2024年5月9日，由电动汽车产业技术创新战略联盟主办，人本股份有限公司承办的800V驱动电机系统轴承电腐蚀关键技术研讨会在安徽芜湖顺利召开。会议邀请高校、科研院所、整车企业、电机企业、材料和零部件企业等行业专家80余名，聚焦驱动电机系统轴承电腐蚀问题，围绕轴承电腐蚀机理、轴承防电腐蚀技术路线及发展趋势、轴电流和轴电压测试及评价方法等展开深入研讨。会议由中国汽车工程学会电动化中心副主任研究员赵迁主持，电动化中心产业技术研究部部长曲婧瑶、人本股份有限公司销售总经理何鹏为会议致辞。
800V电驱系统电腐蚀风险激增，防电腐蚀技术发展趋势为“阻断、导通、消减”相结合
800V电驱系统呈现高压、高功、高频、高速四高化特点。更高电压平台抬升了轴电压，更高电机功率使感应能量激增，更高开关频率意味着更多击穿次数，更高转速带来更高工作温度和更低润滑油粘度使轴承油膜更易击穿。因此800V电驱系统电腐蚀风险激增，且必须格外重视减速箱侧轴承的电腐蚀风险。
电腐蚀解决策略包括源头治理和路径治理，可根据电腐蚀风险程度合理搭配多种措施。源头治理技术包括电机电磁平衡设计、逆变器输出波形优化和逆变器控制策略优化，其中AC磁环应用越来越广泛，可作为防电腐蚀技术的辅助手段之一，但源头治理正向设计难度很大，需从系统全局考虑设计平衡点。绝缘阻断技术中，陶瓷球轴承最成熟可靠，但成本较高；绝缘包塑/涂层轴承对接触界面要求高，尚待市场验证；绝缘转轴在汽车行业暂未推广；绝缘轴承室尚待验证，各种绝缘新方案不断涌现，成本不断降低。
旁路接地技术中，导电环干湿腔均适用，导电性能优，但成本较高；导电碳刷磨损颗粒多，耐久寿命短；导电无纺布/导电橡胶在湿腔中的导电性降低明显，须关注耐久效果；集成导电油封节省轴向空间，但只适用干腔；集成导电轴承也能节省轴向空间，接地方案多样纷呈，需根据应用环境、电腐蚀风险程度针对性选择合理低成本方案。
目前磁环、绝缘轴承、导电环方案在成本、可靠性、安装空间等方面仍存在问题，还没有经济有效的单一防轴承电腐蚀方案
纳米晶磁环可称为“感性吸收器”，能降低轴电压和轴电流，同时改善EMC性能。纳米晶合金的磁导率、Hc值接近晶态高坡莫合金及钴基非晶，且饱和磁感Bs与中镍坡莫合金相当，在高磁感下的高频损耗远低于铁基非晶和硅钢，并具有更好的耐蚀性和磁稳定性。纳米晶磁环利用电磁感应原理，将电路中的高频干扰信号吸收，并转化为热能散发。曼特在造纸厂、钢厂、电动汽车等领域已有具体应用案例，多年未出现轴承电腐蚀问题。
陶瓷球轴承、陶瓷绝缘层轴承、树脂绝缘层轴承属于绝缘阻断方案，成本仍有进一步下降空间。陶瓷球电阻率高达1018Ωmm2/m，密度只有不到轴承钢的一半，但压碎负荷小、韧性差，因此陶瓷球轴承适合高速转动，绝缘性能稳定，但不耐冲击而且价格偏高，且粉材基本依赖进口；陶瓷/树脂绝缘层轴承的外形尺寸同常规产品，适合高速运动，绝缘性能稳定，但陶瓷绝缘层轴承工艺复杂、价格高。导电油脂轴承选用特种导电油脂，适合于高速转动，但不适用于800V高压场景。
解决轴承电腐蚀问题需要厘清、消除三个常见的认知误区，并采用合理应用措施。第一，需通过轴电压波形判断是放电波形还是非放电波形，并不是测到的轴电压越低越好；第二，电机采用绝缘轴承并非高枕无忧，减速器端的轴承部位变成轴电压的卸载路径后会造成电腐蚀；第三，导电环并不是装在任一轴端均可，安装导电环的一端轴电压会有较大降幅，但是另一端则降幅较小。
轴电压/轴电流和轴承电腐蚀测试及评价方法团标亟待制定，持续为行业解决痛点问题。
当前行业内尚未形成轴电压、轴电流测试的统一标准，无锡星驱和哈工大分别牵头两项团体标准。无锡星驱联合30余家单位开展《驱动电机系统轴电压测试方法》团体标准编制工作，该标准于2023年9月立项，涵盖测试仪器和器材需求、轴承电压测试样机改制、轴承电流测试样机改制、测试台架搭建、工况定义和结果分析等内容，目前处于送审后修订阶段。
哈工大联合近20家单位开展《电动汽车驱动电机轴承电腐蚀试验及评价方法》标准编制工作，该标准于2024年1月立项，描述了电动汽车驱动电机轴承电腐蚀试验及评价方法，包括试验条件、操作规范及评价方法等，适用于电压源型电机控制器驱动的电动汽车驱动电机轴承电腐蚀试验及评价。
会议结尾由中国汽车工程学会电动化中心产业研究部部长曲婧瑶进行总结。高压高转速仍然是电驱动系统长期发展方向，特别是考虑后续满足兆瓦级充电需求，电压平台有望进一步提升。轴承是保证高压后安全可靠的重要环节，亦是电驱动总成系统NVH、效率、可靠性等各项性能指标的关键技术产品。伴随新能源汽车产业的发展，国产精密传动部件技术产业链不断崛起、成熟，未来伴随电动化深化、智能化融合，必将带来精密传动技术的新发展。后续，中国汽车工程学会会持续在电驱动系统领域的共性技术创新、标准研制、热点话题研讨等方面持续开展工作，并希望得到行业支持。
