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,据外媒报道,特斯拉在其最新公布的一份公示文件中,将加拿大动力电池企业Hibar Systems(下称“海霸”)列为子公司之一,这份公示文件并没有透露收购金额和具体细节信息,但考虑到在此前特斯拉的最后一次公示文件中,海霸尚未被列为特斯拉的子公司,媒体由此推测,这份并购应该是产生在7月至10月之间,这也是今年特斯拉公开收购的第二家动力电池企业。 Hibar中国官网显示,自1974年研制出第一台精密计量泵以来,海霸精密设备公司一直是“精密计量泵和注液分配系统的领导者”,并且在过去40多年来,是电池行业中“一次电池及二次电池生产线的首选供应商”。 联邦游说注册文件(Federal lobby registration doc
企业海霸列为子公司,自产电池? /
据知情人士称,Stellantis集团目前正与意大利政府探讨在罗马建设大型电池工厂的条件,以支撑其汽车电动化目标的实现。 据悉,目前这项关于建立超级工厂的讨论仍处于原则交流阶段。 Stellantis集团,是由菲亚特克莱斯勒汽车公司和PSA集团在今年1月合并组建而成。根据Stellantis集团的电动化目标,公司规划到2025年其所有欧洲汽车线年混动和纯电动车销量将占其欧洲总销量的70%。 基于上述目标,Stellantis集团正积极推动在电池环节的布局。考虑在意大利建设大型电池工厂前,Stellantis集团已与能源巨头道达尔合作成立了一家名为 Automotive Cells Compan
工厂或将落户意大利 /
随着纯电动汽车销量和保有量的不断增加,各类汽车安全问题也日益凸显,其中最为严重的莫过于在这个夏季频发的自燃事件。说起自燃,其核心就是温度失控,动力电池内部产生的大量热量不能及时传递出去,导致温度急剧升高,进而引发事故。 受动力电池化学特性影响,动力电池又得保持在20-35°C的最佳工作环境,以保证工作效率以及电池使用寿命。在这样的条件限制下,动力电池冷却系统就变得尤为重要。 目前,动力电池的冷却方式主要分风冷和液冷。风冷采用空气作为换热介质,利用热对流来降低电池温度,分为自然冷却和强制冷却;液冷采用防冻液(比如乙二醇)作为换热介质,通过液体对流换热将电池产生的热量带走以降低电池温度,但这两种方式都会限制动力电池的充
慢慢的变多车企提出全电动化目标,特斯拉前联合创始人则提醒:目标很美好,但在供应链问题上要确保管理到什么程度(甚至要追溯到矿山),他们并没有完全计划清楚。 本篇文章想探讨在车企大规模推电动车的计划下,电池供应链的保障面临哪些挑战,车企有哪些应对案例,给行业一些参考经验等。 1)发展状况 从历史来看,电动汽车在全球在飞速扩展,2020年底,全球一共有1000万辆电动汽车的存量(中国540万、欧洲330万、美国180万,别的地方80万)。但是从2021年开始,每年新增的电动汽车在加速,1-9月中国215.7万辆、美国42.44万台,欧洲157.87万,这三个市场前三个季度就有416万台,按照这一个速度2021年一整年550万台,全球
在投资了四家 动力电池 企业后,小米汽车决定亲自“上场”了! 天眼查信息数据显示,11月18日,小米汽车科技有限公司成立,法定代表人雷军,注册资本10亿人民币。 从营业范围来看,在具体的经营事物的规模之前有着“技术开发、技术服务、技术咨询、技术交流、技术转让、技术推广”的大限定,也就是说,小米汽车科技有限公司未来将专注于研发技术。 关于具体的业务类别,包括:新能源车整车制造;汽车整车及零部件的研发技术;电机及其控制管理系统研发;智能车载设备制造;电气信号设备装置制造; 锂离子电池 制造;其他 电池 制造等。 由此看来,从整车制造,到电机及零部件,到智能车载设备,再到 锂电池 的研发制造,小米汽车都想自己包圆,这也符合小米一贯的企
引言 分布式电池监测系统具有应用广泛,可扩展的优点; CAN总线具有传输速率高、可靠性好的优点,将二者结合应用,典型电池监测与管理系统结构如图1所示。 其中远程数据采集单元即电池监测模块。 监测模块的功能定义 功能实现的前提是在不影响或对电池性能影响小到可忽略的基础上实现,离开这个前提则监测模块的设计会失去意义,因为在实际应用中往往是多个电池串连在一起应用,一个电池的失效必然导致整个电池包出问题。 监测模块将在上述前提下实现下列功能: ·接受上层控制器的控制; ·实现电池数据的采集,准确反应电池的物理参数,如电压,温度; ·将采集到的数据传送给上层控制器
监测模块的设计实现 /
电动汽车、轻型电动摩托车等因其低能耗绿色环保等优点而慢慢的受到人们的青睐,现在已经成为未来汽车发展的一个主要方向。而作为电动汽车动力心脏的蓄电池,其安全性能亦越发得到人们的关注。目前国内外已有多个针对电动车的动力电池安全标准,如UL2580、ISO12405-1、ISO12405-2等,以及国内的汽车行业标准QC743-2006等,这些标准都分别对蓄电池单体电池,蓄电池模块、蓄电池充放电系统等的安全性做出了相应的要求。本文主要以UL2580为例简要介绍针对动力电池的要求。 UL在2009年发布了针对车用动力电池的安全标准UL2580草案,并在2011年10月发布了UL2580正式版本,同时UL2580通过了ANSI(美国国家标准学
10月16日,天津产权交易中心公告显示,天津中环电子信息集团有限公司(以下简称“天津中环”)与天津经济技术开发区国有资产经营公司(以下简称“经开国资”),公开转让持有的 三星 (天津)电池有限公司(下简称“ 三星 天津电池”)共计30%的股权。下面就随电源管理小编共同来了解一下相关联的内容吧。 三星 天津电池也称三星 SDI 天津工厂,成立于2015年,是韩国最大的电池生产商三星 SDI 在中国的合资企业,三星 SDI 是三星集团在电子领域的附属企业。三大股东为三星SDI、天津中环以及经开国资,占股分别为50%、30%、20%。据产权交易中心的挂牌公告显示,此次天津中环将转让10%的股权,经开国资则转让手中持有的全部20%
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