姬永锋 21-10-17 21:02
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1、电机类型

电机指的是新能源车的驱动电机,也就是电动机。它相当于传统燃油车的发动机,将电池的电能转化为机械能,是车辆动力的直接来源。

新能源车电动机的原理有点复杂,这里不便展开,它主要由定子、转子、机壳、连接器、旋转变压器等组成,其中定子和转子是最重要的。

新能源车的驱动电机按整体技术来划分有四大类:直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。

当然,按照细节技术去划分还可以分成更多的类别,比如按照驱动方式划分可分为集中式电机和轮毂式电机,这里就不多展开了。

上面的四大类中,直流电机已经被淘汰了,开关磁阻电机因为噪声大等原因在电动车上也非常少见了。

交流异步电机和永磁同步电机是目前新能源车主要的电机类型。而且,交流异步电机现在其实也比较少见了,主要被用在大型高速的电动汽车以及欧美车系里。

所以我们作为消费者,永磁同步电机是最常见到的。

根据工信部的数据,到 2019 年 6 月,中国国内驱动电机市场中,永磁同步电机的份额已经达到了 99%。

刚才我们说电动机的关键部件是定子、转子。如果用一句话说明电动机的原理,就是:定子利用通电后产生的旋转磁场让转子跑起来。

交流异步电机和永磁同步电机的区别在于转子。交流异步电机的转子上是导线,需要在电磁感应原理的作用下才能追着定子旋转磁场跑,并且永远追不上旋转磁场的转速,所以叫“异步”。

嗯,怎么说呢,爱上一个永远追不到手的女孩,就是这种感觉。

而永磁同步电机的转子上嵌入的是永磁体,不需要什么电磁感应之类的步骤。当定子的旋转磁场产生时,永磁体也会跟着同步旋转。这时转子和定子磁场的转速一样。

刚才那是爱上永远追不到的女孩,这次就是夫妻双双,同心同力了。哪一种更美好不用多说了吧。

在实际使用中,永磁同步电机整体性能确实要更好一些,它拥有很高的效率,但成本也比较高。而交流异步电机效率相对较低,不过成本也低,同时有一个优点,就是耐用性好。

还有一种叫扁线绕组电机,它是针对定子绕组来说的,传统的绕组线圈为多根细圆线,而扁线绕组将这些线变成了扁平的矩形导线,这样可以提高能量密度,提高发热效率,同时提升功率。

扁线绕组电机工艺比较复杂,目前应用不太多,但是驱动电机的未来趋势。目前市面上有如丰田在 2015 年发现的第四代普锐斯、荣威 Ei5 等车型采用了该技术的电机。

2、电机产业

目前,中国新能源驱动电机的生产企业有 30 多家,而能为整车企业批量供货的大概有 15 家左右。

在过去十多年的发展积累下,我国在新能源汽车驱动电机方面的发展已经取得了长足的进步,虽然在产业链部分环节仍然落后于国际顶尖的水平,但整体上已经能够实现领跑,核心技术能自主可控。

可以说,我国在驱动电机产业的发展前景还是比较值得期待的。以 2020 年国内驱动电机市场格局来说,排名前五的装机企业中,只有特斯拉来自国外。

按照市场前十的情况来看,电机企业主要以整车企业、第三方独立电机企业以及整车和三方企业合资的电机企业这三种为主。

从产业上中下游来看,驱动电机产业上游包括原材料和零部件供应,最重要的要数永磁体和轴承及轴承盖;产业中游可划分为电机制造商,下游则主要为主机厂。

上游零部件,最主要的原材料为汝铁硼永磁体,这是第三代稀土永磁材料。中国拥有全世界最多的稀土资源储量,储量占世界的 36.7%,产量占 80.5%,同时系统加工和提炼技术也是国际领先水平。这是我国驱动电机产业发展的一大优势。

而轴承和轴承盖方面,目前我国的相关产品有一定的竞争力,但还是针对新能源汽车驱动电机专用的轴承,我国在这方面产品研发尚不完善。相比国际领先企业如瑞典斯凯孚、日本 NSK 等,在性能、耐用性、材质等方面差距仍然比较大。

再说中游的电机制造,目前我国本土的制造商在核心技术和制造工艺方面都有不错的表现,能够自主开发满足各类新能源汽车所需的电机产品;至于下游,中国在新造车势力的影响下涌现出众多新能源汽车主机企业,并且中国是全球最大的新能源汽车市场,这一点也是重要优势。

来源:IT之家