蔡蔚：高功率密度電驅(qū)動的關(guān)鍵技術(shù)正由電磁設(shè)計轉(zhuǎn)向發(fā)熱管理

"安全可靠、高效率和高功率密度是動力系統(tǒng)競爭的三要素；降耗提效、冷卻散熱和耐溫材料應(yīng)用是高功率密度電機(jī)系統(tǒng)的三要素；解決不了散熱的問題，一切都是空談。"

6月11日，汽車評價研究院"2026世界動力技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新與市場趨勢研討會"上，哈爾濱理工大學(xué)終身榮譽(yù)教授、俄羅斯工程院外籍院士蔡蔚用這句話為整場討論定調(diào)。他的分享聚焦電機(jī)技術(shù)與新材料應(yīng)用，核心主張貫穿始終：電驅(qū)動向更高效率和功率密度邁進(jìn)，材料突破和熱管理才是真正的勝負(fù)抓手。

輪轂電機(jī)拿到全球首個量產(chǎn)公告，但散熱仍是核心瓶頸

"東風(fēng)奕派007已經(jīng)拿到了2025年工信部第401批公告，可以批量生產(chǎn)，這是世界上最早的輪轂電機(jī)電動車”。蔡蔚透露，這款輪轂電機(jī)的主要設(shè)計由哈理工團(tuán)隊完成，是國家重點(diǎn)研發(fā)專項(xiàng)的中期成果。雖然截至目前該車型尚未正式銷售，但這標(biāo)志著輪轂電機(jī)從實(shí)驗(yàn)室走向量產(chǎn)的關(guān)鍵一步。

但他緊接著指出，輪轂電機(jī)仍面臨嚴(yán)峻的散熱挑戰(zhàn)。他以YASA（英國軸向磁通電機(jī)制造商）的軸向磁通電機(jī)為例：峰值功率密度做到59千瓦/公斤，連續(xù)功率密度27.6千瓦/公斤。"59是在多高電壓下得到的？可持續(xù)運(yùn)行多久？這里面有很多未知因素。"

在下午的自由討論中，蔡蔚對軸向磁通電機(jī)表達(dá)了更審慎的態(tài)度。全球軸向磁通電機(jī)產(chǎn)能不到電機(jī)總量的1%，背后是工藝和技術(shù)層面的系統(tǒng)性難題。他提醒行業(yè)不要盲目追逐新概念——"批量生產(chǎn)和應(yīng)用，每前進(jìn)一步都有一些難點(diǎn)需要去啃。"

永磁是主流，扁線油冷是趨勢——技術(shù)路線選擇需務(wù)實(shí)

蔡蔚對電驅(qū)動技術(shù)路線給出了清晰判斷：驅(qū)動電機(jī)稀土永磁電機(jī)仍是主流，扁線油冷是趨勢，寬禁帶半導(dǎo)體（碳化硅、氮化鎵等第三代半導(dǎo)體材料）去年裝機(jī)量已達(dá)20%，功率模塊的燒結(jié)封裝將取代鍵合線焊接封裝。

油冷技術(shù)是蔡蔚及其團(tuán)隊的對我國電驅(qū)動的核心貢獻(xiàn)之一。從2012年開始樣機(jī)研發(fā)，2014年批量生產(chǎn)，最早的吉利油冷和廣汽油冷電機(jī)均出自其團(tuán)隊，目前吉利仍有800輛帝豪（參數(shù)丨圖片）油冷混動車在哈爾濱運(yùn)行。

在繞組技術(shù)方面，發(fā)卡式繞組（將銅線彎成U形插入定子槽的工藝，形似發(fā)卡）目前占全球90%份額。但高轉(zhuǎn)速下的交流損耗是痛點(diǎn)——同一槽內(nèi)不同位置的導(dǎo)體在高轉(zhuǎn)速時損耗差距可達(dá)4至5倍，溫度升高還導(dǎo)致PDIV（局部放電起始電壓）降低、絕緣系統(tǒng)更容易被擊穿。哈理工團(tuán)隊創(chuàng)新性地采用階梯槽設(shè)計——槽口處用端部換位的多股扁線和雙股扁線導(dǎo)體、以制造復(fù)雜度換取性能提升。但蔡蔚坦言，目前超過一半的企業(yè)尚未意識到近槽口導(dǎo)體損耗高和發(fā)熱嚴(yán)重的問題。

對于連續(xù)波繞組（銅線連續(xù)繞制無需焊接的工藝），蔡蔚的評價同樣務(wù)實(shí)：雖有不需焊接的優(yōu)點(diǎn)，但制造工藝復(fù)雜，尤其對大電機(jī)并不適用，成本難以控制。他的核心觀點(diǎn)是，沒有一種繞組方案能通吃所有場景——發(fā)卡式繞組做小電機(jī)有優(yōu)勢，做超大電機(jī)同樣不合適，關(guān)鍵在于根據(jù)具體需求選擇合適的技術(shù)路線，而非盲目追逐新概念。

銅燒結(jié)取代銀燒結(jié)，成本降至十分之一

在功率模塊封裝領(lǐng)域，蔡蔚團(tuán)隊取得了關(guān)鍵突破——用銅燒結(jié)取代銀燒結(jié)。

碳化硅控制器中芯片之間的連接腿傳統(tǒng)上采用鍵合線焊接封裝工藝，但焊接溫度上限僅220多度，模塊在高溫下運(yùn)行焊料會熔化，且鍵合線焊接結(jié)構(gòu)會產(chǎn)生EMC（電磁兼容）問題。行業(yè)共識是用燒結(jié)取代焊接，主流方案是銀燒結(jié)——一個200千瓦的控制器，銀燒結(jié)成本約200至400元，用銅燒結(jié)成本可降至數(shù)十元。

蔡蔚團(tuán)隊提出銅燒結(jié)方案，核心難點(diǎn)在于銅極易氧化。團(tuán)隊不僅解決了氧化問題，還實(shí)現(xiàn)了更大銅顆粒的燒結(jié)工藝，這在全球范圍內(nèi)尚無先例。銅燒結(jié)成本僅為銀燒結(jié)的十分之一，約幾十元，且可靠性能更優(yōu)。目前該技術(shù)已實(shí)現(xiàn)小批量供貨，國內(nèi)諸多頂級芯片企業(yè)在其團(tuán)隊處進(jìn)行實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證。

電機(jī)和發(fā)動機(jī)是同盟，但開發(fā)周期的底線不能破

在自由討論中，蔡蔚提出了一個被與會專家稱為"戰(zhàn)略同盟"的觀點(diǎn)：搞電機(jī)和搞發(fā)動機(jī)的必須聯(lián)合起來?；旌蟿恿囆褪褂玫碾姍C(jī)數(shù)量多于純電車型，未來發(fā)動機(jī)不會消失，但研發(fā)方向應(yīng)轉(zhuǎn)向混動專用發(fā)動機(jī)，傳動系統(tǒng)則需解決電機(jī)與發(fā)動機(jī)的協(xié)同優(yōu)化問題。

對于商用車電動化，他給出了務(wù)實(shí)的建議：與其開發(fā)超大功率單電機(jī)，不如采用雙電機(jī)方案，既能降低模具開發(fā)和制造成本，也能提升系統(tǒng)冗余度。

蔡蔚對行業(yè)壓縮開發(fā)周期的做法提出了嚴(yán)厲批評。部分企業(yè)將開發(fā)周期壓縮到兩年以內(nèi)，最大的犧牲就是試驗(yàn)認(rèn)證環(huán)節(jié)。他回憶曾在一次會議上被一位企業(yè)領(lǐng)導(dǎo)告知"我們現(xiàn)在有經(jīng)驗(yàn)了，那一塊可以不用了"——他的回應(yīng)直截了當(dāng)："試驗(yàn)驗(yàn)證沒有可以省略的。"

他同時呼吁行業(yè)增加關(guān)于失敗經(jīng)驗(yàn)的交流。"沒有公司領(lǐng)導(dǎo)愿意讓你出來講失敗的事，但這樣的事往往對大家更有益。"

從輪轂電機(jī)量產(chǎn)公告到功率模塊銅燒結(jié)降本90%，從油冷技術(shù)先驅(qū)到對行業(yè)浮躁的清醒提醒，蔡蔚的分享既有技術(shù)深度的穿透力，也有對工程底線的堅守。電驅(qū)動向更高功率密度、更高電壓邁進(jìn)，材料突破和熱管理才是真正的勝負(fù)抓手——而開發(fā)周期的底線，是試驗(yàn)認(rèn)證不能省。