新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的案例
一文看懂新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈之驅(qū)動(dòng)電機(jī)
中游新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)制造商生產(chǎn)模式分析
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于定制產(chǎn)品，制造商的產(chǎn)品通過下游新能源汽車主機(jī)廠檢測(cè)、試驗(yàn)等考核后，進(jìn)入客戶的供應(yīng)商體系。而中游新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)制造商根據(jù)下游主機(jī)廠客戶的訂單情況確定采購(gòu)量，銅線等通用性原材料通常有庫(kù)存。鐵芯等主要原材料由中游制造商生產(chǎn)部采取比價(jià)的方式向合格供應(yīng)商直接采購(gòu)，軸承、端蓋等零部件需委外加工，由制造商負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)或制定加工要求，委托其他企業(yè)加工生產(chǎn)。
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)未來發(fā)展預(yù)測(cè)
隨著中國(guó)政府對(duì)于新能源汽車補(bǔ)貼政策的改變，純電動(dòng)汽車將成為未來市場(chǎng)的主流，從而帶動(dòng)新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)裝機(jī)量的快速提升，且行業(yè)內(nèi)將涌入定位于生產(chǎn)新能源汽車專用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的制造企業(yè)，進(jìn)一步加快新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的國(guó)產(chǎn)替代進(jìn)程。
產(chǎn)業(yè)鏈下游分析
現(xiàn)階段，下游新能源乘用車主機(jī)廠已陸續(xù)開始裝載自主研發(fā)生產(chǎn)的配套驅(qū)動(dòng)電機(jī)，導(dǎo)致第三方新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的市場(chǎng)需求量出現(xiàn)下滑。
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)下游概述
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)下游主要涉及比亞迪、北汽新能源等新能源乘用車主機(jī)廠與宇通客車、中通客車等商用車主機(jī)廠。近五年來，中國(guó)新能源汽車行業(yè)在政策扶持的驅(qū)動(dòng)下快速發(fā)展。但由于2019年開始，中國(guó)政府對(duì)于新能源汽車的補(bǔ)貼力度下滑，導(dǎo)致中國(guó)新能源汽車產(chǎn)銷量出現(xiàn)下滑。據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)數(shù)據(jù)表示，2019年中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量分別達(dá)到124.2萬輛，較2018年同比下降2.3%。
展開 新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展
一、新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型發(fā)展
1. 感應(yīng)交流電機(jī)
目前市場(chǎng)上的各種純電和混動(dòng)新能源汽車，永磁同步電機(jī)占多數(shù)，感應(yīng)交流電機(jī)占一小部分，這兩種電機(jī)基本就是電動(dòng)乘用車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的全部了。
2. 永磁同步電機(jī)
網(wǎng)上說中國(guó)富含稀土礦所以中國(guó)的電動(dòng)汽車選用帶永磁體的同步電機(jī)，同時(shí)也是考慮到國(guó)家戰(zhàn)略安全作為出發(fā)點(diǎn)，其實(shí)并不是這樣，主要還是是永磁同步電機(jī)適合大規(guī)模生產(chǎn)，性能更好，更具有市場(chǎng)價(jià)值。
對(duì)于空間布置尺寸要求比較高的中小型電動(dòng)汽車來說，功率和扭矩密度更高的永磁同步電機(jī)就是優(yōu)先的選擇，并且同步電機(jī)更適合頻繁啟停的工況，適合城市上下班通勤的應(yīng)用場(chǎng)景，而且永磁電機(jī)結(jié)構(gòu)也更加簡(jiǎn)單，便于維修。這也是Tesla Model 3改用同步電機(jī)的原因之一。
3. 開關(guān)磁阻電機(jī)
開關(guān)磁阻電機(jī)優(yōu)點(diǎn)顯著。其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、堅(jiān)固、維護(hù)方便甚至免維護(hù)，起動(dòng)及低速時(shí)轉(zhuǎn)矩大、電流??；高速恒功率區(qū)范圍寬、性能好，在寬廣轉(zhuǎn)速和功率范圍內(nèi)都具有高輸出和高效率而且有很好的容錯(cuò)能力。
開關(guān)磁阻電機(jī)缺點(diǎn)也顯著，其脈動(dòng)引起的噪音與震動(dòng)難以控制，非常影響用戶體驗(yàn)的，因此并沒有大規(guī)模應(yīng)用乘用車領(lǐng)域。但是在商用車領(lǐng)域，它就可以大顯身手了，國(guó)內(nèi)很多電動(dòng)公交車、大巴和貨車上面，都能夠看到它的身影。
所以，基本可以這么說：中小型車以永磁同步為主，大型及高性能乘用車趨向感應(yīng)電機(jī)，開關(guān)磁阻電機(jī)則適用于大型商用車，另外還運(yùn)用于家用電器、航空、航天、電子領(lǐng)域。
二、新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
1. 電工鋼片
驅(qū)動(dòng)電機(jī)的功率、轉(zhuǎn)矩、效率和壽命與所用的硅鋼片有很大關(guān)系，尤其是電機(jī)轉(zhuǎn)子所用的無取向電工鋼片，磁性能決定了電機(jī)的轉(zhuǎn)矩和效率，鐵損越低電機(jī)效率越高，磁感增大電機(jī)轉(zhuǎn)矩才能增加，力學(xué)性能決定了定子和轉(zhuǎn)子的加工精度、承載強(qiáng)度和最大轉(zhuǎn)速。
2.
展開 新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承設(shè)計(jì)應(yīng)用特點(diǎn)
新能源電動(dòng)汽車是近幾年國(guó)家倡導(dǎo)開發(fā)的綠色環(huán)保、零排放新能源汽車，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池、控制器是新能源汽車的核心部件，也是新能源汽車的心臟。
滾動(dòng)軸承是驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)件，高速、高溫、頻繁啟停伴隨著沖擊是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要工況， 開發(fā)能適應(yīng)本工況條件的系列化密封式深溝球軸承，可以滿足混合動(dòng)力大巴車、純電動(dòng)大巴車、純電動(dòng)乘用車、純電動(dòng)微型車等一系列新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用。并在市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。
設(shè)計(jì)應(yīng)用特點(diǎn)
新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承設(shè)計(jì)考慮了良好的密封性能、高溫性能、低溫性能、反復(fù)啟停性能、一定的軸向沖擊載荷等條件，優(yōu)化了產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，充分考慮了軸承材料、熱處理、機(jī)械加工精度、油脂、安裝配合對(duì)產(chǎn)品的影響，使產(chǎn)品性能得到極大提升，極限轉(zhuǎn)速可以達(dá)到常規(guī)軸承極限轉(zhuǎn)速的1.5倍以上。
1轉(zhuǎn)速
運(yùn)轉(zhuǎn)速度同時(shí)影響軸承和潤(rùn)滑脂的壽命。因此，在選擇軸承時(shí)必須考慮軸承尺寸、保持架類型、潤(rùn)滑方式、游隙和密封類型。目前用于新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的轉(zhuǎn)速最高可達(dá)18000rpm,dmn值可達(dá)80萬以上。
2軸和殼體材料
由于材料的膨脹和收縮，在選擇軸和殼體的材料時(shí)，要重點(diǎn)考慮其膨脹系數(shù)。熱漲和冷縮會(huì)直接影響到軸和殼體的配合，從而影響到軸承內(nèi)部游隙。驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域軸的材料通常采用中碳鋼并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，殼體通常采用鑄鋁或鋁合金材料，這樣可以降低電機(jī)整體重量，也可以大大提高散熱速度。
3環(huán)境
在潮濕、低溫、高溫和大量泥水、灰塵的環(huán)境中，密封及密封件材料顯得尤為重要。需要考慮密封件對(duì)產(chǎn)品的影響；要防止?jié)櫥托孤秾?duì)環(huán)境合產(chǎn)品造成污染，同時(shí)潤(rùn)滑脂的泄露會(huì)造成軸承缺油，影響軸承使用壽命。
4溫度
軸承溫度是影響機(jī)器壽命的主要原因之一。當(dāng)環(huán)境溫度和軸承溫度運(yùn)行溫差很大時(shí)，軸承會(huì)產(chǎn)生溫度梯度。
展開 汽車試驗(yàn)：新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用稀土永磁材料試驗(yàn)方法
驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的“心臟”，而稀土永磁材料則是驅(qū)動(dòng)電機(jī)的首選材料。稀土永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)可以大幅減輕電機(jī)重量、縮小電機(jī)尺寸、提高工作效率。
GB/T 39494-2020新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用稀土永磁材料表面涂鍍層結(jié)合力的測(cè)定 即將于2021年10月1日開始實(shí)施，主要適用于新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用稀土永磁材料表面的單層或多層涂鍍層結(jié)合力的測(cè)定，涂鍍層包括采用電鍍、電泳、噴涂、物理氣相沉積、化學(xué)鍍等技術(shù)的涂鍍層（帶有涂鍍層的稀土永磁材料以下簡(jiǎn)稱涂鍍層產(chǎn)品）。
標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)用稀土永磁材料表面涂鍍層結(jié)合力的測(cè)定方法。共包含四種方法，拉開法、剪切法、劃格法、熱震法，均為破壞性試驗(yàn)方法。
一、拉開法
1、方法原理：將試柱用膠黏劑固定在涂鍍層上，利用拉力試驗(yàn)機(jī)在涂鍍層的法線方向上連續(xù)地施加載荷，當(dāng)該載荷大于涂鍍層的結(jié)合力時(shí)，涂鍍層即從基體上分離或涂鍍層的不同膜層分離。用破壞涂鍍層／基體界面間附著所施加的拉力與粘接面積的比值或破壞涂鍍層／基體界面間附著所施加的拉力來表示涂鍍層的結(jié)合力。
2、試驗(yàn)設(shè)備與材料
1）高低溫沖擊試驗(yàn)箱
用于涂鍍層產(chǎn)品的高低溫交變處理?？墒褂脙蓚€(gè)獨(dú)立的溫度試驗(yàn)箱或一個(gè)快速溫度變化的試驗(yàn)箱?？刹捎萌斯せ蜃詣?dòng)轉(zhuǎn)換方法，試驗(yàn)箱應(yīng)在３ｍｉｎ內(nèi)完成高低溫轉(zhuǎn)換。
2）拉力試驗(yàn)機(jī)
拉力試驗(yàn)機(jī)的測(cè)力系統(tǒng)及同軸度應(yīng)按照ＪＪＧ４７５—２００８進(jìn)行校準(zhǔn)，其精確度應(yīng)為１級(jí)或優(yōu)于１級(jí)。拉力試驗(yàn)機(jī)橫梁應(yīng)能保持空載速度在０.５ｍｍ／ｍｉｎ以內(nèi)恒速運(yùn)行，加卸力應(yīng)平穩(wěn)、無振動(dòng)、無沖擊。
3）試驗(yàn)組合
試驗(yàn)裝置
拉開法試驗(yàn)裝置如圖１所示。裝置Ａ適用于上下表面平行的涂鍍層產(chǎn)品。對(duì)厚度小于５ｍｍ的涂鍍層產(chǎn)品，為避免拉伸過程中因涂鍍層產(chǎn)品強(qiáng)度不夠而導(dǎo)致斷裂，宜在涂鍍層產(chǎn)品的另一面粘接一塊鋼片，使下夾具的力作用在鋼片上。對(duì)于厚度不小于５ｍｍ的涂鍍層產(chǎn)品，可不粘接鋼片。
展開 
汽車專題第六期 |新能源汽車—電機(jī)篇（二）
點(diǎn)擊鏈接查看內(nèi)容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1828931
4.新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)電磁噪聲仿真與應(yīng)用
主要內(nèi)容：Simcenter Magnet電磁力計(jì)算、Simcenter3D Correlation&Update 電機(jī)結(jié)構(gòu)動(dòng)力學(xué)建模及有限元模型修正、Simcenter3D Acoustics 電機(jī)輻射噪聲計(jì)算、Simcenter3D 計(jì)算結(jié)果可視化與問題查找、工程應(yīng)用案例、小結(jié)、展望...
點(diǎn)擊鏈接查看內(nèi)容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1829335
5.新能源汽車用軸向磁通電機(jī)設(shè)計(jì)與分析
主要內(nèi)容：軸向磁通電機(jī)結(jié)構(gòu)介紹、軸向磁通電機(jī)電磁方案設(shè)計(jì)（電機(jī)技術(shù)要求、電機(jī)主要尺寸確定、電機(jī)主要材料選型、永磁體結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、永磁體厚度選擇、定子沖片的設(shè)計(jì)）、電機(jī)模型的建立、電機(jī)有限元分析（電機(jī)磁場(chǎng)分析、氣隙磁密分析、空載反電動(dòng)勢(shì)分析、齒槽轉(zhuǎn)矩分析、電機(jī)額定負(fù)載性能分析）、樣機(jī)試驗(yàn)與仿真對(duì)比分析、結(jié)論...
點(diǎn)擊鏈接查看內(nèi)容：https://www.yqgqt.org.cn/content/post/1829592
6.國(guó)內(nèi)外新能源汽車油冷電機(jī)盤點(diǎn)和關(guān)鍵技術(shù)解析
主要內(nèi)容：油冷電機(jī)的優(yōu)勢(shì)、純電動(dòng)汽車油冷電機(jī)盤點(diǎn)（Tesla model 3、Nidec 150kW 3in1、通用Bolt電驅(qū)、大眾MEB電驅(qū)動(dòng)、華為電驅(qū)動(dòng)）、油冷電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)（油冷系統(tǒng)對(duì)電機(jī)絕緣材料的要求、車載油冷系統(tǒng)對(duì)油品的要求）、殼牌新能源汽車傳動(dòng)系統(tǒng)潤(rùn)滑油...
展開 新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承設(shè)計(jì)應(yīng)用特點(diǎn)
新能源電動(dòng)汽車是近幾年國(guó)家倡導(dǎo)開發(fā)的綠色環(huán)保、零排放新能源汽車，其中驅(qū)動(dòng)電機(jī)、電池、控制器是新能源汽車的核心部件，也是新能源汽車的心臟。
滾動(dòng)軸承是驅(qū)動(dòng)電機(jī)旋轉(zhuǎn)件，高速、高溫、頻繁啟停伴隨著沖擊是電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的主要工況， 開發(fā)能適應(yīng)本工況條件的系列化密封式深溝球軸承，可以滿足混合動(dòng)力大巴車、純電動(dòng)大巴車、純電動(dòng)乘用車、純電動(dòng)微型車等一系列新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)使用。并在市場(chǎng)得到廣泛應(yīng)用。
設(shè)計(jì)應(yīng)用特點(diǎn)
新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)軸承設(shè)計(jì)考慮了良好的密封性能、高溫性能、低溫性能、反復(fù)啟停性能、一定的軸向沖擊載荷等條件，優(yōu)化了產(chǎn)品內(nèi)部結(jié)構(gòu)，充分考慮了軸承材料、熱處理、機(jī)械加工精度、油脂、安裝配合對(duì)產(chǎn)品的影響，使產(chǎn)品性能得到極大提升，極限轉(zhuǎn)速可以達(dá)到常規(guī)軸承極限轉(zhuǎn)速的1.5倍以上。
1轉(zhuǎn)速
運(yùn)轉(zhuǎn)速度同時(shí)影響軸承和潤(rùn)滑脂的壽命。因此，在選擇軸承時(shí)必須考慮軸承尺寸、保持架類型、潤(rùn)滑方式、游隙和密封類型。目前用于新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)中的轉(zhuǎn)速最高可達(dá)18000rpm,dmn值可達(dá)80萬以上。
2軸和殼體材料
由于材料的膨脹和收縮，在選擇軸和殼體的材料時(shí)，要重點(diǎn)考慮其膨脹系數(shù)。熱漲和冷縮會(huì)直接影響到軸和殼體的配合，從而影響到軸承內(nèi)部游隙。驅(qū)動(dòng)電機(jī)領(lǐng)域軸的材料通常采用中碳鋼并進(jìn)行調(diào)質(zhì)處理，殼體通常采用鑄鋁或鋁合金材料，這樣可以降低電機(jī)整體重量，也可以大大提高散熱速度。
3環(huán)境
在潮濕、低溫、高溫和大量泥水、灰塵的環(huán)境中，密封及密封件材料顯得尤為重要。需要考慮密封件對(duì)產(chǎn)品的影響；要防止?jié)櫥托孤秾?duì)環(huán)境合產(chǎn)品造成污染，同時(shí)潤(rùn)滑脂的泄露會(huì)造成軸承缺油，影響軸承使用壽命。
展開 分析 | 新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)優(yōu)劣對(duì)比分析
開關(guān)磁阻電機(jī)價(jià)格低、電路簡(jiǎn)單可靠、調(diào)速范圍寬；但震動(dòng)、噪聲大，控制系統(tǒng)復(fù)雜，且對(duì)直流電源會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電流，用于大型客車。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能指標(biāo)對(duì)比
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)向著：小型輕量化；高效性；更出色的轉(zhuǎn)矩特性；使用壽命長(zhǎng)，可靠性高；噪聲低；價(jià)格低廉的目標(biāo)發(fā)展。
永磁同步電機(jī)成主流趨勢(shì)
目前，永磁同步電機(jī)在我國(guó)新能源汽車中的使用占比超過 90%，交流異步電機(jī)主要是以特斯拉為首的美國(guó)車企和部分歐洲企業(yè)使用。一方面，這與特斯拉最初的技術(shù)路徑選擇有關(guān)，交流感應(yīng)電機(jī)價(jià)格低廉，而偏大的體積對(duì)美式車并無掛礙；另一方面，美國(guó)高速路網(wǎng)發(fā)達(dá)，交流電機(jī)的高速區(qū)間效率性能上佳。
包括中國(guó)、日本在內(nèi)的其他國(guó)家新能源汽車電機(jī)最廣泛使用的仍是永磁同步電機(jī)。適合本國(guó)路況是主要因素，永磁同步電機(jī)在反復(fù)啟停、加減速時(shí)仍能保持較高效率，對(duì)高速路網(wǎng)受限的工況是最佳選擇。
此外，我國(guó)稀土儲(chǔ)量豐富，日本稀土永磁產(chǎn)業(yè)有配套基礎(chǔ)也是重要因素。日本的豐田、本田、日產(chǎn)等汽車公司基本上都采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如豐田公司的Prius，本田公司的CIVIC。因?yàn)樵谌毡荆?yīng)永磁電機(jī)使用的稀土磁鐵的公司比較多，同時(shí)汽車大多以中低速行駛，因此采用加減速時(shí)效率較高的永磁同步電動(dòng)機(jī)較為適宜。
日本在發(fā)展混合動(dòng)力汽車方面居世界領(lǐng)先地位，其中以豐田普銳斯最為著名。
綜合來看，新能源汽車電機(jī)技術(shù)要求較高，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車的三大核心部件之一，相比傳統(tǒng)工業(yè)電機(jī)，新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)有更高的技術(shù)要求。從綜合性能來看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)，更能代表新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展方向。
展開 新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能要求及類型對(duì)比
? 新能源汽車迎來快速增長(zhǎng)期，帶動(dòng)電機(jī)需求快速提升。2021年全球新能源汽車總銷量675萬輛，同比增長(zhǎng)108%，其中我國(guó)總銷量為352.1萬輛，同比增長(zhǎng)157.5%，為全球最大市場(chǎng)。作為三電之一的驅(qū)動(dòng)電機(jī)，同樣進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。經(jīng)過測(cè)算，到2025年，我國(guó)驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)空間將達(dá)到361.38億元，五年CAGR為54.6%。
? 電機(jī)技術(shù)不斷革新，帶來行業(yè)發(fā)展機(jī)遇。國(guó)內(nèi)外電動(dòng)汽車電機(jī)主要朝以下幾個(gè)方面發(fā)展：高功率密度、電機(jī)冷卻方式發(fā)展多樣化、低成本化、高集成化、良好的振動(dòng)噪聲特性和高效率。這些新的電機(jī)技術(shù)在實(shí)現(xiàn)單電機(jī)功率提升的同時(shí)也會(huì)提升單電機(jī)價(jià)值量。
? 驅(qū)動(dòng)電機(jī)有望迎來量?jī)r(jià)齊升。為實(shí)現(xiàn)功率提升，電機(jī)扁線化已經(jīng)是大勢(shì)所趨，2021年國(guó)內(nèi)銷量排名前20的車型中，有一半車型已經(jīng)開始裝配或選裝扁線電機(jī)。同時(shí)，雙電機(jī)車型滲透率也在進(jìn)一步提升，預(yù)計(jì)到2025年雙電機(jī)滲透率將達(dá)到25%。隨著扁線電機(jī)滲透率的提升和雙電機(jī)車型比例的提升，2022年驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)將迎來量?jī)r(jià)齊升。
? 驅(qū)動(dòng)電機(jī)規(guī)模效應(yīng)逐步釋放。驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)屬于資本密集型產(chǎn)業(yè)，生產(chǎn)依賴于自動(dòng)化線，固定投資大，每10萬套產(chǎn)能對(duì)應(yīng)投資約6900萬元；且每款電機(jī)的開發(fā)費(fèi)用不低，開發(fā)費(fèi)約占總成本比重10%。未來隨著規(guī)模效應(yīng)的顯現(xiàn)，盈利將會(huì)大幅改善。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)中的核心零部件，其性能直接決定了整車的動(dòng)力
性能，故根據(jù)《新能源汽車驅(qū)動(dòng)用永磁同步電機(jī)的設(shè)計(jì)》，相比于傳統(tǒng)的工業(yè)電機(jī)，
驅(qū)動(dòng)電機(jī)對(duì)性能的要求有以下特點(diǎn)：
1）高功率密度，高比功率：驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要作為動(dòng)力能源要驅(qū)動(dòng)整車進(jìn)行運(yùn)動(dòng)，
且相應(yīng)速度要足夠快，故要求驅(qū)動(dòng)電機(jī)具備高的功率密度。
展開 新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展望
一、前言
對(duì)新能源汽車而言，電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、電機(jī)控制器技術(shù)被稱為新能源汽車關(guān)鍵三電技術(shù)。在當(dāng)前電池技術(shù)未能取得突破的前提下，提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率、功率密度、安全性與可靠性成為新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要研究方向，也是我國(guó)政府和企業(yè)進(jìn)行政策制定和未來發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)對(duì)象。
二、驅(qū)動(dòng)控制器關(guān)鍵技術(shù)
電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器作為新能源汽車中連接電池與電機(jī)的電能轉(zhuǎn)換單元，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)的核心。其中高性能功率半導(dǎo)體器件、智能門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及器件級(jí)集成設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，將有助于實(shí)現(xiàn)高功率密度、低損耗、高效率電機(jī)控制器設(shè)計(jì)；同時(shí)，高性能、高可靠電機(jī)控制器產(chǎn)品，還要求具有高標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容性（EMC）、功能安全和可靠性設(shè)計(jì)。
（一）功率半導(dǎo)體器件技術(shù)
電機(jī)控制器的發(fā)展以功率半導(dǎo)體器件為主線，正從硅基絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、傳統(tǒng)單面冷卻封裝技術(shù)，向?qū)捊麕О雽?dǎo)體（如SiC、GaN等）、定制化模塊封裝、雙面冷卻集成等方向發(fā)展。同時(shí)，得益于成熟的技術(shù)迭代，以及相比于寬禁帶半導(dǎo)體器件更低的成本，硅基IGBT仍然是當(dāng)前與未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電機(jī)控制器產(chǎn)品的主要選擇。
在硅基IGBT芯片技術(shù)上，英飛凌科技公司針對(duì)新能源汽車市場(chǎng)高功率密度需求，已研發(fā)出EDT2芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了750V/270A IGBT芯片量產(chǎn)，富士集團(tuán)等日本廠商也都相繼研發(fā)出了高功率密度IGBT芯片技術(shù)，并已批量應(yīng)用于汽車IGBT模塊產(chǎn)品。
展開 新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)關(guān)鍵技術(shù)展望
一、前言
對(duì)新能源汽車而言，電池技術(shù)、電機(jī)技術(shù)、電機(jī)控制器技術(shù)被稱為新能源汽車關(guān)鍵三電技術(shù)。在當(dāng)前電池技術(shù)未能取得突破的前提下，提高電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的效率、功率密度、安全性與可靠性成為新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的主要研究方向，也是我國(guó)政府和企業(yè)進(jìn)行政策制定和未來發(fā)展規(guī)劃的重點(diǎn)對(duì)象。
二、驅(qū)動(dòng)控制器關(guān)鍵技術(shù)
電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器作為新能源汽車中連接電池與電機(jī)的電能轉(zhuǎn)換單元，是電機(jī)驅(qū)動(dòng)及控制系統(tǒng)的核心。其中高性能功率半導(dǎo)體器件、智能門極驅(qū)動(dòng)技術(shù)以及器件級(jí)集成設(shè)計(jì)方法的應(yīng)用，將有助于實(shí)現(xiàn)高功率密度、低損耗、高效率電機(jī)控制器設(shè)計(jì)；同時(shí)，高性能、高可靠電機(jī)控制器產(chǎn)品，還要求具有高標(biāo)準(zhǔn)電磁兼容性（EMC）、功能安全和可靠性設(shè)計(jì)。
（一）功率半導(dǎo)體器件技術(shù)
電機(jī)控制器的發(fā)展以功率半導(dǎo)體器件為主線，正從硅基絕緣柵雙極型晶體管（IGBT）、傳統(tǒng)單面冷卻封裝技術(shù)，向?qū)捊麕О雽?dǎo)體（如SiC、GaN等）、定制化模塊封裝、雙面冷卻集成等方向發(fā)展。同時(shí)，得益于成熟的技術(shù)迭代，以及相比于寬禁帶半導(dǎo)體器件更低的成本，硅基IGBT仍然是當(dāng)前與未來較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)電機(jī)控制器產(chǎn)品的主要選擇。
在硅基IGBT芯片技術(shù)上，英飛凌科技公司針對(duì)新能源汽車市場(chǎng)高功率密度需求，已研發(fā)出EDT2芯片技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了750V/270A IGBT芯片量產(chǎn)，富士集團(tuán)等日本廠商也都相繼研發(fā)出了高功率密度IGBT芯片技術(shù)，并已批量應(yīng)用于汽車IGBT模塊產(chǎn)品。
展開 新能源汽車動(dòng)力密碼：定子繞組技術(shù)演變與驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的未來圖景
未來，利茲線、換位導(dǎo)線等特殊導(dǎo)體結(jié)構(gòu)將成為解決高速電機(jī)交流損耗的有效方案。
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展面臨著多方面的技術(shù)挑戰(zhàn)，但同時(shí)也帶來了巨大的創(chuàng)新機(jī)遇。通過材料升級(jí)、工藝改進(jìn)和結(jié)構(gòu)優(yōu)化，行業(yè)有望在高轉(zhuǎn)速、高效率、低材料成本、長(zhǎng)壽命和短軸向尺寸等方面取得突破，推動(dòng)新能源汽車技術(shù)的持續(xù)進(jìn)步。
一文了解新能源汽車常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型及原理
根據(jù)電磁場(chǎng)基本理論，伴隨磁場(chǎng)的存在，電機(jī)轉(zhuǎn)子的電磁轉(zhuǎn)矩同時(shí)存在，可以表示為式（3）。
如果開關(guān)磁阻電機(jī)的繞組在θ3和θ4之間開通和關(guān)斷，則電機(jī)作發(fā)電機(jī)機(jī)運(yùn)行。此時(shí)，在電感下降區(qū)形成電流，則dL/dθ＜0，此時(shí)相繞組有電流通過，則產(chǎn)生制動(dòng)轉(zhuǎn)矩（T（θ，i）＜0），若外界機(jī)械力維持電機(jī)轉(zhuǎn)動(dòng)，則電機(jī)吸收機(jī)械能，并把它轉(zhuǎn)換成電能輸出，此時(shí)開關(guān)磁阻電機(jī)為發(fā)電機(jī)工作模式。
3.3開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)缺點(diǎn)和應(yīng)用范圍
開關(guān)磁阻電機(jī)的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，啟動(dòng)性能好，效率高，成本低，可以通過改變導(dǎo)通、關(guān)斷角度和電壓來調(diào)速，擁有較寬的調(diào)速范圍和能力。開關(guān)磁阻電機(jī)的缺點(diǎn)是轉(zhuǎn)矩脈動(dòng)較大，噪音較大。目前在一些小型電驅(qū)動(dòng)車輛上使用，比如電驅(qū)動(dòng)四輪代步車、巡邏車等。
4結(jié)束語
根據(jù)新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)自身的性能特點(diǎn)要求，目前市場(chǎng)上車型選用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)也各有不同。文中描述了目前常用的新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī)的結(jié)構(gòu)和工作原理，將有助于更好地了解驅(qū)動(dòng)電機(jī)。
而且，由于每種電機(jī)的結(jié)構(gòu)和原理不同，應(yīng)用范圍也大不相同。根據(jù)國(guó)家的產(chǎn)業(yè)戰(zhàn)略規(guī)劃，圍繞環(huán)保型新能源汽車的電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)方向進(jìn)行的研究將會(huì)越來越廣泛，電機(jī)種類和技術(shù)水平也會(huì)不斷提高。
展開 新能源汽車講解丨常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型及原理
但是，永磁同步電機(jī)中永磁材料通常采用釹鐵硼強(qiáng)磁材料，這種材料較為脆硬，受到強(qiáng)烈震動(dòng)有可能碎裂；而且轉(zhuǎn)子采用永磁材料，在電機(jī)使用和過溫情況下會(huì)出現(xiàn)磁衰退，造成動(dòng)力下降。目前，永磁同步電機(jī)在新能源汽車電機(jī)中應(yīng)用比較廣泛，亞洲和歐洲新能源市場(chǎng)主要采用永磁同步電機(jī)作為新能源電機(jī)。
新能源汽車試驗(yàn)T型槽平臺(tái)：電池包碰撞與電機(jī)耐久測(cè)試專用方案
在新能源汽車研發(fā)與質(zhì)檢領(lǐng)域，電池包碰撞測(cè)試與電機(jī)耐久測(cè)試是評(píng)估核心部件安全性與可靠性的關(guān)鍵環(huán)節(jié)。新能源汽車試驗(yàn)T型槽平臺(tái)作為測(cè)試的核心基準(zhǔn)載
三、電機(jī)耐久測(cè)試專用方案：高頻振動(dòng)下的保障
1.抗振性能強(qiáng)化：平臺(tái)阻尼比≥0.25，振動(dòng)傳遞率≤3%，可快衰減電機(jī)高頻振動(dòng)，避免成為二次振動(dòng)源；底部配備專用阻尼減振墊，隔離地面振動(dòng)干擾，確保振動(dòng)傳感器采集數(shù)據(jù)純凈。
2.熱穩(wěn)定性設(shè)計(jì)：選用低熱膨脹系數(shù)材質(zhì)（11-13×10??/℃），臺(tái)面經(jīng)氮化處理，耐高溫≥200℃，可適配電機(jī)耐久測(cè)試中50-150℃的溫升環(huán)境，減少熱變形對(duì)測(cè)試精度的影響。
3.兼容性適配：預(yù)留標(biāo)準(zhǔn)化接口，方便對(duì)接扭矩傳感器、功率分析儀等測(cè)試設(shè)備；T型槽支持多規(guī)格電機(jī)夾具安裝，可適配50-300kW新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)測(cè)試，提升平臺(tái)通用性。
綜上，新能源汽車試驗(yàn)T型槽平臺(tái)通過針對(duì)性的材質(zhì)優(yōu)化、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)與安全配置，可適配電池包碰撞與電機(jī)耐久測(cè)試需求?？茖W(xué)選用專用平臺(tái)不僅能保障測(cè)試數(shù)據(jù)的可靠，還能提升測(cè)試安全性與效率。在新能源汽車向高安全、長(zhǎng)續(xù)航轉(zhuǎn)型的趨勢(shì)下，專用試驗(yàn)T型槽平臺(tái)成為核心部件測(cè)試的關(guān)鍵裝備，對(duì)推動(dòng)新能源汽車品質(zhì)升級(jí)具有重要意義。
展開 新能源汽車四種常用電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)詳解
我國(guó)車用電機(jī)在全球資源條件下具有明顯的比較優(yōu)勢(shì)，發(fā)展?jié)摿^大。從新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈來看，受益端將主要集中在核心零部件領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀：電機(jī)業(yè)中的小行業(yè)、但制造門檻高，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還存在較多差距與不足，但國(guó)內(nèi)政策扶持將加快產(chǎn)業(yè)步伐。
關(guān)鍵詞：驅(qū)動(dòng)電機(jī)永磁同步電機(jī)新能源汽車
我國(guó)車用電機(jī)在全球資源條件下具有明顯的比較優(yōu)勢(shì)，發(fā)展?jié)摿^大。從新能源汽車的產(chǎn)業(yè)鏈來看，受益端將主要集中在核心零部件領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀：電機(jī)業(yè)中的小行業(yè)、但制造門檻高，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還存在較多差距與不足，但國(guó)內(nèi)政策扶持將加快產(chǎn)業(yè)步伐。
作為新能源汽車的核心部件(電池、電機(jī)、電控)之一，圖1，驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其控制系統(tǒng)未來發(fā)展前景可觀。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)簡(jiǎn)介
新能源汽車具有環(huán)保、節(jié)約、簡(jiǎn)單三大優(yōu)勢(shì)。在純電動(dòng)汽車上體現(xiàn)尤為明顯：以電動(dòng)機(jī)代替燃油機(jī)，由電機(jī)驅(qū)動(dòng)而無需自動(dòng)變速箱。相對(duì)于自動(dòng)變速箱，電機(jī)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、技術(shù)成熟、運(yùn)行可靠。
傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī)能高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩時(shí)的轉(zhuǎn)速限制在一個(gè)窄的范圍內(nèi)，這就是為何傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車需要龐大而復(fù)雜的變速機(jī)構(gòu)的原因；而電動(dòng)機(jī)可以在相當(dāng)寬廣的速度范圍內(nèi)高效產(chǎn)生轉(zhuǎn)矩，在純電動(dòng)車行駛過程中不需要換擋變速裝置，操縱方便容易，噪音低。
與混合動(dòng)力汽車相比，純電動(dòng)車使用單一電能源，電控系統(tǒng)大大減少了汽車內(nèi)部機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)化，也降低了機(jī)械部件摩擦導(dǎo)致的能量損耗及噪音，節(jié)省了汽車內(nèi)部空間、重量。
展開 新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的相關(guān)專題、標(biāo)簽、搜索
新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)絕緣材料新能源電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng) 新能源汽車電機(jī)能源綜合汽車制造汽車測(cè)試汽車綜合 新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展發(fā)展探尋新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展新能源汽車 驅(qū)動(dòng)電機(jī)nvh性能改進(jìn)策略新能源汽車講解丨常用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)類型及原理新能源汽車sic電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制器研究進(jìn)展
