本文摘要：根据中汽协公布的经销数据，2017 年我国新能源汽车经销分别为 79.4 万辆和 77.7 万辆，同比快速增长分别为 53.8% 和 53.3%，产销量倒数三年位列全球第一。新能源汽车的较慢发展给驱动电机带给了极大的发展机遇，电机技术的发展沦为行业注目的热点。 电机技术发展现状目前驱动电机主要分成直流电机、交流电机及轮毂电机等；其中，直流和交流电机又可更进一步区分。目前行业对交流异步电机、永磁同步电机及电源磁阻电机关注度较高。

根据中汽协公布的经销数据，2017 年我国新能源汽车经销分别为 79.4 万辆和 77.7 万辆，同比快速增长分别为 53.8% 和 53.3%，产销量倒数三年位列全球第一。新能源汽车的较慢发展给驱动电机带给了极大的发展机遇，电机技术的发展沦为行业注目的热点。

电机技术发展现状目前驱动电机主要分成直流电机、交流电机及轮毂电机等；其中，直流和交流电机又可更进一步区分。目前行业对交流异步电机、永磁同步电机及电源磁阻电机关注度较高。通过对少见的几种电机展开较为分析由此可知（闻表格 1），永磁同步电机具备效率高、扭矩范围长、体积小、轻巧、功率密度大、成本低等优点，沦为显电动乘用车市场的主要驱动电机。

表格 1 主要电机性能及参数较为从行业设施来看，新能源乘用车主要用于的是交流感应器电机和永磁同步电机。其中，永磁同步电机用于较多，因其扭矩区间和效率都比较较高，但是必须用于便宜的系统永磁材料钕铁硼；部分欧美车系使用交流感应器电机，主要因为稀土资源短缺，同时出于减少电机成本考虑到，其劣势主要是扭矩区间小，效率较低，必须性能更高的调速器以给定性能。随着新能源汽车市场的迅猛发展，驱动电机市场空间潜力极大，更有了众多企业和资本的转入。国内外典型驱动电机企业的永磁同步电机产品情况如表格 2 右图。

整体来看，我国驱动电机获得较小进展，早已自律研发出有符合各类新能源汽车市场需求的产品，部分主要性能指标已超过完全相同功率等级的国际先进设备水平。但是在峰值扭矩、功率密度及效率方面与国外仍不存在一定的差距。

表格 2 国内外驱动电机企业的永磁同步电机参数较为在技术指标方面，国内电机与国外电机比起仅存在以下几方面的差距：① 峰值扭矩峰值扭矩是驱动电机的最重要指标，也是目前国内驱动电机较之国外电机差距尤为显著的指标。国内绝大部分永磁同步电机的峰值扭矩在 10000 rpm 以下，而国外基本在10000 rpm 以上。② 功率密度虽然国内电机在功率方面基本需要超过国际水平，但是在同功率条件下不存在重量劣势，因此功率密度较之国际水平不存在较小差距。

目前，国内的永磁同步电机功率密度多正处于 1～2 kw/kg 区间内，与 2020 年 3.5 kw/kg 的目标值不存在较小差距。③ 效率在电机效率方面，国内电机的最低效率皆超过 94%～96%，已超过西门子、Remy 等企业的水平。

但是在高效区面积方面，如系统效率小于 80% 的区域占到比方面仅存在一定差距。我国电机的高效区面积占到比集中于在 70%～75%，而国外电机基本超过 80%。④ 加热方式电机的加热方式早已从大自然加热逐步发展为水冷，目前国内电机企业使用水冷居多，国外先进设备的电机企业早已发展到油冻电机。

国内部分电机企业也研发出油冻电机，如磨练等，使电机的加热效率获得更进一步提高。永磁同步电机的发展瓶颈当前因显电动乘用车以永磁同步电机为主要技术路线，故如何更进一步提高其性能沦为行业重点问题。

目前，永磁同步电机面对以下几方面的技术难题：① 功率密度功率的提高有两种途径，一种是提升扭矩，另一种是提升扭矩。前者主要问题是短路电流增大，导致发热量低，给风扇导致较小压力；后者是高速时铁磁损耗大，须要使用高性能较低饱和状态硅钢片，从而使成本提升；或使用简单的转子结构，但影响功率密度。

② 材料方面永磁材料也是制约永磁同步电机性能提高的最重要因素，目前常用的永磁材料钕铁硼主要不存在温度稳定性劣、不可逆损失和温度系数较高以及高温下磁性能损失相当严重等缺点，从而影响电机性能。③ 生产工艺永磁同步电机在生产工艺方面的难题是制约大规模设施乘用车的最重要因素。

因为永磁同步电机生产企业缺少产业化的累积，国内企业生产不良率较高，无法超过乘用车企业的不良率拒绝，特别是在是随着显电动乘用车市场规模的不断扩大，十万级的年产量给永磁同步电机带给了极大的挑战。轮毂电机的发展① 技术现状轮毂电机最先于 1900 年由保时捷配备到显电动汽车上，经过 100 多年的发展，不仅众多美系、日系主机厂减少对轮毂电机的研发，电机公司（如英国 Protean 公司、法国 TM4 公司等）和轮胎企业（米其林公司、普利司通公司）也研发出有轮毂电机产品。

国内方面，万安科技与英国 Protean 合资、亚太股份与斯洛文尼亚轮毂电机公司合资研发轮毂电机产品。国内外主要轮毂电机产品及其参数如表格 3 右图。

表格 3 国内外主要轮毂电机产品及参数② 优缺点分析从整体来看，永磁同步电机在轮毂电机上应用于更为普遍。近年来，国内外的整车及零部件企业展开了很多轮毂电机驱动显电动和混合动力乘用车的尝试，经较为由此可知轮毂电机的优缺点如表格 4 右图。表格 4 轮毂电机优缺点分析③ 性能提高对策轮毂电机在性能上面对的主要问题是簧下质量的提高对舒适性和操控性的影响；与轮毂构建后的风扇问题和制动器能量重复使用问题，以及随之而来的防震、透气和防尘等。主要提高的技术手段及对策如表格 5 右图。

表格 5 轮毂电机性能提高对策④ 发展前景有所不同的行业主体对轮毂电机的态度有所不同导致轮毂电机的发展前景并不理想。新能源主机厂对轮毂电机以从容居多，传统的电机企业仍未对轮毂电机展开研发和规划，只能靠部分合资的电机企业对轮毂电机的前进，从而缺少成熟期量产车的承托，同时轮毂电机的高成本和系统复杂度仍未解决问题，明显制约着轮毂电机在新能源乘用车领域的发展，参见表格 6。

表格 6 有所不同行业主体对轮毂电机发展的观点未来驱动电机发展趋势分析通过以上分析并融合市场调研可以显现出，在未来几年的纯电动乘用车市场上，永磁同步电机仍将占有主流，交流异步电机的设施将大幅衰退。随着轮毂电机技术的逐步成熟期和成本的下探，其在显电动乘用车市场的设施量不会有一定的快速增长；而电源磁阻电机受限于体积和噪声问题，短时间内应用于到乘用车的可能性较小。表格 7 驱动电机技术路线图根据《节约能源与新能源汽车技术路线图》分析，驱动电机的发展路线图如表格 7 右图。

总体上看，驱动电机的主要趋势包括以下几个方面：集成化――涵括电力电子控制器的构建和机电耦合的构建；高效化――提升功率密度并降低成本；智能化和数字化――与控制器因应大大提高驱动系统的性能。

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