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我国驱动电机未来发展面临的挑战

2016-06-07 00:02
Radow
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  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发动机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变速箱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。回馈制动是混合动力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。

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