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【锂宝新材料聚焦】一文看懂新能源汽车电机的
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  新能源汽车电机驱动系统是新能源汽车的三大核心部件之一,也是新能源汽车车辆行驶中的主要执行结构,其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标。

  简单来讲,电机驱动系统主要由驱动电机和电机控制器两部分组成。其中电机产业链上游是电解铜(电磁线)、硅钢、钢材、铝材、绝缘材料、永磁材料等原材料供应商,以及轴承、冷却器等配件供应商,下游则是整车厂。

  目前,新能源汽车常用的驱动电机主要包括直流电机、交流异步电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。最早应用于电动汽车的是直流电机,主要特点是控制性能好、成本低。新能源汽车驱动电机类型

  随着新能源汽车对电机的宽调速范围、高功率密度、轻量化、高效率、高安全性、低成本等诸多要求的提高,直流电机已经被淘汰,永磁同步电机使用逐步广泛。以下是几大电机类型的情况对比:

  未来,新能源汽车驱动电机具有永磁化、数字化、集成化等趋势。为此,未来高性能永磁电机是我国车用驱动电机的重要发展方向。下文,我们将重点分析永磁电机的产业链及零部件情况:

  永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机,主要由定子、转子、机座、端盖等零部件装配而成,其上游原材料主要有硅钢、钢材、铝材、绝缘材料、永磁材料等。

  稀土材料约占驱动电机总成本的20%-30%,2017年以来,稀土价格累计上涨了54%左右,未来价格必然水涨船高。

  根据华域电动等企业数据,百家了7囗公式稀土磁钢的重量仅占据整机重量的 2.5-4.5%,但成本已经占了整个车用驱动电机成本的 20-30%,稀土价格上涨时甚至可以达到 50-60%。

  另外,需要特别提及的是,尽管我国拥有世界最为丰富的稀土资源,但国内研制的钕铁硼永磁体最高工作温度可280℃,技术水平仍与德国和日本有较大差距。

  硅钢作为新能源汽车电机的关键材料,是制造电机铁芯的重要磁性材料,成本大概 占电机本体的20%左右,其性能影响了驱动电机的驱动特性和服役表现。为此,新能源汽车电机用硅钢需要具备低铁损、高磁感、高抗拉强度等要求。

  目前,日本驱动电机配套的无取向硅钢片已经实现工业化生产,且生产技术趋于成熟。但这一关键材料在我国还未实现工业化生产,目前国内用高性能硅钢片依然主要依靠进口。

  绝缘材料是在允许电压下不导电的材料,它的电阻率很高。在电机中,绝缘材料用于将匝间隔离,并与接地的定子铁芯隔离开来,以保证电机的安全运行。

  为此,绝缘材料的主要性能指标有击穿强度、耐热性、绝缘电阻和机械强度等。目前,我国新能源汽车电机所需的绝缘材料主要依赖进口。

  定子绕组:它是电机的导电部分,也是电机的心脏。由绝缘铜线绕制成一定形状、匝数及数量的线圈,放在定子铁心内圆槽内,并按一定要求连接起来所形成的电路。

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