来电机性能的提高，离不开材料以及零部件的进步，所以电机与材料、零部件融合发展是个非常重要的产业发展趋势。我国的电驱动系统在实用性能上能够满足自主车用需求，但是在前瞻研究上与国外先进国家还有一定差距。比如美国已经开始研究碳化硅控制器加上一些特殊材料（如超级铜）等在电机系统中的应用，已经做出了功率密度为50千瓦/升的实验室样品，而中国才刚刚开始相关研究。所以我认为，中国跟随性比较多，前沿性的创新研究明显不足。

（4）由三合一向多合一方向发展

三合一已经成为全球主流，2020年有70%的车装的是初步的三合一。未来肯定继续向多合一发展。

（5）多档不会成为主流配置

对于低端的纯电动车，只需要一个驱动电机加一个减速器就够了。而高端车或者特种车会出现一些换挡的需求，除了减速器以外，还需要变速器。那什么是高端车呢？我指的是这样一类性能的车：零转速和低转速时需要很高的转矩，最高车速较高且在高车速时需要较大功率。

（6）轮毂电机五年内难以大批量产业化

轮毂电机汽车具有传动路径短，高效等优点。但我仍然认为轮毂电机电动车在五年之内实现大批量生产的可能性不大。主要原因是一些核心问题仍然没有得到解决。轮毂电机电动车是个历史悠久的好概念，从科学上是很好的，但从工程技术上还没有解决所有问题。所以全世界到今天为止没有量产轮毂电机汽车，将来五年之内批量生产的挑战仍然巨大，我相信会有少量示范，样车1898年保时捷先生就做出来了， 100多年后的近十几年样车不断增多，但是这种状况不能称之为量产。

（7）看好碳化硅控制器

控制器方面，第三代宽禁带半导体控制器是发展方向。我个人认为到2028年至2030年的时候，就将有一半以上驱动电机系统会用碳化硅控制器。这将带动相关材料、相关元器件，例如高电压耐高温电容器等等的发展，同时也会遇到一些新的、更棘手的问题需要去解决，如电磁兼容的挑战和电机的轴电流等。

Q：电驱动产业中有哪些“卡脖子”的技术？

蔡蔚：在和谐的国际环境下，我们不太认识自己的不足。近年来，尤其是“缺芯”状况，惊醒了对产业链短板的认知，加大了从材料到零部件等研发力度，水平在逐步的提高。我认为到了市场竞争的时候了，强长项、补短板要真正落到实处，真正认识到我们的短板是什么，加大研发投入比补贴终端产品更有效。许多关键短板仅靠整车拉动是不现实的，需要国家从源头给予一定的扶持。

国内控制器最主要的问题还是“缺芯”问题，包括控制芯片、功率电子芯片等，这从产业链来看是非常危险的。如果中国的进口芯片受到限制，那整个应用芯片的核心零部件甚至是所有新能源汽车都会趴窝，这是非常危险的事情。希望国家层面和整车企业能够充分认识到缺芯的严重性和有效解决缺芯的迫切性。

在控制芯片方面，虽然许多自主芯片企业表示，电驱动主控芯片在2022年底就能上车，但我个人对于实际应用装车进展上更悲观一些，主控芯片大概会在2025年前后才有可能小批量装车生产。在功率芯片方面，仍基本依赖进口，除了2019年上海电驱动用嘉兴斯达的芯片做了一批48V的控制器以外，还没有实际装车量占比仍然不高。在控制器基础框架方面，没有芯片导致没有自己的软件架构，中国不能总用德国的AUTOSAR，要有自己的软件架构平台，这也是非常严重的事情。电机轴承尤其是1万转以上的，也是需要进一步努力的方向。另外，电机耐电晕绝缘材料的原材料、耐高温芯片封装材料等也主要依赖进口。

Q：国内电驱动企业的优势在哪里？

蔡蔚：主要体现在人才、售后服务以及价格方面。

人才方面，随着国家经济实力的提升，能够吸引到国外的高端人才来国内发展。另外，这些年新能源汽车的补贴政策每年都变化，在这个过程当中使得我们的人锻炼很快。国外通常需要三年做的事，咱们一至两年就干完了。许多工程师在这些年中通过摸爬滚打得到了锻炼与发展，这些人形成了很好的实战经验又年富力强。时代造英雄。

售后服务方面，这是本土企业的优势，坏了马上就去修。基本上是出了问题打个电话，24小时就能到现场。

价格方面，现在已经不是拿下市场的关键了。精进电动得到大众商用车碳化硅控制器批量生产的订单，并不是靠价格，而是靠性能。而且价格低导致国内电机企业都是亏损的，许多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，国内的电驱动企业还是有发展空间的。中国的市场是很大的，而且中国企业有本土优势。

Q：在电驱动行业，新进入者是否还有机会？

蔡蔚：我认为好的企业,包括转型和创业企业，任何时候入局都有机会。但是企业在生死存亡的关键时刻，还是需求有人能救你一把。蔚来就非常感谢合肥市政府拉了一把，救过来就是一条好汉。另外，给一些有才干的、经验丰富的人待遇优厚也是很重要的方面。同时，用好团队的大脑会加快后入局公司的发展。最为重要的是，一定要有自己的核心技术优势，而不是仿造和低端组合。

Q：电驱动未来的价格走势怎么看？

蔡蔚：我个人认为电驱动系统的价格是一个整体价格，要把整个系统都算进去。以碳化硅控制器为例，控制器所采用的碳化硅功率模块的价格是IGBT的2~3倍，但是碳化硅控制器用上以后，效率提高了，就可以把电池的成本降下来，所以我们应该从系统层面上进行价格估算，来评估碳化硅控制器在车上使用究竟是合适还是不合适。

未来成本一定是会下降的，但是原材料的价格不可能下降。历史上原材料从来没有下降过，故降低成本的主要措施是少用材料和简化工艺。一种新材料应用以后，只有初始价格会有平稳下降的阶段，但是总的来讲，沿时间轴原材料价格的下降只会是短期的小小波谷，总体表现趋势是价格上升。所以我们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，车辆规模提高了，成本一定会下降。一百万辆材料和部件的单车成本一定比十万辆车的材料和部件的单车成本低。

另外，成本控制也是国内车厂的一大优势。实际上，我们缺少科学的成本控制措施，往往仅通过粗暴地挤压供应商利润获取低成本。建议合理调配，互利共赢。如果把供应商弄的天天在死亡线上挣扎，是不可能作出有技术含量的创新的。

Q：对电驱动行业的发展建议

蔡蔚：第一，从技术上要鼓励向美国、欧洲一些先进国家学习，让零部件、材料、元器件、电机、控制器、减速器/变速器、总成和整车一起发展，下游帮助上游供应商解决问题、应对挑战、融合创新，这个是值得我们学习的经验；

第二，新能源汽车已经补贴多年，是时候停下来了。建议以支持科技攻关的方法解决技术问题和补短板，可以通过减税降费支持企业市场竞争，继续给新能源汽车补贴不利于产业创新和健康发展；

第三，要鼓励企业认认真真搞创新、扎扎实实做质量。加大对自主企业的市场化引导，让他们真正做出有全球竞争力的产品。企业要能够走出国门，产品要具有全球竞争力，走不出国门的就不能称之为领先。汽车核心零部件强，中国新能源汽车产业则强。