以下文章來(lái)源于覺知汽車，作者邪道長(zhǎng)

我們知道決定新能源汽車駕駛性能的重要因素之一是整車應(yīng)用與驅(qū)動(dòng)電機(jī)的適配度，因此為了讓整車具有良好的駕駛性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的選型便成為了車輛研發(fā)和設(shè)計(jì)過(guò)程中非常關(guān)鍵的一步，而在對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品選型的過(guò)程中，將會(huì)涉及到對(duì)車輛性能、能耗、可靠性、成本等多個(gè)方面的因素評(píng)估，為了進(jìn)一步了解此過(guò)程，在這里對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型的主要步驟和考量因素進(jìn)行歸納如下：

一、性能需求分析

性能需求分析主要指根據(jù)車輛的最高車速、加速性能、爬坡能力等整體性能需求，去確定該車輛搭載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)所需匹配的額定功率、峰值功率、最大扭矩、扭矩-轉(zhuǎn)速特性曲線（外特性曲線）等基本性能參數(shù)。

1.1.最高車速需求分析

最高車速主要取決于驅(qū)動(dòng)電機(jī)在最高轉(zhuǎn)速下的輸出功率和傳動(dòng)系統(tǒng)的最終傳動(dòng)比。一般來(lái)說(shuō)，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的最大轉(zhuǎn)速和該轉(zhuǎn)速所對(duì)應(yīng)的輸出功率應(yīng)足夠高，以確保在車輛達(dá)到最高目標(biāo)車速時(shí)，能為其提供足夠的動(dòng)力需求。

同時(shí)，由于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的輸出轉(zhuǎn)速通常是高于車輛車輪的轉(zhuǎn)速，因此需通過(guò)變速器的齒輪比設(shè)計(jì)，將驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高轉(zhuǎn)速轉(zhuǎn)換為車輪所需的適宜轉(zhuǎn)速?；诖?，在對(duì)此性能參數(shù)進(jìn)行分析時(shí)，我們常需要計(jì)算驅(qū)動(dòng)電機(jī)在最高車速下的理論輸出功率需求，并選擇能滿足這一功率需求的驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品。

1.2.加速性能需求分析

加速性能主要反映在驅(qū)動(dòng)電機(jī)的瞬時(shí)扭矩輸出和持續(xù)功率輸出上。為了讓整車具有良好的加速性能，驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要在短時(shí)間內(nèi)為車輛提供較大的扭矩，尤其是在車輛處于低速狀態(tài)時(shí)。為滿足此性能需求，這便要求所搭載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有較高的扭矩倍率和良好的扭矩-轉(zhuǎn)速曲線。

這里所說(shuō)的“良好的扭矩-轉(zhuǎn)速曲線”是指驅(qū)動(dòng)電機(jī)能夠在廣泛的轉(zhuǎn)速范圍內(nèi)，可為車輛提供較為理想的扭矩輸出，以使車輛既能滿足在城市擁堵路況下的頻繁啟停和低速加速需求，同時(shí)又能適應(yīng)高速巡航時(shí)的穩(wěn)定功率輸出要求。

對(duì)于新能源汽車而言，驅(qū)動(dòng)電機(jī)良好的扭矩-轉(zhuǎn)速曲線具體表現(xiàn)有以下幾個(gè)方面：

低速大扭矩：在車輛起步和低速行駛階段，尤其是車輛處于爬坡或承載重物時(shí)，此時(shí)驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要在較低轉(zhuǎn)速下就能為車輛提供較大的扭矩，以確保車輛在此狀態(tài)下具有足夠的牽引力和加速性能；

寬泛的高效區(qū)間：驅(qū)動(dòng)電機(jī)在中高轉(zhuǎn)速下應(yīng)保持較高的扭矩輸出，以使車輛在中高速行駛時(shí)仍能保持強(qiáng)勁的動(dòng)力性能，同時(shí)，需確保驅(qū)動(dòng)電機(jī)在這一轉(zhuǎn)速區(qū)間內(nèi)具有較高的效率，以降低整車的運(yùn)行能耗。

平滑過(guò)渡：扭矩-轉(zhuǎn)速曲線的斜率變化應(yīng)盡可能平緩，避免扭矩突然大幅下降，因?yàn)榕ぞ氐南碌阋馕吨绒D(zhuǎn)速下輸出功率的下跌，于車端而言，駕駛員便會(huì)感覺到車輛動(dòng)力的下降，而為了維持動(dòng)力輸出，此時(shí)加速踏板將會(huì)被駕駛員踩下，由于不同轉(zhuǎn)速下的扭矩變化太大，因此將會(huì)出現(xiàn)車輛‘一頓一頓’的駕駛情況。

所以，具有平滑過(guò)渡的扭矩-轉(zhuǎn)速曲線可以使車輛在不同速度下的駕駛感覺更加順暢，同時(shí)也利于電機(jī)控制器對(duì)電流、電壓進(jìn)行精確的控制，以實(shí)現(xiàn)在不同工況下驅(qū)動(dòng)電機(jī)具有較為合理的輸出功率，從而滿足車輛在不同速度下的加速需求。

如上所述，這種良好的扭矩-轉(zhuǎn)速特性是在對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行選型時(shí)，決定車輛性能的一個(gè)重要因素。

圖1 不通過(guò)需求下的驅(qū)動(dòng)電機(jī)外特性曲線

1.3.爬坡能力需求分析

爬坡時(shí)車輛需要克服重力做功，此時(shí)對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的恒定輸出扭矩則有較高的要求。因此，基于此性能需求，對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行評(píng)估時(shí)，首先需要根據(jù)車輛的質(zhì)量、輪胎與地面的摩擦系數(shù)以及坡道的傾斜角度去計(jì)算出爬坡所需的牽引力，然后再反推出所需應(yīng)用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)在車輛處于低速狀態(tài)時(shí)需要提供的最小扭矩。通過(guò)評(píng)估車輛在較低轉(zhuǎn)速下，驅(qū)動(dòng)電機(jī)能否為其提供充足的扭矩輸出，以此去滿足該車輛對(duì)于爬坡的需求。

二、效率和能耗

對(duì)于新能源汽車而言，行車能耗是決定用戶日常用車成本的關(guān)鍵因素，因此為了降低用車成本，車載用電器在性能上常需具備較高的運(yùn)行效率，而作為新能源汽車大三電之一的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，其輸出效率的高低對(duì)車輛百公里電耗的多少有著至關(guān)重要的作用。

基于此背景，驅(qū)動(dòng)電機(jī)運(yùn)行區(qū)間的效率成為了評(píng)價(jià)其性能的重要指標(biāo)之一。所以，在對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)進(jìn)行選擇時(shí)，應(yīng)盡可能的確保所搭載的驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)品，在寬泛的轉(zhuǎn)速和負(fù)載范圍內(nèi)可始終保持較高效率，尤其是車輛常用的工況區(qū)間中。通過(guò)對(duì)高效區(qū)間的應(yīng)用，可降低整車的能耗，從而起到延長(zhǎng)續(xù)航里程的目的。

圖2 不同應(yīng)用背景下的電機(jī)MAP

三、扭矩和轉(zhuǎn)速匹配

需通過(guò)傳動(dòng)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，去考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩和轉(zhuǎn)速是否與車輛需求相匹配。如在乘用車領(lǐng)域，由于其車型總質(zhì)量相對(duì)小，且日常用車多處于城市、高速等較為平坦的路面上，此時(shí)車輛對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)扭矩輸出的要求相對(duì)于轉(zhuǎn)速性能會(huì)更低些，為此在車端將更關(guān)注通過(guò)減速器去調(diào)整驅(qū)動(dòng)電機(jī)的高轉(zhuǎn)速與車輪低轉(zhuǎn)速之間的關(guān)系。

但對(duì)于商用車而言，其多以載貨運(yùn)輸為主要應(yīng)用，且此類車輛的最高行駛速度相對(duì)于乘用車要更低，同時(shí)在重載應(yīng)用環(huán)境下，車輛對(duì)于爬坡能力的要求將更為注重?；诖藨?yīng)用特性，此時(shí)車輛對(duì)于驅(qū)動(dòng)電機(jī)的扭矩關(guān)注度會(huì)相較于轉(zhuǎn)速更高，尤其是低速時(shí)的大扭矩輸出特性。

圖3 不同領(lǐng)域車輛對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能關(guān)注差異

四、體積和重量限制

由于車輛布置空間有限，同時(shí)受到車型總質(zhì)量的制約，因此在進(jìn)行驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型時(shí)需確保其具有較高的功率密度，即功率/重量或功率/體積的比值，以便實(shí)現(xiàn)在有限的空間內(nèi)實(shí)現(xiàn)最大化性能輸出。此性能需求下，便需對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的材料、集成度等方面提出了更高的要求，為此，高性能多合一產(chǎn)品在業(yè)內(nèi)不斷被推出。

五、冷卻方式

驅(qū)動(dòng)電機(jī)的冷卻系統(tǒng)在整車熱管理中占據(jù)著重要作用，在汽車能量精細(xì)化管理的發(fā)展趨勢(shì)中，合適的冷卻系統(tǒng)不僅可確保驅(qū)動(dòng)電機(jī)在高負(fù)載運(yùn)行時(shí)能夠得到有效的散熱，以防止其因過(guò)熱而導(dǎo)致性能的下降和壽命縮減，同時(shí)也是實(shí)現(xiàn)整車熱管理中各模塊交互的重要基礎(chǔ)條件。

六、可靠性

驅(qū)動(dòng)電機(jī)需在嚴(yán)苛的汽車環(huán)境中長(zhǎng)期穩(wěn)定運(yùn)行，因此在選型時(shí)要考慮驅(qū)動(dòng)電機(jī)的可靠性、耐用性以及維護(hù)便利性等因素。

七、成本與技術(shù)成熟度

作為大三電的核心之一，驅(qū)動(dòng)電機(jī)的成本在整車零部件中占據(jù)較高位置，因此在選型時(shí)需進(jìn)一步考慮其制造成本和采購(gòu)成本，再結(jié)合整車定位，以達(dá)到選取具有高性價(jià)比產(chǎn)品的目的。并通過(guò)對(duì)供應(yīng)商的考察，進(jìn)一步確保所選擇的產(chǎn)品具有高技術(shù)成熟度和高可靠的質(zhì)量保證。

八、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)

相關(guān)產(chǎn)品需符合國(guó)家和地區(qū)的相關(guān)法規(guī)、標(biāo)準(zhǔn)及認(rèn)證要求。

九、發(fā)展趨勢(shì)

考慮到新能源汽車技術(shù)的快速發(fā)展，驅(qū)動(dòng)電機(jī)在選型時(shí)還需兼顧未來(lái)技術(shù)升級(jí)的可能性，如高壓平臺(tái)的兼容化、產(chǎn)品的智能化、集成化等趨勢(shì)，以及與之相關(guān)的接口兼容性、可拓展性等。

對(duì)上述內(nèi)容總結(jié)如下圖：

圖4驅(qū)動(dòng)電機(jī)選型過(guò)程及影響因素