随着新能源汽车从传统400V系统向800V高压平台发展，电驱系统正在向更高效率、更高功率密度、更快充电和更紧凑的集成方向演进。
但系统电压升高只是变化的一部分。
许多800V电驱系统同时采用碳化硅（SiC）逆变器、更快的开关速度、更高转速的驱动电机以及高度集成的电驱桥。这些技术能够提升整车效率和功率密度，但也可能给电机轴承带来更加复杂的高频电气环境。
如果没有合理的轴接地设计，高频轴电压可能通过电机轴承放电，引起轴承电蚀、润滑脂性能下降、振动噪声增加，最终导致轴承过早失效。
800V新能源汽车平台有什么不同？
在输出功率相同的情况下，800V架构可以通过降低工作电流，减少电能传输过程中的损耗。
其主要优势包括：
因此，800V平台正逐渐应用于高端乘用车、高性能新能源汽车、电动商用车以及大功率集成式电驱系统。
不过，从400V升级到800V，通常不只是提高电池电压，还会伴随逆变器、电机、绝缘系统、冷却方式、轴承布置和电驱结构的变化。
真正改变轴电流环境的，是这些因素的共同作用，而不是“800V”这个标称电压本身。
电驱电机中的轴电压是如何产生的？
新能源汽车的逆变器通过高速开关，将直流母线电压转换成脉宽调制电压波形，从而控制驱动电机运行。
逆变器在高速开关过程中会产生共模电压。高频电能可能通过电机内部的寄生电容，在以下部件之间发生耦合：
电机轴承在正常运转时，滚动体与滚道之间通常存在一层很薄的润滑油膜。
当轴承两端的电压超过油膜的介电承受能力时，油膜可能被击穿，电流便会通过轴承瞬间放电。这种现象通常被称为电火花加工效应，即EDM放电。
持续、反复的放电会损伤轴承滚道和滚动体。随着损伤累积，轴承可能出现：
为什么SiC逆变器需要特别关注轴电流问题？
碳化硅功率器件能够降低开关损耗、提高电驱效率，因此被越来越多地应用于800V新能源汽车平台。
与此同时，SiC器件通常具有更快的电压切换速度。
快速的电压上升和下降会产生较高的dv/dt，可能增强电机内部的寄生电容耦合和高频共模电流。
但必须强调：不能简单地认为“采用SiC逆变器就一定会造成轴承电蚀”。
轴承电流风险取决于整个电驱系统，包括：
因此，轴接地装置不能只根据“400V还是800V”进行选型，而应作为整个电驱系统的一部分进行设计和验证。
轴接地环如何保护电机轴承？
轴接地环也称导电环、轴电流接地环或轴承保护环。
它通过导电微纤维在旋转轴与接地电机壳体之间建立一条稳定、低阻抗的导电路径，将轴上的高频电流引导至电机壳体，从而降低电流通过轴承放电的概率。
其预期电流路径为：
电机轴 → 导电微纤维 → 导电环壳体 → 电机壳体或接地结构
合理设计并正确安装的轴接地环，可以帮助实现：
普通导电环为什么不一定适用于800V电驱系统？
一款能够用于普通工业电机或低压变频电机的导电环，并不代表它可以直接应用于800V新能源汽车驱动电机。
新能源汽车驱动电机通常需要面对以下工况：
在高速旋转条件下，导电纤维既要与轴表面保持可靠接触，又不能产生过大的摩擦、磨损、温升或轴表面损伤。
导电环还需要在油液、润滑脂、粉尘、温度循环、轴跳动和尺寸公差等条件下，持续保持稳定的导电能力。
800V电驱导电环的关键设计要求
1. 建立低阻抗的高频电流路径
直流电阻不能完整反映导电环的实际性能。
逆变器产生的轴电流包含大量高频成分，因此还应关注整个接地路径在高频条件下的阻抗。
以下因素都会影响最终接地效果：
即使导电环本身电阻很低，如果安装界面存在绝缘涂层、接触不良或接地路径过长，整个系统仍可能无法有效释放高频轴电流。
2. 高转速下保持可靠接触
在电机完整转速范围内，导电纤维必须与轴表面保持适当接触。
设计时需要综合考虑：
接触不足可能导致接地不稳定；接触过度则可能增加摩擦、纤维磨损和温升。
3. 耐磨性与使用寿命
导电环应在接近真实应用的转速、温度、润滑和环境条件下进行耐久性验证。
仅在室温条件下进行短时间空载测试，不能证明产品能够满足整车寿命要求。
耐久测试应关注：
4. 油液兼容性
在油冷电机中，导电环可能长期接触变速箱油、电机冷却油、润滑油添加剂以及系统内部污染物。
导电纤维、金属壳体和其他材料必须在规定油液及温度条件下，保持稳定的电气和机械性能。
验证时不能只测试“是否耐油”，还应评估长期浸泡后：
5. 高低温性能
导电环需要承受电驱系统的持续工作温度及短时间温度峰值。
根据最终产品结构和应用条件，沃尔兴轴接地解决方案可针对 −40℃至+200℃ 的严苛温度环境进行开发。
但材料耐温不等于系统寿命。
最终设计仍应结合转速、油液、振动、接触压力和运行时间进行综合验证。
6. 机械安装与结构集成
根据电机结构，导电环可以采用压装、法兰安装、卡扣固定或客户定制结构。
设计时需要明确：
如果导电环在样机阶段才被临时加入，往往会出现安装空间不足、接地界面不可靠或者无法满足自动装配要求等问题。
因此，建议在电机结构设计早期就考虑轴接地方案。
7. 汽车级验证
最终轴接地方案应在零部件、电机、逆变器和完整电驱总成等不同层级进行测试验证。
典型验证项目包括：
测试时应使用代表实际工况的逆变器、电机、轴承、油液和接地结构。脱离实际系统的单项测试结果，不能完全代表整车应用效果。
应该选择轴接地环还是绝缘轴承？
轴接地环和绝缘轴承并不是两种完全相同的解决方案。
绝缘轴承的作用，是阻断电流通过某一个轴承位置；轴接地环的作用，则是为轴电流提供一条替代性的释放路径。
在部分电驱系统中，可以采用“一端绝缘轴承、一端轴接地环”的组合方案。
但是，这种方案必须经过系统分析和测试。因为阻断一条电流路径后，电流可能转移到其他位置，例如：
电驱系统可以采用的轴承电流抑制措施包括：
因此，轴接地环应该被视为电驱轴承电流综合治理方案的一部分，而不是一个孤立安装的附件。
沃尔兴新能源汽车轴接地解决方案
沃尔兴面向新能源汽车驱动电机和集成式电驱系统，开发轴接地环及轴承电流防护解决方案。
我们可以根据客户的电机结构、工作环境、电气性能目标和装配要求进行定制开发。
主要开发能力包括：
代表性产品性能目标包括：
以上参数应以双方确认的样品结构、测试方法和应用条件为准，不能视为适用于所有电机工况的统一保证值。
最终性能还会受到以下因素影响：
开发800V电驱轴接地方案需要哪些信息？
为了评估或开发适用于800V电驱系统的轴接地环，通常需要客户提供以下信息：
在项目早期提供完整的工况和结构信息，有助于减少样件迭代次数，降低后期验证风险。
不只是增加一个导电环，而是重新设计轴电流路径
800V新能源汽车平台能够提高充电速度、电驱效率和功率密度，但快速开关的功率器件、高转速电机和高度集成的电驱结构，也使轴承电流控制变得更加重要。
一套可靠的轴接地解决方案，不能只是“让导电纤维接触到电机轴”。
它必须在电驱系统的整个使用寿命内，为高频轴电流提供稳定、持续、低阻抗的释放路径。
沃尔兴可以与电机制造商、电驱系统供应商及整车工程团队合作，完成从应用分析、结构设计、样件开发到测试验证和批量生产的轴接地解决方案开发。
正在开发800V新能源汽车电驱系统？
请向我们提供电机轴尺寸、最高转速、工作温度、润滑或冷却方式、安装空间以及电气验证要求。
沃尔兴工程团队将根据实际应用，评估并推荐适合的轴接地解决方案。
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