新能源汽车驱动系统的“大三电”、“小三电”技术趋势
2025-11-031.驱动系统“大三电”、“小三电”概述
不论采用何种电动化技术路径（纯电动、插电混动、增程式等），不论使用何种动力电池（磷酸铁锂、三元锂、燃料电池等），每辆新能源汽车都需要电驱动系统实现动力输出与控制。作为新能源汽车的“心脏”，电驱动系统发挥了燃油汽车中“发动机、ECU电控单元、变速箱”的作用，对新能源汽车整车使用性能的动力性、经济性、舒适性、安全性等核心指标具有较大影响。
电驱动系统可包括“大三电”及“小三电”总成系统，其中大三电包括：驱动电机、驱动电机控制器、变速器；小三电则一般包括：高压配电盒PDU、车载充电机OBC和DC/DC变换器。
“大三电”介绍：
驱动电机总成（将动力电池的电能转化为旋转的机械能，是输出动力的来源）;
控制器总成（基于功率半导体的硬件及软件设计，对驱动电机的工作状态进行实时控制，并持续丰富其他控制功能）;
变速器传动总成（通过齿轮组降低输出转速提高输出扭矩，以保证电驱动系统持续运行在高效区间）。
新能源汽车的电驱动系统在高温、高湿、振动的复杂工作环境下，基于实时响应的软件算法，高频精确地控制电力电子元器件的功率输出特性，实现对驱动电机的控制，最终通过精密机械零部件对外传输动力。
“小三电”介绍：
DC/DC变换器（DC/DC Converter）;
车载充电机（On-Board Charger，OBC）： 支持单相电或三相电，支持单向或双向3.3KW，6.6KW，11KW，22KW电能转换功率；
高压配电盒（PowerDistributionUnit，PDU）
主要功能是为车辆部件提供电力转换及电池的充放电功能，车载电源作为新能源汽车动力总成中的重要组成部分，必须满足功率密度大、体积小、重量轻、抗干扰能力强、可靠性强、寿命长等特点。
2.电驱动系统关键技术
l 电机高速化趋势十分明显，是行业未来的发展趋势
驱动电机必须持续提升电机的功率重量密度和功率体积密度，使电机重量减轻是降低驱动电机产品成本的有效方式。
同时，需要提升电机转速，这对电机的设计提出了更高的要求，轴承选型、电机散热、转轴材料、定转子硅钢片材料、电磁仿真、机械强度仿真、热仿真、公差计算匹配等等都变的更有挑战性。近年来不论是国内还是国外的产品，电机的最高转速都在不断的提升过程中。
l 电机扁线化势头明显
多家企业已经开始布局及大规模量产扁线电机，即采用扁平铜包线绕组定子的电机。与普通圆漆包线绕组相比，扁线绕组在相同的体积下，具有能量密度更高，电机效率更高的特点。其优点包括：更高的槽满率：相比于传统圆线电机，裸铜槽满率可提升20%~30%，有效降低绕组电阻进而降低铜损耗。 散热性能更好：扁线形状更规则，在定子槽内紧密的贴合，热传导效率更高，提升电机峰值和持续性能。扁线电机已经进入大规模量产期，未来随着技术工艺的进一步成熟，扁线电机的生产成本有望低于传统圆线电机。
l 新型功率器件如SiC的应用将会极大的提升电机控制器性能
在新能源汽车电机控制器当中，电力转换是通过控制IGBT的开关来实现的。IGBT受材料本身的局限，较难工作在200℃以上。高功率密度的电机控制器需要高效的电力转换效率和更高的工作温度，这对功率器件也提出了更高的要求，如：更低的导通损耗、耐高温、高导热能力等。
基于碳化硅（SiC）单晶材料的功率器件，具有高频率、高效率、小体积等优点（比IGBT功率器件小70%-80%），已经在很多车型中得到了应用。碳化硅（SiC）半导体控制器能使新能源汽车实现更长的续航里程、更短的充电时间、更高的电池电压。与二代硅基IGBT相比，半导体碳化硅（SiC）750V时能效增加8-12%，总损耗减少约1/7，模块体积仅为IGBT的1/5左右，开关频率为IGBT的5-10倍。
3.电驱动总成技术发展趋势
系统集成化为确定性趋势，是技术发展和成本压力下的选择电驱动系统集成化是未来确定性的趋势，同时集成化产品也增加了行业的进入壁垒，技术层面，集成化程度更高的产品优势包括：
机械方面壳体、轴等部件上能够做到集成化，这样就减少了使用零件的个数与部件的重量，节省了成本；电气方面大三电集成能够减少控制器与电机相连三相线的长度，效率提升的同时也节省了线束成本，密闭的壳体空间内使电磁兼容方面的性能也能够提升；小三电方面共电路板设计也能够降低成本和产品体积。
大小三合一产品将会维持一段时间，多合一产品逐渐替代：
随着电驱动产品集成化的进一步提升，除电机、电机控制器、减速器之外，高压分线盒、 DC/DC、充电机OBC等零部件也可能集成进去，形成功能更全的多合一动力总成系统。华为等厂商都已经发布了N合一的大集成系统。 但从分体部件到三合一成为主流，再从三合一到N合一产品会有一定过程。主要在于：部件增多，集成难度增加，进而带来质量风险更大，对供应商的能力要求也更高。
N合一产品也更为核心，若主机厂自身不能够集成或掌握集成能力较为担心被供应商所制约；而且，当前市场形势下，集成带来的成本降低相对不那么明显。
综合以上信息，新型电力功率器件的应用，将驱使新能源汽车的动力系统向小型化、高功率密度化、高集成化的方向发展，各汽车部件生产商，也需注意配套检测体系的同步升级，来为快速发展的产品提供高效精准检测。