从动力总成和OBC-DCDC的集成看未来电气系统的集成方向

最近几年电动汽车设计的一个很明显的趋势，就是集成化。

几个很现实的因素在迫使集成化加速向前：第一，降低成本；第二，轻量化；第三，标准化和模块化；第四，提升制造效率；第五，新技术的不断应用和突破。将功能相同或结构上可以共用的零部件集成在一起，减少零部件，减少空间体积的占用，减少整车装配的工序，减少供应商的数量，对整车企业来讲具有极大的吸引力。

高压系统是电动汽车非常核心的一块，它的集成对于电动汽车来讲尤为重要，通常来说，EV的高压系统及相关的器件包括以下：

水泵、冷却液控制阀、电池管理系统BMS、整车控制器VCU、PDU、电机电控-变速器、传感器、DC/DC逆变器（HV/HV）、动力电池包、充电CCS、车载充电器OBC、DC/DC逆变器（HV/12V）等，参考下图：

典型电动汽车高压系统及相关部件

高压系统及相关器件的集成化会进一步推动整车设计的优化，因为对于一些大的零部件集成，如电机电控－变速箱的集成，需要留有足够的空间。特斯拉ModelS在此的集成做的很好，整个电机电控和减速箱的整合简洁、优美，它是从功能层面的重新设计；MODEL3整个的集成比MODEL S做得更为紧凑。对比，I-PACE的电机电控和变速箱集成，可以看出，I-PACE的集成还是一种初级和比较粗放的方案：把几个零部件放在一起，本质上只是形式上的集合。

Tesla ModelS 电机电控-变速箱集成

MS 60kWh -2012 驱动总成

Model 3动力总成

I-PACE动力总成

另一个典型的例子是OBC和DCDC(HV/12V)的集成，我们也可以一窥未来可能的集成方向。

在最初之时即Option1，各零部件独立存在；随后，出现了简单的集成即Option2，各部件共用一个壳体等机械结构，在距离上有变化，这样可以减少线束，连接件等零件，同时减小体积，有一定的成本降低；再进一步集成电子器件即Option3，二者可以共用相当一部件的E/E，但热设计仍保持独立，通过这个级别的集成，成本可以降低8-15%左右；Option4的思路就把热设计（包括冷却和加热）集成起来，通过这个方案进一步提升集成的效率，同时成本可以再降低5-8%。随着未来对功率需求的增加，可以进一步集成DC switch，优化整体的集成度。

OBC和DCDC集成进化的思路比较有代表性，从起初的物理层面的集成（主要是结构共用），到电子电气层面的集成，再到热的集成，最后到整体方案的集成优化，是一种循序渐进的演变思路。

尤其对传统整车企业或是零部件企业来说，受固有技术与经验积累的限制，很难做到全新的集成思路，就像是电动汽车的开发，都需要经过改装阶段，而对于特斯拉类的企业来说，往往能够自上而下的以全新的思路来完成较高集成度的集成，这点在Model 3电池包的集成里体现的尤为明显。

Model 3电池包集成思路

除了上文提到的电机电控与变速箱的集成，在电池包这块，Model3将OBC，DCDC，PDU和BMS都整合在一体，极大的简化和模块化。

未来电气化的集成还将继续发展，需要更多具有创新式的解决思路和方案，延续既有的方案不是不可行，只是线性的进步成本和时间的代价太高。