在新能源汽车产业快速变革的当下，电驱动系统作为核心部件，其技术演进与创新路径备受关注。本次演讲聚焦电驱动技术现状、挑战与未来发展趋势，为行业提供前瞻洞察。
2025 年 10 月 31 日，在第十三届汽车与环境创新论坛上，哈尔滨理工大学博导教授 / 终身荣誉教授、精进电动创始人蔡蔚先生围绕电驱动系统技术路线、材料突破与产业化瓶颈发表主题演讲。他指出，中国电驱动技术已在功率密度、集成化与电压平台方面取得显著进步，但量产一致性、材料稳定性与售后维保仍是亟待破解的难题。
蔡蔚强调，电驱动系统正从"三合一"向多合一集成方向发展，而高电压平台、碳化硅等宽禁带功率电子器件与扁线电机等技术正在重塑产业竞争格局。他同时呼吁行业理性看待稀土资源与燃料电池产业化进程，避免陷入"盲目追新"与"技术虚火"。
蔡蔚 | 哈尔滨理工大学博导教授和终身荣誉教授、精进电动创始人
以下为演讲内容整理：
电驱动系统演进：从集中驱动到分布式集成
电驱动系统技术路径主要分为集中驱动与分布驱动两大方向。近年来，双电机集成分布电驱动系统逐渐成为研发热点。该系统将双电机布置于簧上，通过半轴或传动轴传递扭矩、分别驱动左右车轮，实现电子差速与线控转向功能，且不增加簧下质量。奥迪、比亚迪、长安、吉利等企业近两年已推出相关量产或样车方案，例如比亚迪 E4 方平台采用四电机驱动，吉利则推出平行轴与同轴两种构型。尽管该技术具备灵活布置、高效传动等优势，但目前仍处于小批量推广阶段，商业化成熟度有待提升。
在集成化方面，当前中国市场仍以"三合一"电驱动总成为主，占比超过 70%。多合一集成虽能进一步提升功率密度，但面临售后维保困难、故障排查复杂等现实问题。此外，行业需警惕"唯转速论"误区——一味追求电机高转速并非最优解，尤其在重卡等商用场景中，匹配变速器仍是必要选择。
关键技术突破：功率密度提升与电压平台升级
提升功率密度是电驱动系统的核心目标之一。目前，中国量产驱动电机的质量功率密度较二十年前提升近十倍，控制器的体积功率密度亦从每升 4 千瓦提高至 40 – 80 千瓦。奇瑞等企业开发的电机样机有效功率密度已达每公斤 18 千瓦，总成功率密度突破 5.24kW/kg，但仍未实现大规模量产。值得注意的是，功率密度的提升不仅依赖于转速提高，亦得益于平台电压上升以及新国家标准对峰值功率持续时间的调整。
电压平台升级为电机设计带来便利，800 伏系统已成为行业主流，最高电压可达 1000 伏。然而，蔡蔚指出，部分车企误将电池标称电压等同于系统工作电压进行电机绝缘和器件选型，存在绝缘设计与器件耐压风险。他强调，车端电压应以功率器件与绝缘系统的耐压能力为基准，而非简单对标电池标称电压。
在冷却与导体技术方面，扁线绕组电机已占乘用车驱动电机 82% 市场份额，油冷技术同步普及。然而，扁线电机中多层导体损耗不均问题依然突出，尤其是近槽口导体在高速运行时易发热，降低绝缘系统的 PDIV 和寿命。通过梯形槽和不等截面扁股线导体并联设计与端部换位工艺，可有效降低交流与直流电阻，提升系统可靠性。
材料与供应链：稀土、硅钢与宽禁带半导体
稀土永磁材料是电机高性能化的关键，近年来因中美博弈与价格波动引发行业担忧。蔡蔚指出，中国稀土资源储量丰富，供应链稳定性和持续性无需过度悲观，当前重点应在于降低重稀土用量、提升材料利用效率。团队通过局部渗镝或铽，与均匀渗重稀土工艺相比，可实现重稀土用量降低 20% 以上。
在非稀土永磁方向，氮化铁材料曾被视为稀土永磁材料的替代方案，但其稳定性与磁性能仍不及稀土永磁体，迄今未实现车规级量产。此外，轴向磁通电机凭借高气隙磁场储能与高磁共能对时间的导数（功率）实现高功率密度受到关注，但其工艺复杂度高，工程化挑战依然严峻
硅钢片、非晶与 SMC 材料是电机铁芯的三大技术路线。硅钢片综合性能最优，非晶材料损耗低但对制造工艺敏感，叠压过程中易导致铁损上升与磁感下降，迄今未在电机领域实现大规模应用。0.025 毫米厚度硅钢片已实现量产，但成本高于非晶。取向硅钢在特定区域替代非取向硅钢可降低铁损和定子电流损耗，但在提升电机效率的同时需解决永磁体内涡流损耗上升问题。
在控制器领域，以碳化硅为代表的宽禁带功率半导体应用渗透率持续提升，2025 年预计占控制器芯片市场的 19%。碳化硅器件在低速轻载工况下较 IGBT 损耗降低 5% – 8%，优势显著。然而，国内企业在车规级芯片认证与批量供应方面仍落后于国际厂商，模块封装、高温绝缘与铜烧结工艺是下一步攻关重点。
产业化挑战与路线图展望
燃料电池领域仍面临产业化瓶颈。2021 年以来全球燃料电池车产销量持续下滑，2025 年上半年丰田仅销售 492 辆燃料电池车。制氢、储氢、运氢成本高是核心制约—— 40 吨重卡有效运氢量仅 350 公斤（参考数据来自南方科大刘科短视频），经济性远未达标。蔡蔚指出，重载燃料电池商用车比需要密闭空间车库的乘用车安全性好些，但全球燃料电池车在 2030 年前难以形成大规模生产，企业（尤其是初创企业）需理性投入。
在节能与新能源汽车技术路线图方面，中国已从 2.0 版本演进至 3.0，形成" 1+5+26 "指标体系。电驱动技术路线图涵盖驱动电机、控制器、功率电子总成、电驱动总成、测试评价与绿色制造等五个领域，共设立 96 项具体指标。其中，驱动电机有效质量功率密度指标为 2030 年达到每公斤 14 千瓦，控制器体密度指标为每升 80 千瓦。绿色制造作为新增板块，仍需完善评价体系与产业链协同。
蔡蔚总结，电驱动系统正向"高安全、高效率、高功率密度"持续演进，而零部件强则整车产业强。面对电动化、智能化、低碳化与全球化趋势，企业应摒弃盲目跟风，聚焦技术可靠性、供应链韧性与全生命周期成本，以科学决策取代直觉判断，方能在全球竞争中赢得持续优势
（以上内容节选自哈尔滨理工大学博导教授 / 终身荣誉教授、精进电动创始人、国家"十四五"重点研发项目新能源汽车总体组成员与电驱动专家组长、《节能与新能源汽车技术路线图 3.0》电驱动系统专家组长蔡蔚先生于 2025 年 10 月 31 日在第十三届汽车与环境创新论坛发表的题为《电驱动创新及其技术线路图 3.0》的主旨演讲。）
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