新能源汽车驱动电机技术挑战与发展趋势聚焦
众所周知，新能源汽车作为我国的战略性新兴产业在近几年已取得阶段性进步。然而，这一产业距离真正市场化却仍面临着诸多制约，而在这其中，关键技术的突破首当其冲被认为是亟需解决的一大瓶颈。
对此，在今年的1月16日，科技部发布了《国家重点研发计划新能源汽车重点专项实施方案（征求意见稿）》，计划在现有技术基础之上，到2020年，建立起完善的电动汽车动力系统科技体系和产业链，为2020年实现新能源汽车保有量达到500万辆提供技术支撑。方案的具体目标还显示，驱动电机技术水平保持国际先进，电机驱动控制器比功率2020年比2014年提高一倍。
政策东风再次吹来，那么到底我国目前应用于新能源汽车的驱动电机技术水平几何？相较于工业电机，其又有何技术挑战？未来发展趋势又将如何？针对于此，4月16日晚，盖世汽车网特组建“盖世微课堂——新能源汽车驱动电机产业现状与发展趋势”（以微信为主体的专业群交流模式），就新能源汽车驱动电机的特点、产业现状与未来发展趋势进行了探讨，邀请大洋电机新动力科技有限公司软件研究所所长邴黎明开堂授课，来自上汽、广汽、北汽、比亚迪、一汽大众、吉利、长城等整车厂；博世、大陆、德尔福、麦格纳、法雷奥、联合汽车电子等零部件企业以及万向、上海电驱动等相关行业的共347位人士在群内展开热烈讨论。会后盖世汽车网将重点内容进行梳理和补充，以飨读者。
新能源电机面临多项技术要求挑战
驱动电机作为新能源汽车的三大核心部件之一，相比传统工业电机，无疑有着更高的技术要求。
在本次盖世微课堂探讨中，邴黎明指出了新能源汽车驱动电机的几大技术要求。其一，鉴于整车布置空间有限（尤其是乘用车），因此，对于电机系统（电机和控制器）的大小尺寸有着非常严格的要求——结构紧凑、尺寸小、功率密度高、转矩密度高。
其二，由于整车上电池容量有限，因此提高整车电机系统效率就被认为是另一个提升汽车续航里程的重要途径。在邴黎明看来，提高整车电机系统效率需满足三大技术要求：效率高、高效区广、重量轻。
其三，电机的噪音与振动对于整车的NVH造成了直接影响，而对于消费者来说，无论是传统车还是新能源车，其追求的指标无非就是舒适性。因此低噪音与低振动就成为了新能源汽车电机的重要指标之一。在微友问及该如何解决整车的振动与噪声时，邴黎明指出，电机的结构、安装位置及其他零部件的安装等都会对整车振动产生影响。对于噪音情况来说，电磁场的设计、控制方面的策略等都将对解决NVH问题有所帮助。
其四，电磁兼容也是电机系统中的一大技术挑战。电机驱动过程中需有高电压、大电流、快速电力电子器件开关技术；整车的金属车身易传导电磁噪声；电子控制单元多且距离近；整车影响因素众多，难以模拟等问题都是电磁兼容所要考虑的重要方面。因此，要解决这一技术难点，需要经过长时间的反复试验来逐步完善滤波与屏蔽设计，同时还需从整车集成、零部件多层次多领域来分析解决。
最后，邴黎明谈到了新能源汽车电机面临的诸多恶劣环境：发动机舱的高温、整车的振动、电池电压剧烈的波动等都对新能源汽车的可靠性提出了更高的要求。而可靠性也成为了国内外电机技术的主要差距所在。对于可靠性，邴黎明认为需要从三方面去考量。其一是通过严格的开发流程（TS16949）来控制规范，其二需有高开发标准（ISO26262），其三需要有严苛的可靠性、耐久性试验，这一步需与整车厂协同合作完成。另外，据了解，我国在电机控制器和DC/DC转换器的体积、质量以及对车用环境适应性的考核等方面也都与国外先进水平存在一定差距。
邴黎明总结道，要提高电机系统的性能，需要从多层面、多领域来优化。其中主要包含了从前期的设计阶段的电机振动和噪声仿真、系统热能管理及热性能仿真、系统控制策略仿真、电机本体与驱动电路耦合电磁仿真、电机概念设计与结构仿真以及电机结构机械性能分析等步骤。
最合适的新能源汽车电机类型：永磁同步电机
当前市场上应用最广泛的新能源汽车电机主要有三类：永磁同步电机、异步电机和开关磁阻电机。
其中，永磁同步电机兼备着效率高、高效区宽、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻调速范围宽等众多优点，因此，以丰田汽车和本田汽车为代表的国际化制造商以及国内一汽、东风、长安、奇瑞等厂商均在其新能源汽车中采用了永磁电机方案。另外，近几年来，随着电子电力技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机也得到了迅速推广，因此，目前业内普遍认为永磁同步电机是最合适新能源汽车的电机类型。
当然，永磁同步电机不可避免也有其本身的一些局限性，其电机结构（尤其是转子结构）十分复杂，另外，其饱和非线性也使得其控制相对复杂。
而异步电机较之于永磁同步电机，成本更低、结构相对更简单、控制技术也相对成熟。但是其高效区较窄，在相同的性能参数下，异步电机的尺寸较大，重量较重，这些缺点都在一定程度上制约了其广泛应用。
开关磁阻电机从电机本身和控制来说都十分成熟，电机结构简单可靠、系统成本低是其主要优点。但由于开关磁阻电机有转矩波动大、噪音大、系统非线性特性等缺点，所以目前应用还受到限制。
发展趋势聚焦：电机永磁化、控制系统数字化、系统集成化
未来我国新能源汽车驱动电机系统将朝着电机永磁化、控制系统数字化和系统集成化方向发展。
基于永磁同步电机效率高、高效区宽、转矩密度高、重量轻、调速范围宽等优点，未来电机永磁化是必然趋势之一。据了解，目前在混合动力轿车中采用的基本都是永磁同步电机，丰田普锐斯采用的永磁同步电机功率已达到了50kW。
控制系统数字化则包含了硬件与软件两方面。硬件即高速、高集成度、低成本的专用芯片，这将使电机驱动的电路更为小型化、集成化；软件则体现在电机控制方面，电机控制算法未来的发展方向将着重在高性能的转矩转速控制与和在线辨识上。另外，针对新能源汽车驱动应用的电机控制策略也是一大重点发展趋势，这其中包括了满足整车各种工况的转速转矩控制（启动发动机、电机驱动、制动能量回收等），可靠的故障监控和系统保护以及自动适应恶劣工况的变化功能（电机、控制器温度的变化、车载电池电压较大的波动）。最后，邴黎明指出，控制系统数字化软件方面，还须有完善的控制软件可靠性测试、可靠、科学的软件架构。
电机驱动系统的集成化包括两个方面：机电集成与电力电子器件的集成。机电集成包含车用电机与发动机集成构成混合动力发动机总成（如本田的ISA系统）与车用电机与变速箱的集成（如丰田混合动力系统THS）两者。通过机电集成可有利于减小整个系统的重量和体积，有效降低系统制造成本。电力电子器件的集成主要包括ISG控制器、驱动电机控制器以及DC-DC的集成。这种集成方法可较好地解决不同工艺电路之间的组合和高压隔离等问题来改进散热设计，也可以比较有效地减少电力电子器件的体积及重量。
正如邴黎明所说，驱动电机作为新能源汽车上的关键零部件，其技术还有待提高，产品品质有待升级，行业标准有待完善，整个行业也仍处于产业化起步阶段，在关键技术上与发达国家还有差距。然而相信，凭借着新能源汽车产业的快速发展与我国在稀土材料、电机和电力电子制造等方面的优势，新能源汽车电机驱动系统技术和产业的发展必将驶入“快车道”。
关注新能源汽车驱动电机微课堂，请加微信号“lwj_c110”！
盖世微课堂：是盖世汽车推出的基于微信平台的一种“线上讲授 实时讨论“的活动。盖世汽车网通过整合行业资源，以第三方客观严谨的态度召集行业精英创建专业微信群组，不定时邀约前瞻技术领域专家开堂授课、解疑答难，使知识获取更加高效，让交流呈现零距离！欢迎关注！
免责声明：本文仅代表作者个人观点，与环球网无关。其原创性以及文中陈述文字和内容未经本站证实，对本文以及其中全部或者部分内容、文字的真实性、完整性、及时性本站不作任何保证或承诺，请读者仅作参考，并请自行核实相关内容。
环球时报系产品
用手机继续阅读新能源汽车电机发展_百度文库
您的浏览器Javascript被禁用，需开启后体验完整功能，
享专业文档下载特权
&赠共享文档下载特权
&10W篇文档免费专享
&每天抽奖多种福利
两大类热门资源免费畅读
续费一年阅读会员，立省24元！
新能源汽车电机发展
阅读已结束，下载本文需要
想免费下载本文？
定制HR最喜欢的简历
下载文档到电脑，同时保存到云知识，更方便管理
加入VIP
还剩3页未读，
定制HR最喜欢的简历
你可能喜欢新能源汽车驱动电机发展面对的五个挑战
车用驱动电机是电动汽车动力系统的核心关键部件，其性能的优劣直接影响到车辆的整车性能。经过十几年的发展，我国在车用驱动电机技术、产品、产业方面均取得了长足进步。我国已自主开发了满足各类电动汽车需求的系列化驱动电机系统产品，获得了一大批驱动电机系统的相关知识产权，形成了批量生产能力。
我国自主开发的永磁同步电机、交流异步电机和开关磁阻电机已经实现了与国内整车企业的中小批量配套，产品的功率范围覆盖200kW以下整车的动力需求，驱动电机系统的主要性能指标达到相同功率等级的国际先进水平，部分企业的产品已走出国门。
与此同时，以美国、欧洲和日本为主的提供新能源汽车驱动系统的企业发展迅猛，在降低电机生产成本、改善电机效率及电机和一体化设计等方面取得了长足进展，产业链逐步完善，配套能力不断提高，也使得我国的驱动电机的未来发展面临许多挑战。
1.提高永磁电机功率密度
为了让电动汽车的电机更加小型化且具有更大的输出功率，国际上经过多年的实践，从提高功率密度和转矩密度的角度考虑，采用稀土永磁作为电机的磁性材料是必然选择。随着电动汽车的普及，市场急需这种采用了稀土永磁材料的高性能电机。由于目前大部分稀土均产自中国，而且储量也是世界第一，因此我国在车用永磁电机方面具有明显的资源优势。由于近年来我国已将稀土类元素列为战略资源，并且进行了严格的出口限制，这直接导致了日本对稀土材料永磁电机的担心，在日本《下一代汽车战略2010》中，已提出研发替代稀土永磁原材料的电机技术。美国在其新一代电力电子技术计划中也在寻求可替代稀土永磁体的技术方案，但目前尚未找到较好的办法。
2.拓宽回馈制动高效区
与传动燃油发动机汽车配置以扩大发动机工作区间类似，电驱动系统也正在通过不断引入变速结构来实现对电机工作区间的调节，使两者能够在效率更高的区域更好地配合工作。回馈制动是机电一体化技术的一个基本特点。伴随着混合度要求的提升，相应的，回馈制动范围的需求也会越来越大。采用回馈高校的电机、适当的变速系统和控制策略，可以使回馈制动的允许范围适应更多工况，使整车节能更加有效，延长续驶里程。
3.发展机电一体化集成进程
驱动电机系统必须满足动力总成一体化的要求，并支持整车产品的系列化和生产的规模化。丰田汽车公司的驱动系统THSII及本田公司的IMA系统的发展和进步充分体现了这一点。THSII已扩展到包括Lexus在内的多种车型，而IMA也已配置到包括Civic及雅阁在内的多种车型。车用驱动电机系统的集成化主要体现为电机与发动机、电机与变速箱、电机与制动系统的机电一体化集成度不断提高。混合动力发动机与驱动电机集成的发展从结构集成到控制集成，再到系统集成。随着汽车动力的电气化比例越来越高，不同耦合深度的机电耦合动力总成系统使得电机与变速箱的联系变得越来越紧密。在高性能电动汽车领域，将全新设计开发底盘系统、制动系统、轮系，使得电机和动力传动装置进行一体化集成。机电一体化不仅是技术的集成，更是机电结构的整合。机电一体化集成进程的不断发展，要求变速箱生产企业与电机企业相互配合，在原有传统变速箱基础上兼容电机接口，甚至设计专用的机电一体化变速箱，才能将两者有机结合起来。
4.加大控制系统的集成化和数字化程度
车用电驱动控制系统集成化程度也不断加大，将电机控制器(DC/AC)、低压DC/DC变换器、双向高压DC/DC变换器等进行不同方式的集成正在成为发展趋势。高速、高性能微处理器使得电驱动控制系统进入全数字化时代。在高性能、高速的数字控制芯片的基础上，高性能的控制算法、复杂的控制理论得以实现，大大提高了电机及其控制系统的性能。同时，面向用户的可视化编程，通过代码转化和下载直接进入微处理，不断提高编程效率和可调试性。
5.发展电驱动系统产业集群
在国内技术发展和研制样品取得突破的同时，电机系统正在向产业化多品种、小批量规模化生产迈进，在目前这阶段需要特别解决多品种、小批量柔性生产的工艺和工程化问题。上图展现了驱动电机系统成本与市场需求的关系，大规模生产按照90-95%的比例降低单套成本，因此要解决批生产能力和质量体制认证问题。未来，国内将出现独立的新型汽车电气驱动系统供应商，支持电动汽车及传统汽车产业，汽车用电气自动化的新型产业正在逐步形成。
来源：第一电动网 作者：白水土成人
本文地址：https://www.d1ev.com/kol/43809
新能源汽车方向在读博士
第三方登录
反馈和建议
第一电动网
Hello world！豆丁微信公众号
君，已阅读到文档的结尾了呢~~
新能源汽车驱动电机的现状及发展方向
扫扫二维码，随身浏览文档
手机或平板扫扫即可继续访问
新能源汽车驱动电机的现状及发展方向
举报该文档为侵权文档。
举报该文档含有违规或不良信息。
反馈该文档无法正常浏览。
举报该文档为重复文档。
推荐理由：
将文档分享至：
分享完整地址
文档地址：
粘贴到BBS或博客
flash地址：
支持嵌入FLASH地址的网站使用
html代码：
&embed src='http://www.docin.com/DocinViewer--144.swf' width='100%' height='600' type=application/x-shockwave-flash ALLOWFULLSCREEN='true' ALLOWSCRIPTACCESS='always'&&/embed&
450px*300px480px*400px650px*490px
支持嵌入HTML代码的网站使用
您的内容已经提交成功
您所提交的内容需要审核后才能发布，请您等待！
3秒自动关闭窗口免责声明：杭州商易信息技术有限公司对中国建材网上刊登之所有信息不声明或保证其内容之正确性或可靠性；您于此接受并承认信赖任何信息所生之风险应自行承担。杭州商易信息技术有限公司，有权但无此义务，改善或更正所刊登信息任何部分之错误或疏失。
风险提示：创业有风险，投资需谨慎。打击招商诈骗，创建诚信平台。维权举报：400-88-59137。
下一篇：
您可能要找
企业类型：
经营模式：
荣誉资质：
主&&&&&营：
西玛电机,高压电机,直流电机,防爆电机,大型同步电机
地&&&&&址：
陕西西安未央区明光路159号
加盟西安泰富西玛电机有限公司品牌
投资金额： *
代理区域： *
您的称呼： *
您的手机： *}