2022年12月7-8日，由盖世汽车主办的2022第三届汽车电驱动及关键技术大会上，法雷奥中国eDrive研发总监Yejin JIN介绍，法雷奥推出的Smart eDrive可以为A00级车型带来20kg的减重和2000人民币的成本下探。
Yejin JIN | 法雷奥中国eDrive研发总监
法雷奥简介及在电驱领域的业务布局
大家好！我是来自法雷奥的Yejin JIN。今天很荣幸和大家分享我们法雷奥开发的Smart eDrive，适用于小型纯电动车的高效率自冷却的电驱方案。
法雷奥由四大事业部组成：动力总成系统、热系统、视觉系统、舒适及驾驶辅助系统。法雷奥集团2021财年销售额为172.62亿欧元，在全球大概有10万名员工，在世界各地都设置了研发中心和工厂，45%的业务集中在亚洲和欧洲。
Smart eDrive是法雷奥最新推出的方案，这一方案关注纯电动，特别是A00级纯电动车的市场。实际上，在高压、高功率的产品业务方面，法雷奥也有布局，比如400-800V的三合一电驱动产品，可以用于高端性能车。此外，还有48V的解决方案，可用于两轮、三轮低涡速电动车，目前在欧洲已经实现量产。
图片来源：法雷奥
Smart eDrive的市场方向
今天主要讲的内容是200V-400V的Smart eDrive，可用于小型、经济型纯电动车的电驱产品。
首先可以看一下小型纯电动车的市场规模。在全球市场里，2030年，小型电动车会达到200多万台，中国大概占60万台，只看中国国内的市场表现，今年相比去年同比增长了55%，且99%的A00级车已经实现了纯电动的转换，占电车总市场规模的27%，接近1/3，因此这个市场是不能忽略的。
图片来源：法雷奥
针对这一市场，法雷奥推出的60kW Smart eDrive可以为A00级车型带来20kg的减重和2000人民币的成本下探，这2000人民币对小型车是非常重要的，这种方案可以解决小型纯电动车利润低的问题。
我们是如何实现这一方案的？我们去掉了整个水冷系统，将水泵替换为油泵，将散热机变成突起的散热片，利用油冷来进行内循环，通过散热片释放热量、进行冷却。这样做的好处是：可以降低成本和重量，内置液冷系统也有利于提高系统的冷却性能。
这是我们做的eDrive样车，也是采用低成本的方案，外面是风冷，里面的电机采用的是油冷结构+主动润滑，利用油来冷却电机、电控系统，将电桥的冷却系统集成在电桥上面，可以在提高功率和效率的同时，减小体积。
同时，这个电机油泵也有主动润滑的效用，A00级车搭载主动润滑，这种架构模式目前在市面上是看不到的，但是法雷奥的这种方案实现了协同效应，可以在低成本的前提下进行实现，在提高效率和耐久性的同时，降低系统成本和重量。
图片来源：法雷奥
Smart eDrive的开发难点&优势
开发这种产品会遇到两个问题，第一，逆变器的冷却问题：一般而言，油冷却没有水冷效果好，但是通过几轮优化，法雷奥的油冷方案可以达到同水冷一致的冷却性能。第二个问题，系统的散热功率能否达到所需要的水平，通过实验证明，我们的系统可以达到高于4.5千瓦的散热能力，对小型电动车而言是完全足够的。
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我们也对系统的散热能力进行了测试：油温可以被控制在50度左右，而持续功率可以达到43.7千瓦的水平，电机和功率模块儿的温度也可以被控制在100度以下。
这和市面上的风冷结构有什么不同？我们知道，目前市面上已经有很多低成本的风冷方案，然而，由于实际操作环境的复杂性，汽车上部能接收到的风流是比较有限的，且容易受到季节的影响，这对于逆变器的冷却是非常不利的。
图片来源：法雷奥
比较风冷和油冷方案，油冷的方案的热阻更小，且冷却速度更快。
在成本上，风冷要求装配大面积的散热片、风扇，这些都是额外的物料成本，且需要定期维修。并且由于采用了散热片的结构，难以进行集成，需要使用软线进行连接，这些都是额外的成本。相比较而言，Smart eDrive在成本和散热效率方面的优势就显而易见了。
在Smart eDrive样车的制造过程中，我们在替换水冷系统时就去掉了很多零部件，比如散热机、水泵、传感器等，样车的实验结果也很优秀，可以在低速情况下达到持续扭矩达到峰值扭矩的37%，持续功率30kW的水平。
我们也测试了山地工况，电机的油温始终保持在很低的水平内，第一种山地工况的平均爬坡斜率是4.7%，平均速度为44公里/时。第二种山地工况的爬坡斜率在4%左右，车速平均是45-50公里/时。
Smart eDrive还有什么样的优势？
第一是耐久，因为搭载了主动润滑，系统可以很均匀地分配油量给转动零部件，提高每个零部件的耐久性。通过这些主动润滑在不用碳化硅的前提下我们提高电机效率到90.5%（仿真数据），我们实测目标为达到89.5%的效率。
第二，架构上，如果将电桥的冷却散热器安置在空调冷凝器前，空调的效率就会受到影响，而Smart eDrive可以去掉前面的散热器，可以实际提升空调使用时的效率。
总而言之，Smart eDrive是针对小型电动车的自冷却高效电驱动方案，可以提高效率、耐久度，降低整个系统的成本和重量。
最后对本次演讲进行汇总：
1、小型纯电动市场对供应商来说是特别重要的市场。
2、针对这一市场，法雷奥提供创新方案Smart eDrive，可以降低成本和系统重量。
3、通过一系列的实验结果，Smart eDrive系统在性能是可以达到60千瓦的峰值功率和大于25千瓦的持续功率。
4、Smart eDrive在效率上要达到89.5%，目前已经接近这一水平。
5、Smart eDrive还有其他优势：比如耐久和空调效率的提升。
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