新能源汽车用电机驱动系统简要分析比较.doc

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1、新能源汽车用电机驱动系统简要分析比较                            作者：于可浩　　目前，新能源汽车（包括低速车）产业在全球范围内发展迅猛，异军突起。作为三大核心技术之一的电机及其控制，目前是什么状况呢。本文将谈一点自己的粗浅认识。1、错误的认识　　整体上，就新能源汽车三大技术（整车系统、电池系统、电机系统）而言，有不少人认为汽车用电机及其控制技术是成熟的，核心问题还是电池系统。因此忽略了对电机的研发和性能提升。但是实际情况则完全不同。我国新能源汽车的动力系统，也就是电机系统，和欧、日相比，总体上是处于相当的落后状态的。

2、这一落后，很大地限制了整车的操控性、节电性、续航性和智能化等关键性能。落后的电机对电池系统带来的巨大冲击也被忽略，实际上电机系统是造成电池寿命和性能衰减的一个重要因素。　　没有电机系统的性能提升，我国的新能源汽车产业，不可能“弯道超车”，只会在低档次产品上恶性竞争，中、高档产品不可能和欧、日本在全球范围内竞争。未来而言，不采取措施的话，这个局面和目前的内燃机汽车的局面会惊人相似：我国干低档、国外干高档。2、目前的电机种类　　目前作为新能源汽车的主流电机系统，由三大类构成：　　1）、交流异步变频电机系统。　　2）、稀土永磁同步电机系统。　　3）、

3、开关磁阻电机系统。　　交流异步变频电机系统，我们称之为传统电机。其技术成熟、可靠、产业链完整，因此被大量使用于新能源汽车（尤其是缺乏标准的低速车）。但是，这类电机效能落后，无论是电流扭矩关系，还是系统综合效率等等各个方面，其实都是不适合用于车辆，也不符合节能的内涵（这类电机对电池冲击很大，所需电流也很大）。另外加之技术“简单”，“谁都可以干”，小作坊也可以干。因此目前竞争非常激烈，造成价格几乎没有利润，整车厂压款。在这样一个低价竞争的前提下，厂家不可能对其进行深入改良和性能提升。因此，这类电机和市场对其提高续航里程的迫切需求，形成悖论和矛盾。所

4、以这类电机用于新能源汽车，在我国是没有很大的前途的。　　当然这不是说它不可以用，而是只能作为低档次品使用。顺便说一句，在我国企业，目前的背景下，是造不出特斯拉汽车那样的电机的。特斯拉用的也是异步变频电机，但是其设计、工艺、材料、精度，不是我们可以做到的。尽管如此，特斯拉汽车的电机也是非常耗能（电）的，并不符合新能源汽车的节能本质精神，并不完全值得效仿。那么稀土永磁电机如何呢？　　首先，稀土永磁同步电机是一种高性能电机系统！具备很多优势，比如功率密度、效率、智能控制等等。加之技术比较成熟、人才也多、短时间内容易上项目，因此目前在我们国家兴起了“永

5、磁电机热”，各个整车企业也在考虑使用这类电机系统，或正在使用。　　然而，影响此类电机持久普及的有两个致命问题：一是退磁，一是价格战。永磁的“永”，不是永远的意思，而是长期的意思。在我国当前材料、技术、工艺、成本的能力框架内，想系统地“解决”汽车用电机的退磁问题，其实是不可能的。3、4年后的事实将证明这一点。　　高温、振动甚至自然退磁，都需要一系列复杂的技术来解决，包括和整车设计的联动（比如冷却系统、减振系统等等），而不是仅仅靠提高电机本身的防退磁能力就可以“解决”。因此，我们说实验室里的独立的永磁电机产品，性能可以做到极其优越，甚至超乎想象。但

6、是一上工况，则截然不同了。　　无论工程师们如何解释说“已经解决退磁问题了”，都是片面和错误的。这不是说工程师们说谎，因为这不仅仅是电机本体一家的事情。事实上，欧洲、日本正在减少对永磁电机的研发和使用，悄然而明确地转向了开关磁阻电机，这不仅仅是资源问题。　　同时，如果想比较彻底的解决退磁问题，就需要把余量设计的大一些，用更好的永磁体，那么成本就是问题。目前在我们国家的“永磁电机热”，必将导致低价竞争（其实已经出现），那么性能和成本，又会出现悖论和矛盾。　　我个人预测，汽车行业如果大量使用低价的永磁电机，3、4年后，将会出现大面积退磁，造成无可收拾

7、的局面。谁也不愿意买一辆只能用3、4年的电动汽车。实际上，在山区城市，每天频繁驾驶爬坡，不用2年可能就退磁了。　　当然，这不是说永磁同步电机就不可以使用，事实上，它有自己适合的车型。作为能量密度高、高效电机，永磁电机最适合用于平坦地区的高档轿车。换句话说，不太适合用于物流车、中巴和大巴车、SUV、工具车、工程车辆等需要连续过载和发力的车型，也不适合在山区、颠簸路面使用。 再来谈谈开关磁阻电机系统。　　从性能而言，开关磁阻电机可以说是天生为汽车而生。为什么这么说呢？有必要在这里谈一下其主要特性。　1、）最重要的特性　　起动转矩大，但是起动电流小，

8、负载启动扭矩可控范围大。对电池冲击极小,是电池友好型电机。　　控制系统从电池吸收很小的电流，电机可得到很大的起动转矩是其最大特点。起动电流小而转矩大的