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各类新能源电机优劣对比分析

时间:2023-12-03 07:01:02 来源:M6米乐官网登录 点击: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)。

  近年来,在环境问题日渐严峻、能源多样化战略渐成发展共识的背景下,新能源汽车行业发展迅速。动力电池作为电动汽车的心脏,是新能源汽车产业高质量发展的关键,在一系列政策措施支持和各方努力下,我国动力电池产业高质量发展成绩非常显著。 动力电池规模迅速增加 预测,未来5年国内新能源车的产销量将保持迅速增加,年复合增长率预计超过 30%。新能源汽车市场呈现爆发式增长,直接带动动力电池的规模迅速增加。 据前瞻产业研究院《中国动力电池PACK行业发展前途预测与投资分析报告》整理多个方面数据显示,2015年中国动力电池产值380亿元,同比增长262%,产值接近数码锂电池。2016年中国动力电池产值645亿元,首次超过传统数码锂电池规模,成为锂电池消费结构中

  强者恒强,当9月末,曝出宁德时代用19.2亿元,在赣锋锂业手中截胡加拿大Millennial Lithium Corp的时候,便足以看出宁德时代慢慢地加强自我竞争力的决心。 而作为一家规模足够大的电池企业,跑去“买矿”的原因也可想而知——为了更好地布局供应链,以进一步保障长期稳定的锂原材料供应。 换句话说,就宁德时代现在所处的行业位置而言,外有LG新能源、松下等“强敌”的紧追猛赶,内有中航锂电、国轩高科等“友商”的日益蚕食,其实摆在宁德时代面前的路也就只有一条:优先扩大自己现有优势的同时,开拓出新的思路。 事实上,从刚刚发布的9月份国内动力电池企业装车量来看,一跃占据56.5%市场占有率的宁德时代,用比8月份高出近5

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  新能源汽车 的爆发式增长带动了 动力电池 需求量的攀升,2022年以来各国 电池 企业快马加鞭的扩大产能、在各地市场大展拳脚。而放眼全球市场,中国电池生产企业在市场占有率方面已经占据了绝对的领头羊,市占率一直上升,而日韩企业市占率则出现下降。 全球产能大多分布在在中日韩 TOP10占比超91% 据韩国市场研究机构SNE Research多个方面数据显示,2022年第一季度全世界动力电池装车总量为95.1GWh,较去年第一季度增长93.3%。位列前10的电池企业市占率仍就保持在90%以上,其他电池企业占比不到10%。 从排行榜来看,中日韩仍然是全球电池产能的主要国家,全球产能几乎被他们垄断。在TOP10动力电池生产企业中,中国电池企

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  近日,由中国化学与物理电源行业协会动力电池应用分会(以下简称“动力电池应用分会”)发布的《2017动力电池智能化之旅——调研分析报告》(以下简称《调研报告》),在业内引起反响。报告从社会科学的角度,对我国动力电池产业的发展状况进行了全面的梳理与分析。 其中对国内动力电池产业的分析与中国汽车技术研究中心(以下简称“中汽中心”)发布的《动力电池蓝皮书:中国新能源汽车动力电池产业高质量发展报告(2017)》(以下简称《蓝皮书》)不谋而合。 从总的来看,我国动力电池产业规模已经全球领先,技术水平提升显著,部分高端产品与国外领先产品差距不大,产业竞争力逐渐形成,但是放眼全球,我国动力电池产业在产业体系、精密制造、国际竞争力等方面还存在

  中汽协公布多个方面数据显示,新能源汽车1-7月产销分别完成27.2万辆和25.1万辆,比上年同期分别增长26.2%和21.5%。依照国家工信部、发改委和科技部联合印发的《汽车产业中长期发展规划》中提出的“到2020年我们国家新能源汽车年产量达到200万辆”的规划计算,预计到2020年我国动力电池的需求量将达到125Gwh。   伴随着新能源汽车产业的发展,新能源汽车在百姓日常生活中越来越不可或缺。而伴随着新能源汽车的普及,将有数以百Gwh计的动力电池进入百姓生活之中,动力电池的后市场潜力巨大。 所谓的“后市场”是指在商品首次销售后,消费者进行的和商品相关的市场消费行为。我国的新能源汽车产业发展较为迅速,相关的配套服务都还不够健全,特别是车辆

  用电来驱动汽车,这早不是一个新的概念了,但真要买一个纯电动汽车来开,大多数人恐怕会冒出好多问号: 纯电动汽车长什么样?价格贵不贵?在哪可以充电?充一次电能跑多久?动力怎么样?能不能上牌照?……   这么多问题,可不是简单一句“纯电动汽车很环保”就能说清楚的。正好,最近贵阳市民张先生想买纯电动汽车,让我们跟随他的购车经历,看看纯电动汽车离我们究竟有多远。   市民买车:曾经心动无奈放弃 张先生听说最近在贵阳能买纯电动汽车,过去总在电视和网络上听到新能源汽车的消息,但这种车究竟怎么样,他很好奇。   3月初,张先生兴致勃勃跑去店里一探究竟。他发现,纯电动汽车和普通汽车外观差不多,价格还能接受。听介绍,

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