各类新能源电机优劣对比分析
来源:米乐篮球    发布时间:2024-01-28 02:54:04

  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,工业与信息化部组织制定的 GB 18384-2020《电动汽车用动力蓄电池安全要求》、GB 30381-2020《电动汽车安全要求》和 GB 38032-2020《电动客车安全要求》三项强制性国家标准(以下简称“三项强标”)由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布,将于 2021 年 1 月 1 日起开始实施。 据悉,此次三项强标以我国原有推荐性国家标准为基础,与我国牵头制定的联合国电动汽车安全全球技术法规(UN GTR 20)全面接轨,进一步提升和优化了对电动汽车整车和动力电池产品的安全技术方面的要求。 首先,《电动汽车用动力蓄电池安全要求》在优化电池单体、模组安全要求的同时,重点强化了电池系统热安全

  据外媒报道,宁德时代董事长曾毓群对外表示,公司计划生产可持续运行 16 年、可使电动车持续行驶 200 万公里的动力电池。 与目前供应给电动汽车制造商的电池(包括特斯拉在当地生产的 Model 3)相比,这种耐用电池的生产所带来的成本仅高出 10%。从另一个角度来看,当前车辆的行驶寿命普遍在几十万公里左右,鲜有超过百万公里。这也就从另一方面代表着,如果该电池装车实用之后,就算整车报废了,电池还能够接着使用。 疫情期间被抑制的购车需求将从明年开始释放,尤其是豪华车型。对长期发展充满信心,因此宁德时代会向电池技术领域投入大量研发资金。 此前,宁德时代与特斯拉签订了两年的电池供货协议,供货有效期将从今年 7 月 1 日开始,到 2022 年

  ,车费了电池还能卖? /

  韩国市场调查与研究机构SNE Research发布动力电池行业报告,该报告数据基于2023年1月-5月的全球动力电池使用量。报告数据显示,宁德时代全球市占份额达到了36.3%,装机量高达86.2GWh,仍为全球第一大电池供应商。 报告还指出,宁德时代之所以取得此番成绩,归因于其电池被海内外多款热门车型广泛采用(如特斯拉Model 3/Y、广汽埃安Y、蔚来ET5、上汽名爵Mulan以及部分商用车),有效推动宁德时代的市场占有率持续增长。 宁德时代不仅位居第一,而且面对第二、第三名依旧保持巨大优势。比亚迪份额现居第二,来到16.1%,韩国本土厂商LG能源则以13.9%的市场占有率排名第三,被比亚迪反超。 报告认为,比亚迪电池在价格方

  份额排名:宁德时代第一 比亚迪反超LG拿下亚军 /

  近日,北汽蓝谷宣布,其子公司北京新能源汽车营销有限公司拟投现金近1.18亿元向北京普莱德分批次合计购买约1500套快换锂离子动力电池系统作为集装箱式乘用车换电系统的配套设备。如此一来,将有利于加强其区域换电站基础设施的建设,为人们提供较大方便,同时也利于钨矿、钼矿等新矿产资源的开发。 据了解,8月16日,北汽新能源向北京出租车公司交付了800辆换电出租车,并预计到8月底实现2000余辆交付。更值得说的是,此公司已在全国15个城市运营换电出租车,数量已达1.3万辆,累计建设换电站达148座。另外,多个方面数据显示,目前北汽新能源换电车辆累计运营里程近3.3亿公里,单车最长行驶里程达65万公里,累计更换电池数量为17万次。

  在全球节能减排,碳中和的大环境下,新能源汽车的发展比我们想象中来得还要更快一些。在国家的各种补贴和倡导之下,各大新型的新能源汽车厂商纷纷如雨后春笋一般,拔地而起。就连很多传统车厂,也纷纷开始布局新能源产业链,甚至有的厂商公开宣布,将在不久的未来停止内燃机的研发和燃油车的生产。在这样的大环境推动下,很多人都开始购买新能源车,主要因为新能源车零排放、保养费用低,不仅环保,而且还省钱。但是有一部分人还是认为现在的新能源车电池技术还不够成熟,实际缺点要比优点多,而且个个致命,这也成为了大部分人观望的根本原因。 历次能源革命均推动了工业革命,并造就新的国际秩序。第一次能源革命,动力装置是蒸汽机,能源是煤炭,交通工具是火车,英国超过荷兰;

  近期,宁德时代在长期资金市场上的每一步,都引来一片追捧与狂欢。但其在资本领域和动力电池领域中的巨无霸之梦,仍喜忧参半。 从提交招股说明书到过会仅24天,宁德时代打破了以往上市公司过会时间记录。5月29日,宁德时代发布招股书及创业板IPO发行公告,5月30日启动网上申购。招股说明书显示,每股发行价格为25.14元,发行股数约2.17亿股,预计募集资金总额54.6亿元。虽然,这一数字距此前招股书申报稿中预披露的募资131.2亿元,缩水超五成,但仍打破了创业板成立以来的最高纪录。 5月30日晚,宁德时代发布了重要的公告称,由于网上初步有效申购倍数为3201倍,高于150倍,发行人和联席承销总干事决定启动回拨机制,将这次发行股份的60%由网下回拨至

  当前最高单位体积内的包含的能量电池!打败特斯拉4680,打破动力电池单位体积内的包含的能量天花板,6分钟充满80%。Amprius完成其第一批电芯单位体积内的包含的能量达450Wh/kg的锂电池,推动电动飞机商业落地。来自斯坦福的硅纳米线技术加成,Amprius或将搅起动力电池行业一池春水。 比特斯拉4680的单位体积内的包含的能量还高50%! 外媒消息,美国创业公司Amprius已生产其第一批高单位体积内的包含的能量锂电池,其电芯单位体积内的包含的能量达到 450 Wh/kg,1150 Wh/L 。 作为参照,备受瞩目的特斯拉4680电池,作为目前高能量密度、低成本电池的代表,其电芯能量密度约为300Wh/kg。 而多个方面数据显示,2021年三元锂电池普遍单位体积内的包含的能量徘徊在150Wh/kg左右。 顾名

  迎来史上最大颠覆式创新?解密硅纳米线电池 /

  电池是电动汽车的能量来源,电动车发展的主要技术瓶颈就是电池技术的发展。目前全世界汽车厂商纷纷开发使用电动车,电动车的蓬勃发展及远大前景,促使了电池技术的发展,国内外各大电池厂商投巨资来发展电池技术。而对电池性能的研究就离不开大量的实验数据,动态采集电动车电池组的参数是研究电池性能的重要方法。本系统对电池组的动态工作过程的参数变化进行实时采集并存储分析。通过建立电池模型来预测电池的容量状态与电池健康状态,建立电池组的基础数据库,为研究电池性能提供较为可靠的数据参考。 1 基于CAN 总线的系统硬件设计 CAN 总线是目前世界上最流行的汽车控制与测试间的一种串行数据通信协议,具有实时性强、抗干扰能力强、结构相对比较简单、应用方便、

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