為了降低用於純電動汽車等的驅動電機系統的成本，日本尼得科（NIDEC，原日本電産）將進一步推進零部件的整合化。該公司常務執行董事、負責車載業務的早舩一彌在4月召開的財報説明會上表示，目前正在開發最多將7個零部件合為一體的名為「X in 1」（X合一）的驅動電機系統（圖1）。計劃自2024年6月起，首先向洽購較多的中國市場投放。致力於X合一的汽車廠商和供應商以中國為中心正在增加，而增加整合零部件數量已經成為驅動電機系統的新潮流。

    

      圖1 尼得科常務執行董事早舩一彌

      擔任該公司車載業務本部副本部長（圖片：日經Automotive）

      

      驅動電機系統是電動車輛使用的驅動模組，對於純電動汽車（EV）而言，該系統可以稱得上是與電池一樣重要的核心零部件。尼得科目前量産的第1代、第2代驅動電機系統整合了驅動用電機、逆變器、減速器3個主要零部件，被稱為「3 in 1」（三合一，圖2）。現行純電動汽車越來越多採用的驅動電機系統大多為這一類型。

  

      圖2 尼得科驅動電機系統的第2代産品

      2022年9月啟動量産。圖為最大輸出功率為100kW的産品。2023年5月開始向市場投放入最大輸出功率為150kW的産品。相同輸出功率的驅動電機系統方面，還將銷售逆變器使用碳化矽（SiC）功率半導體、支援800V電壓的産品。（圖片：尼得科）

   

      不同於上述類型，尼得科新開發的是將6～7個零部件合為一體的被稱為「6 in 1（六合一）」、「7 in 1（七合一）」的驅動電機系統。據稱，除了3個主要零部件之外，還會整合DC-DC轉換器、車載充電器、電源分配單元（PDU），還可以根據客戶的需求，增加PTC （Positive Temperature Coefficient，正溫度係數）加熱器。這將是比原計劃提前約1年於2024年6月投放市場的第3代驅動電機系統，將與最大輸出功率為70kW的小型純電動汽車用産品一同推廣。

  

      將零部件整合在一起的最大優點是，與「三合一」相比，「整個系統的成本銳減」（早舩一彌）。據介紹，對降低成本起重要因素的是可減少連接各零部件的線束和連接器。早舩認為：「（X合一）不僅僅是中國的趨勢。美國和歐洲的客戶也一定會鑒於成本原因，從大眾化價位（Volume Zone）的A～C級車開始向X合一轉型」。

  

      也有觀點認為，雖然成本有望降低，但驅動電機系統的模組體積會增大。對此，早舩一彌解釋稱：「最終不會（比三合一驅動電機系統）大很多。只是逆變器會略微增大，製造上處於零部件佈局不存在問題的水準」。

  

      追加零部件也基本上可以自産

 

      電機、減速器乃至製造這些零部件的工具機，尼得科一直希望在驅動電機系統的零部件上實現自主生産。新整合的零部件也「絕大部分可以實現內部生産」（早舩一彌）。在尼得科集團中，Nidec Mobility（尼得科智動）已經推出了電動車輛使用的DC-DC轉換器，Nidec Elesys（尼得科艾萊希斯）正在開發車載充電器。據稱，半導體方面，尼得科也在考慮將來實現自産，目前正以該公司的「半導體解決方案中心」為主體推進開發。

  

      不過，關於部件整合和自主生産，早舩反覆強調：「並不是立刻實現，將逐步推進」。在此基礎上，他表示，最終要實現非常簡單的構成，即在一個驅動電機系統盒中配備1塊基板、僅1個CPU、2個功率半導體模組。

  

      比亞迪、華為及歐洲大企業也在推進開發

   

      現在，X合一成為驅動電機系統的趨勢主要是在中國市場。早舩表示在中國「洽談逐漸增多」。推進開發的也主要是中國的汽車廠商和供應商。

  

      比如，比亞迪（BYD）將自主生産將8個部件集為一體的「8 in 1（八合一）」驅動電機系統。目前已通過該公司的世界戰略純電動汽車「ATTO 3」等實現實用化。比亞迪將3個主要部件以及車輛控制器、電池管理系統（BMS）、DC-DC轉換器、車載充電器及PDU集中在了一個模組中（圖3）。

      

      圖3：比亞迪「ATTO 3」的前車蓋下

      在前輪一側配備將8個部件集為一體的驅動電機系統。（照片：日經Automotive）

     

      加強推進汽車相關業務的中國華為技術（華為）也開發出將3個主要部件、車載充電器、DC-DC轉換器、2個PDU、3個BMS集為一體的驅動電機系統（圖4）。

      

      圖4：華為的X合一型驅動電機系統

      將電機、逆變器、減速器、車載充電器、DC-DC轉換器、PDU及BMS等集為一體。（照片：日經Automotive）

      

      致力於驅動電機系統的歐洲大型供應商也做好了根據汽車廠商的需求，隨時應對X 合一的準備。德國博世（Bosch）、緯湃科技(Vitesco Technologies)、法國法雷奧（Valeo）作為産品陣容準備有DC-DC轉換器及車載充電器。還有像德國舍弗勒（Schaeffler）準備的「4 in 1（四合一）」驅動電機系統那樣,也存在將3個主要部件和熱管理系統集為一體的實例（圖5）。

      

      圖5：舍弗勒的「4 in 1」驅動電機系統

      將電機、逆變器、減速器及熱管理系統集為了一體。（照片：舍弗勒）

    

      在日本，雖然不用於純電動汽車，但日産汽車作為系列混合動力機構「e-POWER」用的新一代電動動力傳動系統，將開發「5 in 1（五合一）」的驅動電機系統。除了3個主要部件外，將實現一體化的是發電機和增速機（圖6）。

      

      圖6：日産面向新一代e-POWER的「5 in 1」驅動電機系統

      通過共用面向EV的三合一驅動電機系統及電機和逆變器等，實現降低成本。（圖片：日産）

  

      本多 倖基  日經XTECH/日經Automotive

      

      資料來源：日經XTECH

      https://xtech.nikkei.com/atcl/nxt/column/18/00001/07986/

 

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