1.驅(qū)動(dòng)電機(jī)
驅(qū)動(dòng)電機(jī)是電動(dòng)汽車的關(guān)鍵部件,直接影響整車的動(dòng)力性及經(jīng)濟(jì)性。驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要包括直流電機(jī)和交流電機(jī)。目前電動(dòng)汽車廣泛使用交流電機(jī),主要包括:異步電機(jī)、開關(guān)磁阻電機(jī)和永磁電機(jī)(包括無(wú)刷直流電機(jī)和永磁同步電機(jī))。
車用電機(jī)的發(fā)展趨勢(shì)如下:
(1)電機(jī)本體永磁化:永磁電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)具有豐富的稀土資源,因此高性能永磁電機(jī)是我國(guó)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要發(fā)展方向。
(2)電機(jī)控制數(shù)字化:專用芯片及數(shù)字信號(hào)處理器的出現(xiàn),促進(jìn)了電機(jī)控制器的數(shù)字化,提高了電機(jī)系統(tǒng)的控制精度,有效減小了系統(tǒng)體積。
(3)電機(jī)系統(tǒng)集成化:通過機(jī)電集成(電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)集成或電機(jī)與變速箱集成)和控制器集成,有利于減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積,可有效降低系統(tǒng)制造成本。
2.我國(guó)發(fā)展現(xiàn)狀
(1)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)我國(guó)已建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái),形成了小批量生產(chǎn)的開發(fā)、制造、試驗(yàn)及服務(wù)體系,產(chǎn)品性能基本滿足整車需求,大功率異步電機(jī)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各類電動(dòng)客車,通過示范運(yùn)行和小規(guī)模市場(chǎng)化應(yīng)用,產(chǎn)品可靠性得到了初步驗(yàn)證。
(2)開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已形成優(yōu)化設(shè)計(jì)和自主研發(fā)能力,通過合理設(shè)計(jì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)控制技術(shù),產(chǎn)品性能基本滿足整車需求,部分公司已具備年產(chǎn)2000套的生產(chǎn)能力,能滿足小批量配套需求,目前部分產(chǎn)品已配套整車示范運(yùn)行,效果良好。
(3)無(wú)刷直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)國(guó)內(nèi)企業(yè)通過合理設(shè)計(jì)及改進(jìn)控制技術(shù),有效提高了無(wú)刷直流電機(jī)產(chǎn)品性能,基本滿足電動(dòng)汽車需求;已初步具有機(jī)電一體化設(shè)計(jì)能力。
(4)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已形成了一定的研發(fā)和生產(chǎn)能力,開發(fā)了不同系列產(chǎn)品,可應(yīng)用于各類電動(dòng)汽車,產(chǎn)品部分技術(shù)指標(biāo)接近國(guó)際先進(jìn)水平,基本具備永磁同步電機(jī)集成化設(shè)計(jì)能力;多數(shù)公司仍處于小規(guī)模試制生產(chǎn),少數(shù)公司已投資建立車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)專用生產(chǎn)線。
(5)永磁電機(jī)的主要材料有鐵硼磁鋼、硅鋼等。部分公司掌握了電機(jī)轉(zhuǎn)子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術(shù)。國(guó)內(nèi)研制的釹鐵硼永磁體最高工作溫度可達(dá)280℃。硅鋼是制造電機(jī)鐵芯的重要磁性材料,其成本占電機(jī)本體的20%左右,其厚度對(duì)鐵耗有較大影響。
(6)電機(jī)控制器關(guān)鍵部件電機(jī)控制器用位置/轉(zhuǎn)速傳感器多為旋轉(zhuǎn)變壓器,目前基本采用進(jìn)口產(chǎn)品,我國(guó)部分公司已具備旋轉(zhuǎn)變壓器的研發(fā)生產(chǎn)能力。IGBT基本依賴進(jìn)口,價(jià)格昂貴,國(guó)產(chǎn)車用IGBT尚處于研究階段。