浅析新能源汽车的四种电动机

浅析新能源汽车的四种电动机：

  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。

  目前新能源汽车电动机大致上可以分为四种，分别是直流电机、交流异步电机、永磁同步电机与开关磁阻电机。我们最常见到是，交流异步和永磁同步，下面我们简单列举一下4种电机的特点。

  市场上热门车型，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。

  永磁同步之所以能成为市场的主流，与它的电机特性有较大的相关。永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场，由此产生电流，使电动机结构较为简单，降低了加工和装配费用，且省去了容易出问题的集电环和电刷，提高了电机的可靠性。同时电机发热小，因此冷却系统可相对简化，节约空间和降低重量。从技术特点、优势以及成本，永磁电机是目前新能源汽车的主流选择。

  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。像国内的方正电机，以前就是做轻工业和纺织业的电机，近年转型做新能源汽车的电机。根据2022年数据，国内电机市场占有率前五，分别是比亚迪（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），避免重蹈燃油车领域遇到的困难。

  截止到今年八月份，国内已经有40家动力电池企业为210款电动汽车供应电池。不论是戴姆勒、宝马、奔驰、保时捷、丰田等国外品牌，还是一汽、吉利、北汽等国产品牌，无不都想在新能源汽车的红海中分得一杯羹。更不必说电动汽车界的第一——特斯拉了。 特斯拉在上海的工厂在八月份已经基本完工，根据特斯拉上海工厂的拿地协议，从2023年开始，每年要缴税22.3亿元。不管是出于迫切想要占领中国新能源汽车市场的目的，还是单纯的金钱和时间赛跑，特斯拉都必须快速地在上海工厂生产出实车。 现在不仅蔚来、威马、小鹏等电动汽车新贵，想挑战特斯拉在汽车领域的地位。苹果、恒大、格力等传统白马企业也将新能源汽车作为转型的领域之一。因为目前只有汽车产业能够比较容易

  未来的发展只会越来越好 /

  当汽车应用程序能用更少的零件完成更多的工作时，就可以在减少重量和成本的同时提高可靠性，这就是将电动汽车（EV）和混合电动汽车（HEV）设计与多合一动力总成系统相整合的思路。 什么是多合一动力总成组合架构？ 多合一动力总成组合架构整合了诸如车载充电器（OBC）、高电压 DC/DC（HV DCDC）、逆变器和配电单元（PDU）等动力系统终端器件。如图 1 所示，可在机械、控制或动力系统级别应用整合。 图 1：电动汽车标准架构概述 为什么多合一动力总成系统最适合 HEV/EV？ 多合一动力总成系统可以在一定程度上完成： 提高功率密度。 增加可靠性。 优化成本。 具有标准化和模块化能力，设计和组装更

  实现轻量、高效、降本 /

  数据来源是广发证券的报告《汽车19年数据点评系列之一：12月新能源乘用车合格证同比增长83%》，我做了一些整理和摘录，主要以年为单位看月度数据的变化。 2018年整体的情况概览 根据工信部数据，2018年中国 新能源汽车 合格证数为 118.6 万，同比增长52%。 新能源乘用车在2018 年合格证数为 98.0 万，同比增长 80%，其中纯电、插电车型累计值分别为 72.9 万、25.0 万，同比分别增长 65%、144%；2018 年纯电、插电车型占比分别为 74.4%、25.6%。 新能源客车2018 年合格证数为 9.6 万，同比下滑 9%，2016、2017 年合格证数分别为 13.5 万、10.5 万，客车

  合格证的统计数据 /

  刚刚谢幕的北京国际车展，熙来攘往，可谓是：百家争鸣聚车展，一枝独秀 “新能源”。各大参展商纷纷推出旗下的新能源量产车型，或提出理念抢占舆论高点，或开辟特色展区吸引观众。如：吉利开辟新能源主题公园、奇瑞、北汽等展出电池快换演示专区。       “电池快换技术”的推广应用，第一次被郑重的提到新能源汽车革命的日程上来。 新世纪迎来车革命，众企业抢滩新能源 自从1859年法国著名物理学家发明了铅酸电池，汽车的用电模式就开始成为历代工程师追求的梦想。接踵而来的 “汽车工业史”带领世人见证一个又一个的里程碑：从第一辆汽油发动机的诞生到第一辆混合动力车的成功研发；从第一辆量产的汽车到具备量产的新能源汽车；从第一辆划时代意义

  在欧洲的市场，主导者是法国车和德国车，法国的汽车工业主要以标志和雷诺为主，由于雷诺跟着日产一直在做纯电动汽车。在巴黎车展上，标志的插电式混合动力亮相，准备要在欧洲市场弄出点动静来。   法国的 新能源汽车 市场，由于政策的原因，也是以纯电动为主的。法国对每辆售出的电动汽车提供6000欧元的补贴，对于插电式混合动力汽车提供每车1000欧元的补贴，但已于去年到期。对于低排放汽车销售的财政支持在2019号预算草案中将于9月24日提交给部长审阅。   欧洲主要是德国与法国汽车阵营瓜分汽车市场     法国的政策和其他几个国家相比是比较偏心   标致雪铁龙集团( PSA )正向法国政府施加影响，期望恢复对插电式混合动力汽车的销售激励措施

  电枢控制直流伺服电动机： 角速度与直流电压之间传递函数： 角速度与角度之前传递函数： 因此，可求出角度与直流电压之间传递函数： 角速度与扰动转矩之间传递函数： 两相交流伺服电动机： 两相交流伺服电动机由互相垂直的两相定子线圈和一个转子组成。定子线圈的一相是激磁绕组，另一相是控制绕组。 两相伺服电动机转矩-转速特性为负斜率关系，且非线性。上图是电机特性曲线图； 通常反馈角速度值都比较小，可以在低速段对特性曲线进行线性化，以方便数学建模。线性化参考斜率通常选择标称电压一半值对应的曲线进行线V曲线为线性化曲线。线性化方程可表示为： Mm是输出转矩，Ms是堵转转矩，Cω=dMm/dω称为

  传递函数 /

  1.定、转子铁芯 故障 检修 定、转子都是由相互绝缘的硅钢片叠成，是 电动机 的磁路部分。定、转子铁芯的损坏和变形主要由以下几个方面问题导致。 ①轴承过度磨损或装配不良，造成定、转子相擦，使铁芯表面损伤，进而造成硅钢片间短路，电动机铁损增加，使电动机温升过高。这时应用细锉等工具去除毛刺，消除硅钢片短接，清洗整理干净后涂上绝缘漆，并加热烘干。 ②拆除旧绕组时用力过大，使盗槽歪斜和向外张开。此时应用尖嘴钳、木榔头等工具予以修整，使齿糟复位，并在不好复位的有缝隙的硅钢片间加入青壳纸、胶木板等硬质在允许电压下不导电的材料。 ③因受潮等问题导致铁芯表面锈蚀。此时需用砂纸打磨干净，清理后涂上绝缘漆。 ④围绕组接地产生高热烧毁铁芯糟或齿部。可用凿

  电动机自动跳闸怎么办? 在电动机的运行中，如果忽然出现喇叭、警铃齐鸣，电流表指示到零，断路器绿灯闪烁，电动机停转等现象，则说明电动机已经自动跳闸。此时应立即按下列步骤和原则做处理: ( 1)如果备用机组自动投入，应恢复警报，将各控制开关扳回到正常位置。 (2)如果备用机组未自动投入，应迅速合上备用电动机的控制开关。 (3)假如没有备用机组或起动备用机组要比较长时间而影响生产,在不致威胁人身和设施安全的个别情况下,允许将已跳闸的电动机强送电一次，但在以下情况下不许强送电:电动机及其回路上有明显的短路或损伤现象(电动机的电流表指针有严重冲击现象，电动机冒烟、着火或声响异常);发生需要立马停止运行的人身事故;电动机所传动的机械严重损

  装调与实训

  设计指南 (埃利斯)

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