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電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的發(fā)展現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

發(fā)布日期：2023-10-31新聞來源：杭州威衡

驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)為電動汽車的關(guān)鍵部件，直接影響電動汽車的性能和可靠性。我國從20 世紀(jì)80 年代開始，伴隨著電動汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內(nèi)外有大量的研究機(jī)構(gòu)和企業(yè)進(jìn)行電動汽車驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的研究開發(fā)。通過多年的發(fā)展，國內(nèi)外驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的技術(shù)均取得了明顯進(jìn)步。

國外從20 世紀(jì)80 年代開始進(jìn)行驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的研究，目前已構(gòu)建了較為完善的驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)開發(fā)體系和生產(chǎn)制造體系，開發(fā)出一系列具有較強(qiáng)的競爭力的驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)產(chǎn)品。
我國是從20 世紀(jì)90 年代開始進(jìn)行驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)研究的，特別是從2001 年起，科技部開始實施“十五”至“十三五”連續(xù)四個五年計劃的電動汽車重大專項計劃，加上國家發(fā)展改革委、財政部、工信部等部委的各種政策支持，我國電動汽車產(chǎn)銷量已連續(xù)幾年居于世界首位，占全球產(chǎn)銷量的50%以上。
伴隨著電動汽車的快速發(fā)展，我國驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化得到了長足的進(jìn)步，具體體現(xiàn)在：
（1）構(gòu)建了較完善的永磁同步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)和異步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)開發(fā)平臺。
（2）開發(fā)出功率（峰值功率）等級10～250kW 的風(fēng)冷和水冷用異步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)和永磁同步驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)，批量應(yīng)用于純電動及混合動力商用車、乘用車和物流車。其中部分產(chǎn)品批量出口歐美國家。
（3）電機(jī)的功率密度、最高效率和最高轉(zhuǎn)速等主要性能指標(biāo)與國外產(chǎn)品相當(dāng)。
（4）電機(jī)和控制器的制造工藝水平和批量制造能力達(dá)到國際先進(jìn)水平。
（5）驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的功能安全、電磁兼容性等日趨完善。
（6）電機(jī)和控制器主要材料及零部件實現(xiàn)國產(chǎn)化，一直是發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵材料和元器件的IGBT 芯片、IGBT 模塊、SiC 芯片和模塊、控制芯片以及軸承等均有替代產(chǎn)品并得到部分批量應(yīng)用。
（7）構(gòu)建了比較完善的驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的標(biāo)準(zhǔn)體系。
為實現(xiàn)驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的上述目標(biāo)，驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)下一階段的技術(shù)發(fā)展趨勢如下：
永磁化：由于永磁驅(qū)動電機(jī)具有效率高、功率密度高等先天優(yōu)勢，隨著永磁驅(qū)動電機(jī)設(shè)計制造技術(shù)及控制技術(shù)的日臻完善，永磁驅(qū)動電機(jī)將成為驅(qū)動電機(jī)的主流。
高速化：提升電機(jī)的轉(zhuǎn)速是提升功率密度和降低成本較為明顯的方法。
集成化：集成化是指對電機(jī)、控制器及機(jī)械傳動系統(tǒng)，甚至是電氣系統(tǒng)等進(jìn)行不同程度的集成，通過集成可以降低整個驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的質(zhì)量、體積、成本。
數(shù)字化：數(shù)字化主要指控制系統(tǒng)的數(shù)字化，包含硬件與軟件兩方面。硬件數(shù)字化指通過采用高速、高集成度、低成本的專用芯片，使控制電路更為小型化、集成化；軟件數(shù)字化則體現(xiàn)在電機(jī)控制算法（通過采用高性能的轉(zhuǎn)矩轉(zhuǎn)速控制和在線辨識、可靠的故障監(jiān)控和系統(tǒng)保護(hù)、自動適應(yīng)惡劣工況的變化的控制系統(tǒng)，提升控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性和自適應(yīng)性等）和具有完善的可靠性測試和高安全性的軟件架構(gòu)上。
平臺化和模塊化：通過驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的平臺化和模塊化，可以縮短開發(fā)周期并降低驅(qū)動電機(jī)系統(tǒng)的成本。