从手机到电动汽车，从家用电器到工业设备……现代生活中的每一个电动设备，都离不开一个关键部件——电机控制器。它像“电动心脏”，负责协调电流与磁场，使电机高效运转；其架构与材料选择则决定整机能做多小、跑多快。

近日，甬江实验室先进电驱系统研究中心开发的新一代电机控制器正式亮相。这个重量不足5千克的"小家伙"，却能爆发出340千瓦峰值功率，功率密度达70kW/kg，峰值效率高达99%。相当于将一辆小型电动车的全部动力系统，浓缩到巴掌大小的装置中。目前，行业可查的电机控制器最大功率密度约为40kW/kg，该控制器的功率密度刷新了行业纪录，更实现了"小体积、大功率、低损耗"的协同突破。

 

 

新一代电机控制器-不足5千克

 

重新定义"轻与强"

 

传统的电机控制器更像一台老式台式机——功能强但笨重；这款新产品则类似超薄笔记本——更强、更轻。70kW/kg的功率密度意味着在相同重量下可以输出更高功率，或在相同功率下显著减重，为续航、载荷与系统布局带来更多可能。

 

 

独特的SPVCS-Z流道

 

这一跨越的背后，是几项关键技术的集中突破。首先采用第三代宽带隙功率半导体，让电流传输效率较传统材料提升50%以上，同时显著降低发热，为99%峰值效率奠定基础。散热方面，团队引入SPVCS-Z专利液冷技术，精准导流冷却液直击热源，将散热器体积缩小至传统方案的五分之一。通过One-Board硬件方案与增强DESAT专利技术，系统实现高度集成，可按需并联拓展，并能在纳秒级响应故障，将短路能量压至0.01焦耳。

 

 

One-Board硬件方案

 

每一克重量都有价值

 

传统电容器就像"大块头充电宝"，占空间又沉重。新控制器采用高介电常数薄膜与选焊层压工艺，将电容体积压缩70%，一块"轻薄能量板"即可胜任。电流传感器则采用开放式无磁芯方案，重量降低80%，同时保持快速响应与优异的抗磁饱和能力，保障系统稳定。

 

 

功率回路设计

 

在控制层面，内置自适应算法可根据工况实时优化电机磁场与电流轨迹，选择更省电的运行策略，提升续航与效率。配合一体化硬件设计，设备既轻量又高效，适配不同功率需求的组合部署。

 

从实验室到产业化

 

该项目负责人为先进电驱系统研究中心研究员顾春阳，工程师杜峰参与具体设计和新技术开发。该团队于2024年6月发布首代功能样机，近期推出第二代控制器，在一年多时间内将产品功率密度提升近3倍。

 

 

性能测试

 

该团队表示，电驱控制器不仅需要追求功率的极限，更要在严苛环境下实现效率、可靠性与轻量化的平衡。70kW/kg只是一个开始。目前，凭借3项独家专利技术的融合应用，该控制器的综合性能达到国际领先水平。

业内专家认为，这一成果将推动低空经济、电动交通等领域的电推进系统与装备加速发展，也将为新能源汽车、电动船舶及其他电动设备带来更轻、更强、更高效的核心控制器。

 

 

先进电驱系统研究中心部分成员

 

随着全球交通电动化与低碳化进程加快，此类关键技术正为构建更清洁、更智能的出行体系提供坚实支撑。一场由超高功率密度电驱引领的绿色动力革新正在到来。