摘 要：在新能源汽車市場快速發(fā)展的時代背景下，為促進(jìn)新能源汽車更好更快發(fā)展，本文對新能源汽車電機(jī)的諸多技術(shù)方面進(jìn)行了一定程度的調(diào)查研究。介紹了當(dāng)前新能源汽車電機(jī)技術(shù)的發(fā)展現(xiàn)狀，及今后的發(fā)展方向；對新能源汽車電機(jī)的安全性、可靠性做了介紹；對當(dāng)前其充電標(biāo)準(zhǔn)的不統(tǒng)一和互操作不便利性等有礙新能源汽車電機(jī)發(fā)展的諸多問題做了闡述；對未來國際間合作及新能源汽車電機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化統(tǒng)一化的必要性進(jìn)行了論證。新能源汽車電機(jī)技術(shù)的發(fā)展離不開政府、企業(yè)、消費(fèi)者的共同努力。政府方面帶頭給予企業(yè)足夠的政策支持，企業(yè)間應(yīng)當(dāng)制定產(chǎn)品行業(yè)技術(shù)規(guī)范并加強(qiáng)技術(shù)交流，消費(fèi)者對產(chǎn)品及政策作出及時反饋，三者共同努力形成良性循環(huán)，助力新能源汽車電機(jī)發(fā)展壯大。

關(guān)鍵詞：新能源汽車，電機(jī)技術(shù)，技術(shù)規(guī)范

DOI編碼：10.3969/j.issn.1002-5944.2023.17.012

Challenges and Measures for Standardization of Motor Technology for Electric Vehicles

WANG Kai

（Shandong Institute for Product Quality Inspection）

Abstract： With the rapid development of the electric vehicle market， this paper has conducted investigation and research on many technical aspects of electric vehicle motors， in order to promote the better and faster development of electric vehicles. The paper introduces the current development status and future development direction of motor technology for electric vehicles， and the safety and reliability of electric vehicle motors. The paper elaborates on many issues that hinder the development of electric vehicle motors， such as inconsistent charging standards and inconvenient interoperability， and demonstrates the necessity of future international cooperation and standardization and unifi cation of electric vehicle motors. This paper believes that the development of motor technology for electric vehicles cannot be separated from the joint efforts of governments， enterprises and consumers. The government should take the lead in providing suffi cient policy support to enterprises. Enterprises should develop industrial technical specifi cations for products and strengthen technical exchanges. And consumers should provide timely feedback on products and policies. The three parties should work together to form a virtuous cycle and help the development and growth of electric vehicle motors.

Keywords： electric vehicles， electric motor technology， technical specifi cation

0 引 言

在全球?qū)η鍧嵞茉葱枨蟛粩嘣黾拥默F(xiàn)在，新能源汽車作為一種環(huán)保、可持續(xù)的交通方式，正迅速崛起。而在新能源汽車中，電機(jī)作為關(guān)鍵的動力裝置，其技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化對于保障電動汽車的性能、安全性和可靠性至關(guān)重要。然而，由于技術(shù)的多樣性和快速發(fā)展，以及充電設(shè)施的不統(tǒng)一性，新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化面臨著一系列挑戰(zhàn)。

1 新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的挑戰(zhàn)

1.1 技術(shù)多樣性和快速發(fā)展

在新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中，面臨的首要挑戰(zhàn)之一是技術(shù)多樣性和快速發(fā)展。隨著電動汽車市場的不斷擴(kuò)大和技術(shù)的不斷進(jìn)步，出現(xiàn)了多種類型的電機(jī)，如永磁同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)等，每種電機(jī)都具有不同的特點(diǎn)和應(yīng)用領(lǐng)域[1]，電機(jī)種類分布詳見表1。這種技術(shù)多樣性給標(biāo)準(zhǔn)化工作帶來了一定的困難，需要制定相應(yīng)的技術(shù)規(guī)范和測試方法，以確保各種電機(jī)的性能和安全性符合標(biāo)準(zhǔn)要求。同時，新能源汽車電機(jī)技術(shù)也在快速發(fā)展，不斷涌現(xiàn)出新的技術(shù)和創(chuàng)新。新的電機(jī)設(shè)計(jì)、材料和控制策略的出現(xiàn)使得電機(jī)性能不斷提升，包括功率密度、效率和響應(yīng)速度等方面。例如在當(dāng)前電機(jī)的應(yīng)用中，永磁同步電機(jī)占比達(dá)94%，其漆包線多采用扁銅線，冷卻方式多采用油冷。然而，這種快速發(fā)展也帶來了標(biāo)準(zhǔn)制定的壓力，因?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)需要及時跟上技術(shù)的變化和更新。同時，標(biāo)準(zhǔn)化工作需要考慮到不同地區(qū)和國家之間的差異，以便實(shí)現(xiàn)國際間的互操作性和合作。

1.2 安全性和可靠性

新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中的另一個重要挑戰(zhàn)是安全性和可靠性。由于電機(jī)在驅(qū)動電動汽車過程中扮演著關(guān)鍵角色，其安全性和可靠性對于乘客和駕駛員的安全至關(guān)重要。因此電機(jī)系統(tǒng)需要滿足嚴(yán)格的安全要求。這包括電機(jī)的設(shè)計(jì)和制造過程中的安全性考慮，如防火、防爆和電磁兼容等。此外，還需要考慮電機(jī)的故障診斷和安全保護(hù)機(jī)制，以確保在電機(jī)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時能夠及時檢測并采取適當(dāng)?shù)拇胧?，避免事故發(fā)生。其次，可靠性是新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中的重要方面。電機(jī)在日常使用中需要具備穩(wěn)定的性能和長壽命，以滿足用戶的需求和期望。這需要制定相應(yīng)的可靠性測試方法和標(biāo)準(zhǔn)，對電機(jī)的壽命、溫度特性、振動耐受能力等進(jìn)行評估和驗(yàn)證。此外，還需要建立完善的維修和保養(yǎng)標(biāo)準(zhǔn)，以確保電機(jī)在使用過程中能夠保持良好的性能和可靠性。

1.3 充電標(biāo)準(zhǔn)與互操作性

充電標(biāo)準(zhǔn)與互操作性是新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中的重要議題。隨著電動汽車的普及，充電設(shè)施的建設(shè)和使用也日益增多，因此確立統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)和實(shí)現(xiàn)互操作性變得至關(guān)重要[2]。具體來說，不同地區(qū)和國家存在不同的充電標(biāo)準(zhǔn)，這給用戶帶來了充電的不便利性和不確定性。通過制定統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)，可以使用戶在全球范圍內(nèi)使用統(tǒng)一的充電設(shè)施，無論在家庭、工作場所還是公共充電站，都能夠方便地進(jìn)行充電，提高用戶體驗(yàn)。當(dāng)前主流的充電標(biāo)準(zhǔn)主要有以下幾個：IECTC23國際電動委員會、IECTC69國際電動委員會、ISO的TC22電氣電子設(shè)備Electrical and electronic equipment。而在這些關(guān)鍵的標(biāo)準(zhǔn)組織里面，中國都派出了人員參與，并擔(dān)任一定的職責(zé)。這都有助于在將來標(biāo)準(zhǔn)的變更及國內(nèi)新能源汽車電機(jī)技術(shù)的發(fā)展上占得先機(jī)。其次，充電接口的統(tǒng)一性也是實(shí)現(xiàn)充電互操作性的關(guān)鍵。充電接口不僅需要與充電設(shè)施匹配，還需要與電動汽車的充電插頭相匹配，確保充電過程的安全和高效。統(tǒng)一的充電接口標(biāo)準(zhǔn)可以促進(jìn)不同品牌和型號的電動汽車之間的互聯(lián)互通，使用戶能夠選擇不同品牌的電動汽車，并在不同充電設(shè)施上進(jìn)行充電，避免了兼容性問題。新能源汽車主要充電接口類型詳見表2。

2 新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化的對策

2.1 國際合作和協(xié)調(diào)

在新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中，國際合作和協(xié)調(diào)起著重要的作用。由于新能源汽車市場的全球化和技術(shù)的跨國流動，國際合作是推動標(biāo)準(zhǔn)化工作的關(guān)鍵因素。具體而言，國際合作可以促進(jìn)標(biāo)準(zhǔn)的一體化和全球互操作性。新能源汽車電機(jī)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化需要各國政府、標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)、行業(yè)協(xié)會和企業(yè)之間的合作與協(xié)調(diào)。通過共同制定和采納統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)，可以消除不同國家和地區(qū)之間的技術(shù)壁壘，促進(jìn)全球范圍內(nèi)的新能源汽車電機(jī)技術(shù)互聯(lián)互通。這將有助于加速新能源汽車的推廣和普及，并為用戶提供更加方便和可靠的新能源汽車產(chǎn)品和服務(wù)。其次，國際合作可以實(shí)現(xiàn)資源共享和經(jīng)驗(yàn)交流。不同國家和地區(qū)在新能源汽車電機(jī)技術(shù)領(lǐng)域具有不同的專長和經(jīng)驗(yàn)。通過國際合作，可以促進(jìn)技術(shù)資源的共享和交流，加快技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步的步伐。各國可以通過合作項(xiàng)目、研究合作和人員交流等形式，共同解決新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中的共性問題，提高標(biāo)準(zhǔn)制定的質(zhì)量和效率。此外，國際合作還可以提高標(biāo)準(zhǔn)的權(quán)威性和廣泛認(rèn)可度。通過國際合作，制定的標(biāo)準(zhǔn)將得到更多國家和地區(qū)的認(rèn)可和采納，具備更高的權(quán)威性和可信度。這將有助于降低市場準(zhǔn)入壁壘和貿(mào)易壁壘，促進(jìn)新能源汽車電機(jī)技術(shù)的國際交流與合作。近幾年我國新能源汽車電機(jī)企業(yè)發(fā)展迅速，已經(jīng)占據(jù)一定規(guī)模市場，跟國外電機(jī)企業(yè)相比，也具有一定的競爭力。隨著競爭力的提升，我國新能源汽車也在國外廣受青睞，國際間的合作與交流也日益加深。以比亞迪為代表的國內(nèi)新能源汽車企業(yè)在歐洲、美洲、澳洲市場已經(jīng)占有一席之地。2023年6月20日，比亞迪、上汽集團(tuán)、蔚來汽車等30多家中德企業(yè)受邀參加在柏林召開的第十一屆中德經(jīng)濟(jì)技術(shù)合作論壇。既加深了行業(yè)間的技術(shù)交流，也為中德兩國今后在新能源汽車領(lǐng)域的緊密合作打下基礎(chǔ)。國內(nèi)外主流新能源汽車電機(jī)見表3。

2.2 技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定

技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定對于新能源汽車電機(jī)技術(shù)的標(biāo)準(zhǔn)化起著關(guān)鍵作用。通過制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)，可以確保電機(jī)技術(shù)在設(shè)計(jì)、制造和使用過程中達(dá)到一定的質(zhì)量和性能要求。具體來說，技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可以為電機(jī)技術(shù)提供指導(dǎo)和參考，幫助電機(jī)制造商和研發(fā)機(jī)構(gòu)確保產(chǎn)品的一致性和可靠性。這些規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)包括電機(jī)的設(shè)計(jì)原則、材料要求、性能測試方法等，旨在確保電機(jī)的安全性、功率密度、效率等方面滿足行業(yè)要求。制定統(tǒng)一的技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)可以減少產(chǎn)品差異化，降低制造成本，并提高產(chǎn)品的可靠性和互操作性。其次，技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定也有助于推動技術(shù)創(chuàng)新和進(jìn)步。通過明確的技術(shù)規(guī)范，可以促使電機(jī)制造商和研發(fā)機(jī)構(gòu)不斷改進(jìn)和創(chuàng)新，提高電機(jī)的性能和效率。標(biāo)準(zhǔn)的制定需要考慮到技術(shù)的發(fā)展趨勢和前沿，鼓勵新技術(shù)的引入和應(yīng)用，推動新能源汽車電機(jī)技術(shù)的不斷升級和改進(jìn)。此外，技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定需要考慮國際協(xié)調(diào)和合作。新能源汽車市場具有全球化的特點(diǎn)，不同國家和地區(qū)之間存在差異化的技術(shù)要求和標(biāo)準(zhǔn)體系。因此，制定技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)時需要考慮國際標(biāo)準(zhǔn)化組織的指導(dǎo)和合作，以實(shí)現(xiàn)全球范圍內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)一體化，促進(jìn)新能源汽車電機(jī)技術(shù)的國際交流與合作[3]。當(dāng)前新能源汽車電機(jī)發(fā)展方向已經(jīng)日漸清晰，永磁同步電機(jī)與異步電機(jī)相比已經(jīng)占據(jù)大部分市場份額。但兩者也都存在著較為明顯的短板，永磁同步電機(jī)有著體積相對較小，效率高等優(yōu)點(diǎn)，但也存在著消磁、價格高、功率等級無法做大等問題；異步電機(jī)雖然不存在消磁等問題，但也有體積相對大等缺點(diǎn)。另外，在電機(jī)繞組線的使用上，隨著各大車企對扁銅線的使用，扁銅線的應(yīng)用率的大幅提升。相比傳統(tǒng)圓銅線，扁銅線在線圈繞制率上比圓銅線更高，在電機(jī)殼體固定的前提下，繞組可以填充更多線圈，進(jìn)而提升功率密度。也因?yàn)槠浔獾奶匦?，使得散熱面積更大，電機(jī)可以承受更高的溫度而不發(fā)生損壞。

2.3 充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一

充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一是新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化中的重要任務(wù)。隨著電動汽車的普及和充電設(shè)施的不斷建設(shè)，確立統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)成為促進(jìn)充電便利性和互操作性的關(guān)鍵。借助統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)，全球各國企業(yè)制造具有相同接口的充電設(shè)備，不同品牌的消費(fèi)者也可以使用具有相同接口的充電設(shè)施，從而降低使用成本，增強(qiáng)用戶體驗(yàn)。充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一也可以促進(jìn)充電設(shè)施的互操作性。充電設(shè)施的互操作性是指不同品牌和型號的電動汽車能夠在任何充電設(shè)施上進(jìn)行充電。通過統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)，可以確保充電設(shè)施與電動汽車之間的兼容性，使用戶可以自由選擇不同品牌和型號的電動汽車，并在任何充電設(shè)施上進(jìn)行充電，避免了因?yàn)槌潆娊涌诓患嫒荻鵁o法進(jìn)行充電的問題。為了實(shí)現(xiàn)充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一，國際合作和標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)的積極參與至關(guān)重要。各國政府、電動汽車制造商、充電設(shè)施提供商和標(biāo)準(zhǔn)化機(jī)構(gòu)應(yīng)加強(qiáng)合作，共同制定統(tǒng)一的充電標(biāo)準(zhǔn)和充電接口規(guī)范。同時，還需要建立充電設(shè)施的互操作性測試和認(rèn)證機(jī)制，確保充電設(shè)施符合標(biāo)準(zhǔn)要求，提供安全、可靠的充電服務(wù)。近年來各國企業(yè)都加強(qiáng)對高壓電機(jī)平臺的研發(fā)與應(yīng)用。目前來說800V被普遍認(rèn)為是下一代電動車的必經(jīng)之路。從2019年保時捷率先推出800V車型Taycan，國內(nèi)外企業(yè)都先后推出自己的高壓電機(jī)平臺。究其原因，高壓平臺可以顯著降低高壓線束線徑，減少發(fā)熱，降低質(zhì)量，節(jié)約線束成本。電壓等級提高至800V，在輸出相同功率的情況下，系統(tǒng)所傳輸?shù)碾娏骶透?，線纜線徑和重量就可以降低，能耗更低。近年來，比亞迪、吉利、現(xiàn)代、廣汽、小鵬、極狐等陸續(xù)發(fā)布了搭載800V高電平臺的車型[4]。使用高壓電機(jī)平臺企業(yè)見表4。

3 總 結(jié)

綜上所述，新能源汽車電機(jī)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)化面臨著技術(shù)多樣性和快速發(fā)展、安全性和可靠性、充電標(biāo)準(zhǔn)與互操作性等多方面的挑戰(zhàn)。為了應(yīng)對這些挑戰(zhàn)，國際合作與協(xié)調(diào)、技術(shù)規(guī)范與標(biāo)準(zhǔn)的制定以及充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一成為關(guān)鍵策略。國際合作促進(jìn)了標(biāo)準(zhǔn)的一體化和全球互操作性，技術(shù)規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的制定為電機(jī)技術(shù)提供了指導(dǎo)和參考，充電標(biāo)準(zhǔn)的統(tǒng)一提高了充電便利性和互操作性。通過這些對策的實(shí)施，可以推動新能源汽車電機(jī)技術(shù)的發(fā)展和標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程，提高新能源汽車的安全性、可靠性和充電便利性。

參考文獻(xiàn)

[1]江蘇超力獲批江蘇省“新能源汽車熱管理系統(tǒng)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化試點(diǎn)”[J].汽車電器，2021（11）：11.

[2]袁博.碳中和目標(biāo)下新能源汽車技術(shù)發(fā)展趨勢[J].汽車文摘，2022（5）：57-62.

[3]李海晏，林娟穎，王彬彬，等.福建省新能源汽車標(biāo)準(zhǔn)體系構(gòu)建研究[J].質(zhì)量技術(shù)監(jiān)督研究，2019（2）：13-18+39.

[4]王磊，虞潔攀.800V高電壓平臺風(fēng)口已來，電動車進(jìn)入全面快充時代[J].汽車與配件，2023（5）：32-33.

作者簡介

王凱，本科，工程師，研究方向?yàn)殡姍C(jī)產(chǎn)品檢測。

（責(zé)任編輯：袁文靜）