“除特斯拉采用交流異步電機(jī)外,目前國內(nèi)外新能源汽車主要用永磁同步電機(jī)。”云意電氣董事會秘書李成忠接受本報記者采訪時如是說。
突破新能源汽車關(guān)鍵技術(shù),對于打破國外供應(yīng)商在新能源汽車核心零部件的壟斷、提升我國自主品牌汽車競爭力具有重要意義。因此,加快新一代電池、電機(jī)、電控技術(shù)和系統(tǒng)研發(fā),已成為我國“十三五”規(guī)劃的重點突破方向。
新能源汽車是科技部發(fā)布的關(guān)于國家重點研發(fā)技術(shù)試點專項之一,重點圍繞電機(jī)驅(qū)動與電力電子、動力電池與電池管理等6個創(chuàng)新鏈開展。在電機(jī)驅(qū)動控 制器功率密度倍增技術(shù)方面,考核指標(biāo)為電機(jī)控制器峰值功率密度≥17kW/L,最高效率≥98.5%,匹配電機(jī)額定功率20kW~60kW,功能安全滿足 ISO26262標(biāo)準(zhǔn)ASCIL C級的要求,設(shè)計壽命達(dá)到15年或40萬公里,裝車應(yīng)用≥10000套。
記者了解到,新能源電機(jī)包括直流電機(jī)、 交流異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)以及輪轂電機(jī)等電驅(qū)動方式。直流電機(jī)是早期電動汽車使用的驅(qū)電方式,現(xiàn)在已基本被淘汰。交流異步電機(jī)在工業(yè)中應(yīng)用廣泛,結(jié)構(gòu)簡 單,運(yùn)行可靠耐用,且維修方便。交流異步電機(jī)與同功率的直流電動機(jī)相比效率更高,質(zhì)量約減輕1/2左右;但相較于永磁式電動機(jī)和開關(guān)磁阻電機(jī),交流異步電 機(jī)的效率和功率密度偏低,對于提高電動汽車的最大行駛里程效果不佳。
中國汽車工業(yè)協(xié)會相關(guān)人士表示,永磁同步電機(jī)具有正弦波電流,且轉(zhuǎn)子都是永磁體,減少了勵磁所帶來的損耗,定子上安裝有繞組通過交流電來產(chǎn)生轉(zhuǎn) 矩,所以冷卻相對容易。由于這類電機(jī)不需要安裝電刷和機(jī)械換向結(jié)構(gòu),工作時不會產(chǎn)生換向火花,運(yùn)行安全可靠,維修方便,能量利用率較高。當(dāng)前,越來越多的 新能源汽車企業(yè)使用永磁同步電機(jī)。
此外,最近一種將動力裝置、傳動裝置和制動裝置都整合到輪轂內(nèi)的全新驅(qū)動方式即輪轂電機(jī),在行業(yè)內(nèi)引起廣泛關(guān)注并引發(fā)大討論。相關(guān)人士認(rèn)為,輪轂電機(jī)是未來電動汽車的發(fā)展方向。當(dāng)前,亞太股份、天津天海等企業(yè)正在積極進(jìn)行技術(shù)儲備和市場布局,但目前市場尚未培育起來。
不論未來如何發(fā)展,大部分人認(rèn)為未來我國新能源汽車電機(jī)系統(tǒng)會朝著永磁化、數(shù)字化和集成化的方向發(fā)展。