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各类新能源电机优劣对比分析

[发布时间:2024-01-18 08:24:57] 来源:www.m6.com 阅读:1 次

  作为新能源汽车核心三电系统之一的“电机”就好比燃油车的发动机一样,是车辆核心部件,但似乎消费者没太大关注这方面。今天我们给大家聊聊这个核心部件!

  一辆新能源汽车占生产所带来的成本最高的部件是动力电池,约占到30%左右,而电机占到10%。目前国内不少厂商有生产和研发新能源汽车电机,在该领域,国产的技术是比较靠前,比造燃油车的发动机更有优势,而且少了很多技术壁垒的限制,所以国产电机的制造水准不比海外企业差。

  现阶段电机的分类,主要有直流、交流感应、永磁同步和开关磁阻四种,目前,永磁同步由于其较优的性能,是主流的电机类型。交流异步电机的价格适中,但性能稍差,在美国及中国有部分厂商使用。而开关磁阻电机的主要优点是其较低的价格,但同时也存在着杂音和震动的技术问题,如果这样一些问题能够解决的话,开关磁阻电机将具备很大的市场。现阶段适合新能源汽车的驱动电机主要有永磁同步、交流异步和开关磁阻三大类。因其不同特点, 各有应用场合。

  永磁同步电机体积小、质量轻,功率密度大,可靠性高,调速精度高,响应速度快;但上限功率较低,且成本比较高。由于永磁同步电机具有最高的功率密度,其工作效率最高可达97%,能够为车辆输出最大的动力及加速度,因此主要用在对能量体积比要求最高的新能源乘用车上。

  交流异步电机价格低、运行可靠;但其功率密度低、控制复杂、调速范围小是固有限制。价格上的优势使得其在新能源客车中使用的较广泛。开关磁阻电机价格低、电路简单可靠、调速范围宽;但震动、噪声大,控制管理系统复杂,且对直流电源会产生很大的脉冲电流,用于大型客车。

  新能源汽车驱动电机向着:小型轻量化;高效性;更出色的转矩特性;常规使用的寿命长,可靠性高;噪声低;价格低的目标发展。

  交流异步电机主要是以特斯拉为首的美国车企和部分欧洲企业使用。一方面,这与特斯拉最初的技术路径选择有关,根本原因是对于稀土资源匮乏,交流感应电机价格低,而偏大的体积对美式车并无挂碍;另一方面,美国高速路网发达,交流电机的高速区间效率性能上佳。

  特斯拉的早期车型多采用感应异步电机(Roadster等),2019款的海外特斯拉Model 3 在单电机版本上依然搭载了感应异步电机,在双电机版本上则搭载前驱永磁同步电机搭配后驱感应异步电机。2019款国产版的特斯拉Model 3 单电机版本则搭载的是永磁同步电机。现阶段,特斯拉Model 3、Model Y、Model S、Model X 等车型均在单电机版本上搭载永磁同步电机,在双电机版本上搭载永磁同步电机+感应异步电机。新款特斯拉Model S Plaid三电机版本搭载的全部是永磁同步电机。整体看来,特斯拉的驱动电机配置趋势是数量慢慢的变多,性能越来越强,永磁同步电机的渗透率越来越高。

  基于上文中已经详细分析过的永磁同步电机与感应异步电机的性能互补,特斯拉主要的性能版车型中都采用永磁同步电机与感应异步电机搭配的双电机解决方案。特斯拉新款Model S Plaid 版搭载了全部使用永磁同步电机的三电机解决方案,并落地了很多特斯拉在驱动电机上的前沿技术。

  包括中国、日本在内的其他几个国家新能源汽车电机最广泛使用的仍是永磁同步电机。适合本国路况是重要的因素,永磁同步电机在反复启停、加减速时仍能保持较高效率,对高速路网受限的工况是最佳选择。

  日本的丰田、本田、日产等汽车公司大多数都采用永磁同步电机驱动系统,如丰田公司的Prius,本田公司的CIVIC。因为在日本,供应永磁电机使用的稀土磁铁的公司比较多,同时汽车大多以中低速行驶,因此采用加减速时效率较高的永磁同步电动机较为适宜。日本在发展混合动力汽车方面居世界领头羊,其中以丰田普锐斯最为著名。

  我国稀土储量丰富,日本稀土永磁产业有配套基础也是主要的因素。目前,永磁同步电机在我们国家新能源汽车中的使用占比超过90%,而且电机工艺已经接近世界领先水平,因此预计永磁电机将在较长时间内占据中国新能源汽车的电机市场。

  从国内市场上热门车型来看,像比亚迪汉、Model 3/Y、理想one、小鹏P7、蔚来ES6、EC6、埃安Y、LX等等,绝大部分都是采用永磁同步电机。

  有些车型搭载的是前后双电机的,会采用永磁同步与交流异步搭配使用。例如比亚迪一直使用永磁同步电机,并且早在2015款的比亚迪唐新能源上就落地了双电机四驱结构,具有一定的前瞻性和先进性。在纯电平台方面,比亚迪最新的E平台3.0采用了前驱感应异步电机+后驱永磁同步电机的技术方案,二者互补,在日常行驶中以永磁同步电机为主,在加速工况下双电机最大输出。

  总的来说,永磁同步电机对比感应电机,它们各自都有着非常明显的优势。不过,目前纯电动车的续航能力势必是一项及其重要的指标,永磁同步电机的高效率能更好地提高续航能力。而且高耐热性、高磁性能钕铁硼永磁体的成功开发以及电力电子元件的逐步发展和改进,使稀土永磁同步电机的发展加强完善。但就现在的发展的新趋势看,永磁同步电机似乎前景更好。随着新能源汽车驱动技术的加快速度进行发展,许多新结构或新概念电机已经投入研究。其中新型永磁无刷电机是目前最有前景的电机之一,包括混合励磁型、轮毂型、双定子型、记忆型以及磁性齿轮复合型等。此外非晶电机也开始走进新能源汽车领域,作为新一代高性能电机,其自身的优越性必将对新能源汽车产业的发展起到巨大的推动作用。

  目前,国内新能源汽车电机行业大致上可以分为三类:车企、新能源汽车电机企业、传统电机生产厂。

  高工智能汽车研究院多个方面数据显示,2022年中国市场(不含进出口)新能源乘用车搭载驱动电机(包括单电机、双电机、三电机)616.16万台(上险量口径),同比增长81.65%;其中,双电机搭载交付新车92.20万辆,同比增长90.3%,市场占比17.62%,并仍在保持迅速增加态势。

  国内电机市场占有率前五,分别是比亚迪旗下的弗迪动力(28.26%)、特斯拉(12.87%)、方正(5.60%)、日本电产(5.27%)、汇川技术(5.15%)。

  行业专家预测到2025年,新能源汽车电机电控市场规模将突破3000亿元。从电机行业发展的新趋势,国内的新能源车企已重点布局自主研发方向,像北汽、蔚来、比亚迪、吉利都有自己旗下或投资的电机生产厂。也有不少车企选择与电机厂合资生产,像广汽、一汽、北汽与日本电产、大洋电机这些传统电机厂成立合资公司,为车企定制新能源汽车电机及动力系统,虽为合资,但车企是主导方,更具有话语权。

  无论是自主研发,还是合资生产,都会推动国内电机产业的发展和技术的提升。国内市场,比亚迪和特斯拉牢牢占据了第一和第二名,借助自身的技术优势与供应链资源,自主研发生产电机有助于成本的控制以及供应量。按目前新能源汽车产业的发展的新趋势,未来将会慢慢的多车企转向自己研发、生产电机,掌握新能源汽车“三电”核心技术(电池、电机、电控)。

  近日,“汽扯扒谈”从部分知情人士处获悉蔚来汽车正筹备与 动力电池 公司蜂巢能源成立合资公司,双方欲共同开发新型大圆柱 电池 。 据悉,目前蔚来汽车和蜂巢能源双方合作的初步计划是要在马鞍山共同投资试制线,双方将会集中科研力量共同研发大圆柱电池,不过后期投产和采购却各自独立。有消息称双方建立的新合资公司将主要做中试和开发,计划2025年量产全新的大圆柱电池。 蔚来自研电池路线受阻 了解 新能源汽车 的人都知道,动力电池在新能源汽车尤其是纯电汽车生产所带来的成本中占据很大的比重。目前市面上绝大多数的新能源车企均是由动力电池供应商提供动力电池组或者提供电芯自主组装电池包,能够自研自产动力电池的车企很少。 蔚来汽车就是目前新能源市场

  自研受挫,携手蜂巢能源押宝大圆柱电池 /

  为落实《国务院办公厅关于印发生产者责任延伸制度推行方案的通知》(〔2016〕99号),在我委环资司指导下,深圳市发展改革委深入调研,积极协调,于今年3月份率先印发了《深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案(2018-2020年)》,在全市范围内开展动力电池生产者责任延伸制度探索和实践。 我委将在总结深圳试点经验的基础上,逐渐完备生产者责任延伸制度设计,争取尽快出台全国范围的制度实施方案。现将深圳市发展改革委印发的《深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工作方案(2018-2020年)》予以公开。 附件:深圳市开展国家新能源汽车动力电池监管回收利用体系建设试点工

  近日,吴笛在某大会上发表了“2017中国动力锂电池行业分析”主题演讲。吴笛从市场、龙头布局模式、投资及并购等方面分析了2017中国动力锂电池行业发展的新变化。 市场方面:中国锂电池产量规模在2017年上半年市场格局进一步被集中,top10集中度超过80%。 根据上半年情况,宁德时代市场占有率逐步提升,另外沃特玛市场占有率提升较快,比亚迪稳中有进。市场占有率分列前三。 中国锂电池细致划分领域规模:根据统计,2016年中国锂电3C数码类占锂电总产量52%,2017上半年中国锂电3C数码类占总产量41%,而动力从16年43%提升到2017年上半年55%。 储能电池占比变化不大,但总量提升,很多厂商都有布局,未来增长潜力巨大,未来锂电池规模增长

  近日,湖口县人民政府与上海稀固科技有限公司举行动力电池新材料项目签约仪式。县委书记曾宝柱,县委副书记、县长陈洋出席签约仪式并共同见证。县委常委、副县长熊莎代表县政府同上海稀固科技有限公司签约。据了解,该项目总投资22亿元,建设年产1万吨动力电池关键 ...

  动力电池是电动汽车的关键技术之一。1881年特鲁夫(Gustave Trouve)制造出世界上第一辆电动三轮车时,使用的是铅酸电池。目前,仍有不少混合动力汽车和纯电动汽车采用新一代铅酸电池。近十多年来,锂离子动力电池在电动汽车生产中得到应用,越来越显示出其优越性。 美国学者麦斯J.A.Mas通过大量实验提出电池充电可接受的电流定理:1)对于任何给定的放电电流,电池的充电接受电流与放出容量的平方根成正比;2)对于任何放电深度,一个电池的充电接受比与放电电流的对数成正比,能够最终靠提高放电电流来增大充电接受比;3)一个电池经几种放电率放电,其接受电流是各放电率接受电流之总和。也就是说,能够最终靠放电来提高蓄电池的充电可接受电流。

  动力电池应用分会多个方面数据显示,今年1-10月,我国 新能源汽车 动力电池装机量达到46.18GWh。其中,方形电池38.87GWh、软包电池4.02GWh、圆柱电池3.27GWh,三者占比分别为84.17%、8.71%和7.08%。与去年同期相比,方形电池市场占比继续提升,而软包、圆柱电池均会降低。不过,方形电池一骑绝尘的局面在2020年或将有所改变,明年圆柱电池逆袭将是大概率事件。 动力电池 ,按照封装形式不同,可分为方形、软包和圆柱,三种形态各有优劣,在 新能源汽车 上均有应用。从近两年的数据能够准确的看出,方形电池仍然是整车企业最为偏爱的电池结构。不过,作为全球最为知名的电动汽车品牌——特斯拉,一直采用的就是圆柱电池。从已有信

  电车汇消息:2月19日晚间,亿纬锂能发布了重要的公告称,公司全资孙公司亿纬动力香港有限公司的全资子公司惠州亿纬动力电池有限公司,拟以自有及自筹资金投资建设“乘用车锂离子动力电池项目(一期)”和“xHEV电池系统项目(一期)”,投资金额分别为不超过人民币10亿元、26亿元。 公告原文如下:

  项目 /

  由于近几年的动力锂电池的快速的提升,无论是生产的基本工艺还是材料技术改进上,或价格的优势,都有相当大的突破,因此它也为多并多串打下坚实的基础。替代铅酸电池的时代慢慢的接近。无论电瓶车还是后备电源,它的市场占有率自然也开始疯狂扩大,这是毋庸置疑的事实。那么,为了电池的安全与寿命,锂电池的有效保护自然也少不了,此时保护板在电池包内也是一个非常核心的部件之一。 理论上来讲,动力多串电池保护板已经没有过多的电子技术上的含金量了,比如电路与软件处理,有太多的选择。其主要是把保护部分怎么样才能做到稳定,可靠,更安全,更实用,当然价格也同样是其中之一。想要真正的想把它做好,那是一件很复杂细心而又漫长的轮回工作。如果要按经验与技术值的占比比值的线%

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