近期，商车邦关注到有越来越多的新能源商用车将电机控制器（MCU）集成在电驱桥上。此前，电机控制器（MCU）都是安装在驾驶室下方的电控装置（PU）内。为什么现在电机控制器要单独集成到电驱桥上？这种布置方案有哪些优劣势？会是未来发展趋势吗？对此，商车邦将从电机控制器安装位置、商用车应用场景等多个维度进行分析，为广大用户选车提供参考。

电机控制器安装位置的发展变化

“分久必合、合久必分”，这种历史发展规律也体现在新能源商用车发展当中。在新能源商用车上有很多高压控制元件，主要包括：1、控制充电的车载充电机（OBC），将交流电转换为直流电，用于为动力电池充电；2、整车控制器（VCU），相当于车辆的大脑；3、高电压向低电压转换的直流变换器（DC/DC），将400V或600V高压直流电转换为低压（如12V/48V）电，供车载低压设备使用；4、电源分配单元（PDU）‌，负责高压电路的配电、保护与控制；5、电机控制器（MCU / Inverter）‌：将直流电转换为交流电，再通过控制交流电的频率来控制电机运行，实现电能到机械能的转换；6、电池控制单元（BCU），部分方案集成在BMS用于电池管理，部分则集成在VCU实现整车动力协调控制。随着新能源三电技术的发展，未来还会出现更多的高压控制元件。

驾驶室下方的电控装置（PU），内部集成了电机控制器

在十多年前，新能源商用车刚刚起步，每个高压控制元件都是一个单独的零部件，然后通过大量的电缆进行连接，最终形成整车的电控系统。由于电缆太多则会导致成本增加、电耗增加、系统凌乱等问题，因此就需要将以上高压控制元件进行高度集成，形成了三合一、四合一、五合一等电控装置（PU）。有些前置前驱的中VAN产品、新能源乘用车，将电控装置和电机、变速箱进行集成，形成七合一的动力总成单元。

从电控装置器到电驱桥，有3根总长12米的橙色高压线连接

3根橙色高压线传送交流电，驱动电机运行

高度集成也会走向另外一个极端。目前新能源三电系统都是“只换不修”，一旦某一个高压控制元件损坏，需要更换整个总成，导致维修成本偏高。另外，随着电驱桥技术的应用普及，电机安装在车辆后端的驱动桥上，而电控装置安装在驾驶室下方，从电控装置到电驱桥的长度在4米左右，需要通过3根橙色高压线连接。据了解，这种高压线的价格为80—110元/米（铜线截面尺寸不同），成本高达1000元左右。

集成到电驱桥上的优劣势

电机控制器的原理是：将400V或600V的高压直流电通过逆变器转变成三相交流电，然后根据车辆行驶工况的需求来调整三相交流电的频率和电流，最终形成电机输出的转速和扭矩。将电机控制器集成在电驱桥上，直接优势就是节省了电机控制器到电机的高压线，同时减少了高压线的能量损失，最终提升整体能量转换效率。

某品牌电动轻卡，电机控制器集成在电驱桥上

当然，电机控制器集成在电驱桥上也有不足：1、维修空间有限，一旦电机控制器出现故障，需要拆卸整个电驱桥，或者拆卸货厢，才能进行维修；2、增大了簧下质量，不适合在恶劣工况下行驶。商车邦在《科普：买电动重卡如何选择电驱桥？》一文中介绍了电驱桥的簧下质量增大后存在的问题，即在恶劣道路工况下行驶时将对整车造成很大的冲击振动；3、不利于电机控制器的可靠性和耐久性，相对于安装在驾驶室下方，电机控制器集成在电驱桥上受到的振动更大，需要提升内部各种电器元件的抗振能力，也会增加成本和重量。

未来发展趋势判断

商车邦认为：任何产品的优劣势以及发展趋势分析，都要基于车辆实际使用场景。

1、中VAN城市配送场景。车辆长期来城市道路上行驶，平均速度在40—60km/h，年行驶里程在5万公里左右，装载1—2吨货物。对于前置前驱的中VAN车型而言，电机控制器安装在电机上方，有利于三电系统集成，利大于弊，是未来发展趋势。对于后置后驱的中VAN车型而言，由于中VAN后地板下方空间有限，电机控制器安装在电驱桥上，与上方的后地板间隙只有30mm左右，在恶劣路况行驶容易导致磕碰损坏。因此，后置后驱的中VAN车型，不建议采用集成布置方式。

2、电动轻卡城市配送和城际运输场景。车辆长期在城市道路、高速公路上行驶，平均速度在60—85km/h，年行驶里程在8万公里左右，装载3—6吨货物。目前在电动轻卡领域，电驱桥已经成为行业主流。电机控制器安装在电驱桥上，有利于缩小电控装置（PU）的尺寸，降低能耗，是未来发展趋势。

3、电动重卡砂石料运输场景。在进出料场、工地的路段工况较差，行驶道路是国道、省道，平均速度在50—70km/h，年行驶里程在15万公里左右，最大装载33吨货物。由于行驶路况较差导致电驱桥振动较大，电机控制器安装在电驱桥上，需要提升电机控制器的可靠性和耐久性。

福田爱易科中重型集成电驱桥，用于城际运输场景

 4、电动重卡城际、中长途运输场景。80%为高速公路，20%为城市道路，行驶道路工况较好，平均速度在70—90km/h，年行驶里程在20万公里左右，最大装载34吨货物。电机控制器安装在电驱桥上，将提升能量转换效率、降低百公里能耗，是未来发展趋势。