文 / 郭詠梅 王世偉 白 雪 韓建鋒
電能是現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)的主要能源和動(dòng)力,電機(jī)是各種設(shè)備的動(dòng)力驅(qū)動(dòng)設(shè)備,是用電量最大的耗電機(jī)械。目前我國(guó)電機(jī)裝機(jī)總?cè)萘恳堰_(dá)4億多kW,年耗電量達(dá)12000億kWh,占全國(guó)總用電量的60%,占工業(yè)用電量的80%,其中風(fēng)機(jī)、水泵、壓縮機(jī)的裝機(jī)總?cè)萘恳殉^(guò)2億kW,年耗電量達(dá)8000億kWh,占全國(guó)總用電量的40%左右,因此電機(jī)上的節(jié)能要求極大,也是節(jié)能效果最能體現(xiàn)的地方。采用新型電機(jī)設(shè)計(jì)、新工藝及新材料,通過(guò)降低電磁能、熱能、機(jī)械能的損耗來(lái)提高輸出效率,高效節(jié)能電機(jī)比傳統(tǒng)電機(jī)效率大約高3%~5%,目前達(dá)到2級(jí)能效指標(biāo)電機(jī)的占比不足10%,因此其發(fā)展空間廣闊?!丁笆濉惫?jié)能減排綜合工作方案》把電機(jī)系統(tǒng)節(jié)能作為“十三五”的節(jié)能重點(diǎn)工程之一。
在電機(jī)節(jié)能的技術(shù)解決方案中稀土永磁電機(jī)是能效水平最高。與傳統(tǒng)電機(jī)相比,稀土永磁電機(jī)具有高效節(jié)能、輕便節(jié)材、體積小、調(diào)速性好、可靠性強(qiáng)等特點(diǎn),可廣泛應(yīng)用于交通與運(yùn)載、高端加工設(shè)備與機(jī)器人、高效風(fēng)機(jī)與泵、壓縮機(jī)、白色家電、電動(dòng)汽車(chē)、風(fēng)力發(fā)電、數(shù)控機(jī)床、油田抽油機(jī)、機(jī)器人、航空航天、航海和軍工等領(lǐng)域。稀土永磁電機(jī)是國(guó)家提升電機(jī)效率,減少能源消耗重點(diǎn)建設(shè)方向之一。
隨著稀土永磁材料性能的提高、加工工藝的完善以及現(xiàn)代控制技術(shù)的發(fā)展,稀土永磁電機(jī)顯示出了強(qiáng)大的生命力,稀土永磁電機(jī)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用更是以前所未有的速度在推進(jìn),本文重點(diǎn)介紹稀土永磁電機(jī)在汽車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展前景。
2017年全球汽車(chē)市場(chǎng)持續(xù)保持景氣,銷(xiāo)量一舉突破9000萬(wàn)輛大關(guān),全球汽車(chē)市場(chǎng)保持穩(wěn)步增長(zhǎng)的局面。2017年,我國(guó)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)2901.54萬(wàn)輛和2887.89萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)3.19%和3.04%,排名全球第一,且已經(jīng)連續(xù)9年蟬聯(lián)銷(xiāo)冠,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過(guò)了美國(guó)1724萬(wàn)輛的成績(jī),占據(jù)全球大約三分之一的市場(chǎng)份額。
隨著汽車(chē)駕乘享受、舒適度及各類(lèi)安全措施配置等各方面的要求不斷提升,種類(lèi)繁多、功能各異的電機(jī)也越來(lái)越多。1輛汽車(chē)永磁電機(jī)用量也由原來(lái)的近40個(gè)增加到70個(gè)左右,主要原因是永磁電機(jī)比勵(lì)磁電機(jī)結(jié)構(gòu)緊湊、體小量輕、效率高、工作可靠等。永磁體性能對(duì)永磁電機(jī)的性能、體積有很大的影響。用作永磁電機(jī)的磁體,一般要求有高的磁性能,從而產(chǎn)生較大的氣隙磁場(chǎng);磁性能穩(wěn)定性好,溫度系數(shù)??;有較高的工作溫度,以防止高溫下退磁;有較好的機(jī)械性能。
根據(jù)永磁電機(jī)的種類(lèi)和結(jié)構(gòu)不同,選擇永磁體時(shí)考慮的出發(fā)點(diǎn)也不同。汽車(chē)用永磁電機(jī),以前一般從價(jià)格上考慮較多,故多選用鐵氧體磁體。隨著稀土永磁價(jià)格不斷下降,永磁材料的不斷發(fā)展,符合汽車(chē)永磁電機(jī)向小型化、輕量化、高效率化的需求,以NdFeB永磁材料為代表的高性能稀土永磁材料由于價(jià)格不斷下降逐漸取代部份傳統(tǒng)的鐵氧體永磁電機(jī),用于起動(dòng)電機(jī)、發(fā)電機(jī)、自動(dòng)剎車(chē)以及油泵電機(jī)、空調(diào)電機(jī)等。各類(lèi)車(chē)用永磁電機(jī)是稀土永磁電機(jī)的一個(gè)較大市場(chǎng)。表1是普通轎車(chē)用永磁電機(jī)的基本配置。
表1 普通轎車(chē)用永磁電機(jī)的基本配置
2017年全球汽車(chē)銷(xiāo)量一舉突破9000萬(wàn)輛,我國(guó)汽車(chē)銷(xiāo)量2888萬(wàn)輛,再考慮各種微電機(jī)的使用情況,按照每輛乘用車(chē)平均使用35個(gè)微電機(jī),滲透率15%,單位用量為9克計(jì)算,微電機(jī)在傳統(tǒng)汽車(chē)領(lǐng)域消耗釹鐵硼的用量大約為2.9萬(wàn)噸。
面對(duì)全球能源短缺和環(huán)境污染問(wèn)題的日益嚴(yán)峻,以美國(guó)、日本、歐盟以及中國(guó)為代表的國(guó)家和地區(qū)紛紛開(kāi)始轉(zhuǎn)型,將新能源汽車(chē)上升為國(guó)家戰(zhàn)略,作為緩解能源壓力、減輕環(huán)境污染的重要手段之一,并相繼出臺(tái)了一系列政策措施鼓勵(lì)新能源汽車(chē)的發(fā)展和市場(chǎng)推廣。
新能源汽車(chē)的大規(guī)模發(fā)展有效緩解能源與環(huán)境壓力,是推動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)技術(shù)創(chuàng)新與轉(zhuǎn)型升級(jí)的重要戰(zhàn)略舉措,新能源汽車(chē)是指采用新型動(dòng)力系統(tǒng),完全或主要依靠新型能源驅(qū)動(dòng)的汽車(chē),主要包括純電動(dòng)汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料電池汽車(chē)。
1.純電動(dòng)汽車(chē)(BEV)
采用單一蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源的汽車(chē),利用蓄電池作為儲(chǔ)能動(dòng)力源,通過(guò)電池向電動(dòng)機(jī)提供電能,驅(qū)動(dòng)電動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn),從而推動(dòng)汽車(chē)行駛。
2.混合動(dòng)力汽車(chē)(HEV)
驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)由兩個(gè)或多個(gè)能同時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)的單個(gè)驅(qū)動(dòng)系聯(lián)合組成的車(chē)輛,車(chē)輛的行駛功率依據(jù)實(shí)際的車(chē)輛行駛狀態(tài)由單個(gè)驅(qū)動(dòng)系單獨(dú)或多個(gè)驅(qū)動(dòng)系共同提供。因各個(gè)組成部件、布置方式和控制策略的不同,混合動(dòng)力汽車(chē)有多種形式
3.燃料電池電動(dòng)汽車(chē)(FCEV)
利用氫氣和空氣中的氧在催化劑的作用下,在燃料電池中經(jīng)電化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的電能作為主要?jiǎng)恿υ打?qū)動(dòng)的汽車(chē)。燃料電池電動(dòng)汽車(chē)實(shí)質(zhì)上是純電動(dòng)汽車(chē)的一種,主要區(qū)別在于動(dòng)力電池的工作原理不同。一般來(lái)說(shuō),燃料電池是通過(guò)電化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能,電化學(xué)反應(yīng)所需的還原劑一般采用氫氣,氧化劑則采用氧氣,因此最早開(kāi)發(fā)的燃料電池電動(dòng)汽車(chē)多是直接采用氫燃料,氫氣的儲(chǔ)存可采用液化氫、壓縮氫氣或金屬氫化物儲(chǔ)氫等形式。
隨著新能源汽車(chē)在國(guó)內(nèi)的高歌猛進(jìn),新能源汽車(chē)電機(jī)也高速增長(zhǎng)。2011~2017年全球及中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)情況見(jiàn)表2。
表2 2011~2017年全球及中國(guó)新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)情況
2017年,我國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展勢(shì)頭依然強(qiáng)勁,超越美國(guó)成為全球第一大市場(chǎng),新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)均接近80萬(wàn)輛,分別達(dá)到79.4萬(wàn)輛和77.7萬(wàn)輛,同比分別增長(zhǎng)53.8%和53.3%,產(chǎn)銷(xiāo)量同比增速分別提高了2.1和0.3個(gè)百分點(diǎn)。2017年新能源汽車(chē)市場(chǎng)占比2.7%,比上年提高了0.9個(gè)百分點(diǎn)。
在我國(guó)整體車(chē)市呈現(xiàn)微增長(zhǎng)的情況下,新能源汽車(chē)市場(chǎng)表現(xiàn)搶眼,成為2017年車(chē)市的一大亮點(diǎn)。根據(jù)乘聯(lián)會(huì)統(tǒng)計(jì),新能源乘用車(chē)作為增速主力,2017年全年共銷(xiāo)售了55.6萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)69%。其中,純電動(dòng)車(chē)銷(xiāo)量達(dá)44.9萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)81%,為新能源乘用車(chē)貢獻(xiàn)了80.7%的銷(xiāo)量,成為名副其實(shí)的銷(xiāo)量擔(dān)當(dāng)。插電式混動(dòng)車(chē)的銷(xiāo)量則為10.8萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)34%。
隨著新能源汽車(chē)在家庭用車(chē)、公務(wù)用車(chē)、公交客車(chē)、出租車(chē)和物流用車(chē)等領(lǐng)域的大量普及,2020年中國(guó)新能源汽車(chē)的年銷(xiāo)量可望達(dá)到汽車(chē)市場(chǎng)總量的5%以上,2025年將增至20%左右。
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是新能源車(chē)三大核心部件之一。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是新能源汽車(chē)車(chē)輛行使中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu),其驅(qū)動(dòng)特性決定了汽車(chē)行駛的主要性能指標(biāo),它是新能源汽車(chē)的重要部件。適合新能源汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有永磁同步、交流異步和開(kāi)關(guān)磁阻三大類(lèi)。因其不同特點(diǎn),各有應(yīng)用場(chǎng)合。
永磁同步電機(jī)體積小、質(zhì)量輕,功率密度大,可靠性高,調(diào)速精度高,響應(yīng)速度快;但最大功率較低,且成本較高。由于永磁同步電機(jī)具有最高的功率密度,其工作效率最高可達(dá)97%,能夠?yàn)檐?chē)輛輸出最大的動(dòng)力及加速度,因此主要用在對(duì)能量體積比要求最高的新能源乘用車(chē)上。
交流異步電機(jī)價(jià)格低、運(yùn)行可靠;但其功率密度低、控制復(fù)雜、調(diào)速范圍小是固有限制。價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得其在新能源客車(chē)中使用的較廣泛。
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)價(jià)格低、電路簡(jiǎn)單可靠、調(diào)速范圍寬;但震動(dòng)、噪聲大,控制系統(tǒng)復(fù)雜,且對(duì)直流電源會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電流,主要用于大型客車(chē)。表3為各類(lèi)型驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要特點(diǎn)及應(yīng)用
表3 各類(lèi)型驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要特點(diǎn)及應(yīng)用
2016年中國(guó)市場(chǎng)新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)企業(yè)合計(jì)銷(xiāo)售驅(qū)動(dòng)電機(jī)55.9萬(wàn)臺(tái),國(guó)內(nèi)純電動(dòng)乘用車(chē)所消耗的電機(jī)數(shù)量為24.8萬(wàn)臺(tái),占比為44.44%,接下來(lái)依次為客車(chē)(EV)用電機(jī)、乘用車(chē)(PHEV)用電機(jī)、專(zhuān)用車(chē)(EV)用電機(jī)、客車(chē)(PHEV)用電機(jī)和燃料電池汽車(chē)用電機(jī),占比分別達(dá)到23.38%、17.74%、10.82%、2.51%和0.11%。
從驅(qū)動(dòng)電機(jī)的技術(shù)類(lèi)型來(lái)看目前國(guó)內(nèi)大規(guī)模采用的驅(qū)動(dòng)電機(jī)基本以交流異步電機(jī)和永磁同步電機(jī)兩種技術(shù)類(lèi)型為主,其中永磁同步電機(jī)占比達(dá)到83.08%,成為驅(qū)動(dòng)電機(jī)企業(yè)所選擇的主要技術(shù)路線(xiàn)。
現(xiàn)階段,以特斯拉為首的美國(guó)車(chē)企和部分歐洲企業(yè)主要使用的是交流異步電機(jī)。一方面,這與特斯拉最初的技術(shù)路徑選擇有關(guān),交流感應(yīng)電機(jī)價(jià)格低廉,而偏大的體積對(duì)美式車(chē)并無(wú)妨礙;另一方面,美國(guó)高速路網(wǎng)發(fā)達(dá),交流電機(jī)的
高速區(qū)間效率性能尚佳。不過(guò),從今年起,特斯拉也開(kāi)始放棄一味死守的感應(yīng)電機(jī)驅(qū)動(dòng)路線(xiàn),特斯拉Model 3長(zhǎng)續(xù)航版車(chē)型的電機(jī)產(chǎn)品戰(zhàn)略出現(xiàn)重大轉(zhuǎn)型,從交流感應(yīng)電機(jī)改為目前新能源領(lǐng)域最廣泛應(yīng)用的稀土永磁直驅(qū)電機(jī)永磁電機(jī)。
新能源汽車(chē)高速發(fā)展催生出巨大的電機(jī)需求市場(chǎng),永磁同步電機(jī)在反復(fù)起停、加減速時(shí)仍能保持較高效率,對(duì)高速路網(wǎng)受限的工況是最佳選擇。包括中國(guó)、日本在內(nèi)的其他國(guó)家的新能源汽車(chē)電機(jī)廣泛使用的仍是永磁同步電機(jī),適合本國(guó)路況是主要因素。此外,我國(guó)稀土儲(chǔ)量豐富,永磁同步電機(jī)在我國(guó)新能源汽車(chē)中的使用占比超過(guò)90%。日本的豐田、本田、日產(chǎn)等汽車(chē)公司基本上都采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),如豐田公司的Prius,本田公司的CIVIC。日本供應(yīng)永磁電機(jī)使用的稀土磁鋼的公司比較多,同時(shí)汽車(chē)大多以中低速行駛,所以采用加減速時(shí)效率較高的永磁同步電動(dòng)機(jī)較為適宜。日本在發(fā)展混合動(dòng)力汽車(chē)方面居世界領(lǐng)先地位,其中以豐田的Prius最為著名。2016年國(guó)內(nèi)有銷(xiāo)量的新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)生產(chǎn)企業(yè),大約190家左右,其中比亞迪以25.12%的市場(chǎng)份額排名第一。表4至表8分別列出了國(guó)內(nèi)外新能源汽車(chē)電機(jī)企業(yè)及供應(yīng)商情況。
表4 2017年全球新能源車(chē)銷(xiāo)量排行
在目前新能源汽車(chē)領(lǐng)域,永磁同步電機(jī)被廣泛使用。從市面上成熟的電機(jī)技術(shù)來(lái)看,永磁同步電機(jī)應(yīng)用較廣泛,如起亞K5混動(dòng)、榮威E50、騰勢(shì)、北汽EU260等。
永磁同步電機(jī)和感應(yīng)異步電機(jī)在純電動(dòng)車(chē)領(lǐng)域是兩大主要技術(shù)方向,并不能泛泛的評(píng)論誰(shuí)好誰(shuí)壞,還是要看使用場(chǎng)景和車(chē)輛的設(shè)計(jì)初衷。2017年,工信部頒布了2項(xiàng)電動(dòng)汽車(chē)相關(guān)標(biāo)準(zhǔn),《電動(dòng)汽車(chē)用異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》Q(chēng)C/T 1068-2017和《電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》Q(chēng)C/T 1069-2017。這兩項(xiàng)標(biāo)準(zhǔn)從2017年7月1日起執(zhí)行?!峨妱?dòng)汽車(chē)用異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》規(guī)定了電動(dòng)汽車(chē)用異步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志與標(biāo)識(shí)?!峨妱?dòng)汽車(chē)用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)》規(guī)定了電動(dòng)汽車(chē)用永磁同步驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)要求、試驗(yàn)方法、檢驗(yàn)規(guī)則、標(biāo)志與標(biāo)識(shí)。
在同等功率條件下,永磁同步電機(jī)的體積更小、效率更高,比較適合路況復(fù)雜、頻繁起停的工作環(huán)境;而感應(yīng)異步電機(jī),成本相對(duì)較低,收環(huán)境溫度變化影響較小,更適合高速路段行駛的工況,可以說(shuō)兩種電機(jī)各有千秋。從綜合性能來(lái)看,永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì),更能代表新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展方向。由于中國(guó)稀土儲(chǔ)量極為豐富,且電機(jī)工藝已經(jīng)具有較高水平,因此預(yù)計(jì)永磁電機(jī)將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)占據(jù)中國(guó)新能源汽車(chē)的電機(jī)市場(chǎng)。
表5 2017我國(guó)新能源汽車(chē)電機(jī)裝機(jī)量十大企業(yè)
以純電動(dòng)乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)為例,永磁體成本占總成本的比例為10%~20%;單臺(tái)永磁電機(jī)所需NdFeB磁體用量為1~10kg。按平均數(shù)5kg來(lái)計(jì)算,2017年我國(guó)新能源汽車(chē)電機(jī)裝機(jī)量約87.4萬(wàn)臺(tái),若有80%為永磁同步電機(jī),則磁體用量是3496噸(874000×80%×5)。按照《中國(guó)制造2025》規(guī)劃中的“節(jié)能與新能源汽車(chē)”的目標(biāo),2020年新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量突破為100萬(wàn)輛以上,2025年新能源汽車(chē)年銷(xiāo)量突破300萬(wàn)輛,2020年和2025年釹鐵硼磁體的用量將分別達(dá)到4000噸和12000噸。
我國(guó)是稀土資源大國(guó),在稀土永磁電機(jī)制造方面得天獨(dú)厚。我國(guó)已經(jīng)在稀土永磁電機(jī)方面建立起了完整的產(chǎn)業(yè)鏈及完善的產(chǎn)業(yè)生態(tài)系統(tǒng),相比歐美國(guó)家,我們自主研發(fā)的稀土永磁電機(jī),無(wú)論在原材料成本還是生產(chǎn)成本上都具有明顯優(yōu)勢(shì),但是在電機(jī)設(shè)計(jì)和質(zhì)量仍有一些差距。
電機(jī)設(shè)計(jì)方面:
我國(guó)仍采用傳統(tǒng)的研發(fā)模式,沒(méi)達(dá)到機(jī)電的深度有機(jī)結(jié)合。在高性能、高技術(shù)含量電動(dòng)機(jī)方面,如交流伺服電動(dòng)直線(xiàn)電機(jī)、無(wú)刷電機(jī)及運(yùn)動(dòng)控制系統(tǒng)技術(shù)等差距更大,生態(tài)設(shè)計(jì)處在概念啟蒙階段。
國(guó)際上采用先進(jìn)的系統(tǒng)設(shè)計(jì)和架構(gòu)設(shè)計(jì)理念,集合先進(jìn)的軟件、微電子和功率電子技術(shù),具有可視化、模塊化、場(chǎng)路結(jié)合、計(jì)算、分析和仿真一體化、自適應(yīng)功能等。概念-創(chuàng)新虛擬仿真-快速原型一套科學(xué)的新產(chǎn)品開(kāi)發(fā)流程,產(chǎn)品高功率密度和高可靠性,效率不斷提高,噪聲低、體積小、重量輕、外形美觀,而且也考慮電機(jī)制造成本的降低,生態(tài)設(shè)計(jì)融合到產(chǎn)品生命周期的各個(gè)階段。
電機(jī)制造方面:
我國(guó)機(jī)械加工80%以上采用通用機(jī)床,部分企業(yè)技術(shù)改造后,高效專(zhuān)機(jī)、數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用比例有所增加外,大部分企業(yè)與國(guó)外企業(yè)先進(jìn)的工裝設(shè)備及加工工藝、智能化制造水平相比仍然存在較大差距。
國(guó)外電機(jī)新產(chǎn)品試制吸收機(jī)械、電子、材料、信息和現(xiàn)代管理等多科學(xué)、多專(zhuān)業(yè)的高新技術(shù)成果,綜合應(yīng)用于產(chǎn)品全壽命周期中,實(shí)現(xiàn)優(yōu)質(zhì)、高效、低耗、清潔、靈活的生產(chǎn),提高對(duì)動(dòng)態(tài)多變市場(chǎng)的適應(yīng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。在工裝設(shè)計(jì)及加工工藝方面,國(guó)際知名企業(yè)針對(duì)產(chǎn)品批量,品種的不同,采用先進(jìn)的工裝設(shè)備及相應(yīng)的生產(chǎn)工藝組織生產(chǎn),生產(chǎn)效率提高,工廠加工環(huán)境也得到改觀。
電機(jī)產(chǎn)品質(zhì)量方面:
我國(guó)電機(jī)性能指標(biāo)存在一定的離散度,雖然都是合格產(chǎn)品,不影響使用,但將阻礙產(chǎn)品進(jìn)入高端客戶(hù)市場(chǎng)。大多數(shù)企業(yè)缺乏知名品牌,且眾多品牌之間的差異性不強(qiáng),品牌同質(zhì)化的后果就是嚴(yán)酷的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng),從而導(dǎo)致國(guó)內(nèi)企業(yè)盈利下降。
由于國(guó)外供應(yīng)商管理、工序控制、生產(chǎn)流程等質(zhì)量管理相對(duì)到位,所以電機(jī)產(chǎn)品批量生產(chǎn)的一致性、電機(jī)的外觀質(zhì)量普遍好于國(guó)內(nèi)企業(yè)。通過(guò)多年精心培育的品牌產(chǎn)品,占據(jù)了利潤(rùn)豐厚的高端市場(chǎng)。
電機(jī)整體方案方面:
國(guó)內(nèi)一些企業(yè)已尋求為客戶(hù)定制產(chǎn)品,隨著市場(chǎng)需求細(xì)化,針對(duì)不同領(lǐng)域解決方案大不相同,國(guó)內(nèi)企業(yè)在向服務(wù)轉(zhuǎn)化方面還有待提高。國(guó)外企業(yè)擁有深厚的技術(shù)沉淀,豐富的行業(yè)應(yīng)用經(jīng)驗(yàn),完善的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和高素質(zhì)的服務(wù)團(tuán)隊(duì),能為用戶(hù)提供最適合的專(zhuān)業(yè)化的整體解決方案。
表6 國(guó)外主要新能源汽車(chē)電機(jī)類(lèi)型及供應(yīng)商情況
表7 國(guó)內(nèi)主要新能源汽車(chē)電機(jī)類(lèi)型及供應(yīng)商情況(乘用車(chē))
表8 國(guó)內(nèi)主要新能源汽車(chē)電機(jī)類(lèi)型及供應(yīng)商情況(商用車(chē))
《中國(guó)制造2025》提出“節(jié)能與新能源汽車(chē)”作為重點(diǎn)發(fā)展領(lǐng)域,明確了繼續(xù)支持電動(dòng)汽車(chē)、燃料電池汽車(chē)發(fā)展,提升動(dòng)力電池、驅(qū)動(dòng)電機(jī)、高效內(nèi)燃機(jī)、先進(jìn)變速器、輕量化材料、智能控制等核心技術(shù)的工程化和產(chǎn)業(yè)化能力,形成從關(guān)鍵零部件到整車(chē)的完成工業(yè)體系和創(chuàng)新體系,推動(dòng)自主品牌節(jié)能與新能源汽車(chē)與國(guó)際先進(jìn)水平接軌的發(fā)展戰(zhàn)略,為我國(guó)節(jié)能與新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展指明了方向。新能源汽車(chē)的快速發(fā)展給驅(qū)動(dòng)電機(jī)帶來(lái)了巨大的發(fā)展機(jī)遇,電機(jī)技術(shù)的發(fā)展成為行業(yè)關(guān)注的熱點(diǎn)。
電機(jī)本體永磁化:充分利用我國(guó)豐富的稀土資源和永磁電機(jī)的高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn),進(jìn)而開(kāi)發(fā)具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)的高性能永磁電機(jī)是我國(guó)汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的必然發(fā)展方向。
電機(jī)控制數(shù)字化:專(zhuān)用芯片及數(shù)字信號(hào)處理器的出現(xiàn),促進(jìn)了電機(jī)控制器的數(shù)字化,提高了電機(jī)系統(tǒng)的控制精度,有效減小了系統(tǒng)體積。
電機(jī)系統(tǒng)集成化:通過(guò)機(jī)電集成和控制器集成,有利于減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積,可有效降低系統(tǒng)制造成本。
稀土永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)理論、計(jì)算方法、檢測(cè)技術(shù)和制造工藝的不斷完善和發(fā)展,永磁材料的性能和可靠性的不斷提高,電力電子技術(shù)、大規(guī)模集成電路和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展都對(duì)永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展起到了積極的促進(jìn)作用。
未來(lái)幾年,隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)的持續(xù)增長(zhǎng),汽車(chē)用永磁特別是永磁驅(qū)動(dòng)電機(jī)市場(chǎng)將呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。為滿(mǎn)足混合動(dòng)力汽車(chē)和純電動(dòng)汽車(chē)的實(shí)際需求,永磁電機(jī)的設(shè)計(jì)理論、電機(jī)制造工藝、電力電子理論和現(xiàn)代控制理論的結(jié)合將更加緊密,以永磁電機(jī)為核心的電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)會(huì)將多門(mén)學(xué)科的理論和技術(shù)有機(jī)的融合交叉,電力電子理論、現(xiàn)代控制理論、材料科學(xué)和制造技術(shù)的發(fā)展都將對(duì)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)產(chǎn)生深刻的影響,并提供有力的支持。