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各类新能源电机优劣对比分析

来源:江南体育官方网站    发布时间:2023-10-02 13:41:30

  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)。

  艾利丹尼森为动力电池提供各种耐用、可靠、安全的可持续材料产品解决方案,为汽车行业提供全新选择 上海2022年12月22日 /美通社/ -- 全球领先的材料科学和制造公司艾利丹尼森(纽交所代码:AVY)推出了一系列专为新能源汽车电池设计的产品和解决方案。 得益于监管政策和经济激励措施,以及稳步下降的电池价格和实现零排放的目标,亚太地区的新能源汽车使用量大增,随之而来新的技术规范应运而生。在材料科学领域,需要更广泛的不干胶解决方案来确保动力电池的耐久性、可靠性、安全性和可持续性。 艾利丹尼森的动力电池产品组合具有先进性能,适用于锂电池的每个部分,从电芯到模组、电池包到整个系统,为电池组件提

  麻省理工学院(MIT)的科学家们认为,在加州,废旧动力电池可能比专门为电网规模的太阳能电池储能系统提供更具有商业可行性。这种“再生”电动力电池的部署成本可能仅为原始购买价的60%,而且即使它们已经损失了80%的原始电容量,也可以有效地聚合起来用于工业规模的储能系统。 根据麻省理工学院的一项研究结果显示,废旧动力电池可以用来储存由大型太阳能发电厂产生的电力。 美国的研究人员称,由于这种梯次利用电池可能仅为购买价格的60%,即便是那些已经损失了80%原始容量的设备,在加州进行光储项目的投资前景也会好于专门建造的公用事业规模电池。 麻省理工学院研究报告的合著者 Ian Mathews对大规模使用废

  BMS (Battery Management System) 电池管理系统 ,是针对电动汽车锂电池的管理系统,连接电动汽车最核心部件“电池”与整车的关键纽带。 BMS 是电动汽车电池的精准“调音师”,一般来说, BMS 可以帮忙解决电池间不一致性愈趋明显、电池效率、寿命变差和严重时可能导致起火燃烧等安全问题。随着人们对新能源车续航能力以及电池安全性的追求持续增长, 电池管理系统 BMS日益受到重视。 一般来说,BMS由一个主控单元和多个从控单元组成,从控单元直接连接电池包(Battery Pack),采集电池的电压、电流和温度等,主控单元通过CAN汇流排或Daisy Chain(菊轮链)通信等方式管理多个从控单元。大联大世平

  管理一体式系统方案 /

  由于近几年的动力锂电池的飞速发展,无论是生产工艺还是材料技术改进上,或价格的优势,都有相当大的突破,因此它也为多并多串打下坚实的基础。替代铅酸电池的时代越来越近。无论电动自行车还是后备电源,它的市场占有率自然也开始疯狂扩大,这是不可否认的事实。那么,为了电池的安全与寿命,锂电池的有效保护自然也少不了,此时保护板在电池包内也是一个非常核心的部件之一。 理论上来讲,动力多串电池保护板已经没有太多的电子技术含量了,比如电路与软件处理,有太多的选择。其主要是把保护部分如何做到稳定,可靠,更安全,更实用,当然价格也是其中之一。想要真正的想把它做好,那是一件非常复杂细心而又漫长的轮回工作。如果要按经验与技术值的占比比值的线

  动力电池系统提供商宁德时代今日解禁9.8亿股首发原股东限售股份,占公司总股本的44.64%。鉴于工业富联昨日4.91亿股解禁,最终收盘大跌8.96%,市值蒸发超过220亿元的表现,宁德时代今日的股价表现备受关注。截至收盘,宁德时代股价收涨0.87%,报68.19元,换手率2.01%,总市值达1496.78亿元。 今日开盘,宁德时代股价微跌近1%,随后一路下行,最大跌超4%。午盘过后,宁德时代估计开始上扬,最高涨幅近2%,最终收盘涨0.87%。 宁德时代2018年6月11日登陆创业板上市,每股发行价为25.14元。此次宁德时代解禁股份为一年前公司发行的首发原股东,共涉及45位股东。

  2017年法兰克福车展上的焦点之一为电气化车型,奔驰与宝马等多家车企公布了关于新能源车的愿景。然而,欧洲汽车供应商和制造商在法兰克福车展上提醒道,欧洲不应急于放弃燃油引擎,应该有一个过渡阶段,以便建立自己的电动汽车电池产业,才不会把机会都“拱手”让给中国。 德国即将迎来大选,作为支柱产业的汽车行业趋势已经成为一个热门话题,尤其是在英国和法国宣布计划将淘汰燃油汽车,以便减轻污染之际。 欧洲汽车供应商协会(CLEPA)总裁罗伯托·瓦瓦苏里(Roberto Vavassori)警告称,行业向电动汽车的急速转型未免轻率,会将商业机遇拱手让给中国、韩国还有日本等亚洲国家,他们是电动汽车电池生产的主导国。欧洲汽车行业需要一个明智的过渡时期。

  4月17日,远景集团旗下的动力电池科技公司远景AESC在上海车展期间正式发布新一代Gen5-811 AIoT动力电池产品。该产品将于2020年在远景AESC无锡工厂正式量产,总年产能可达20GWh,预计每年可为全球超过40万辆新能源汽车提供高安全性、高能量密度、高耐久性和高性价比的动力电池。 据悉,新一代Gen5-811 AIoT动力电池产品将具备超过300Wh/kg的高比能量,同时通过多项安全测试。远景AESC依靠模组设计体系,灵活适配各类电池包尺寸及串并联模式,在满足更高的容积效率,提高空间利用效率,具备更大模组能量的同时,可满足不同需求提供定制化解决方案。同样大小的电池包和电芯,通过强大的模组设计能力,已经在2018款日产聆

  比能量可达300Wh/kg /

  随着 动力电池 的技术不断进步、市场不断拓展以及新补贴政策的实施,动力电池企业的洗牌已经悄然进行,行业的深处暗潮汹涌。   洗牌的前奏和背景 我国动力电池的兴起得益于 新能源汽车 的发展,而新能源汽车的发展又直接得益于国家汽车工业雄心勃勃的“弯道超车”计划,这是动力电池发展的大环境。     在国家财政补贴的大力推动下,经过几年的发展,我国新能源汽车产销量已达到全球第一。2016年,国家查出部分新能源车企存在“骗补”行为,随后即加大监管力度,提高补贴标准,对动力电池的技术和性能提出更高要求,补贴方式也由预拨改为后付。此外,2016年,相关部门对动力电池企业提出8GWh的产能标准要求,虽到目前尚未定论,不少企业仍纷纷扩产,无力扩

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