各类新能源电机优劣对比分析

来源：火狐直播下载官网    发布时间：2024-02-07 20:58:41

  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）。

  目前，新能源汽车中用得最多的是液态锂电池，而呼声最高的是固态电池。 2021年好热闹，娱乐圈大瓜不断，科技圈造车不停，从苹果到百度，还有华为和小米，最近纷纷传出关于造车的新消息。 目前尚不清楚谁会最先造出第一辆新车，但在市场的刺激下，新能源汽车的“心脏”——动力电池已经乘势而起，工厂订单不断，工人薪资高涨。 据招聘网站显示：宁德时代电池工厂的工人在2月不休假的情况下，最高月工资能够达到1.3万。 目前，新能源汽车中用得最多的是液态锂电池，而呼声最高的是固态电池。 就在今年年初，蔚来宣布推出续航里程可以1000公里的“固态电池”，而市面上的液态锂电池的续航仅有“固态电池”的一半。 动力电池的续航焦

  造车行业有多火？电池订单爆满，工人月薪1.3万 /

  前几天看到有文章提到了“再不重视动力电池研究，就别提中国电动汽车弯道超车了。”这是非常有道理的。不过目前此类研究在中国主要是研究所和学校的任务，而国内绝大多数的企业没这个能力。     对大多数企业来说管理好现有的成熟的电池技术才是最重要的。因此有了“中国电动汽车要弯道超车BMS（电池管理系统）必须攻克”的观点。近来网上各种有关BMS技术突破的新闻不断出现。有些甚至号称是颠覆性的以吸引眼球。有的根本做不了应用控制算法也号称提供BMS核心技术。在这里，笔者通过你自己在美国三大汽车公司做BMS的经验和大家聊聊。 什么是BMS的核心技术？    在北美，BMS系统通常包括检测模块与运算控制模块。     检测

  3月12日，2月动力电池月度数据发布。从总的来看，有以下几个特点： 1）2022年开局，前两个月动力电池产量就达到了61.46GWh，相当于2020全年（83.42GWh）的73.6%，以及2021年（219.68GWh）的23.9%。按照这一个速度继续增长，今年有望冲击400-450GWh的产量。 2）磷酸铁锂产量（20.1GWh），是三元电池产量（11.6GWh）的近2倍。而对应2月磷酸铁锂装机量只有7.8GWh，后续磷酸铁锂将有更大规模的使用，并有相当一部分，会随着出口车型往国外走，还有一部分通过海运直供国外。 3）纯电动乘用车的需求慢慢的变成了动力电池最重要的支柱，但是由于成本上涨，插电混动迎来好机会。这将是2022

  观察 /

  日前，宝马集团首次公布了宝马iHydrogenNEXT氢动力系统的技术细节，并重申公司正在系统、全面地推进零排放出行的落地。该系统的上限功率为125kW（170Ps），补充燃料的时间仅需3-4分钟。 『宝马i Hydrogen NEXT氢动力系统』 『氢燃料电池装置』 宝马i Hydrogen NEXT动力系统所使用的燃料电池系统通过氢气与空气中的氧气产生化学反应，车辆除水蒸气外不排放任何废气，上限功率为125kW（170Ps）。该系统的燃料电池下方装有直流变换器，可让燃料电池的电压水平与电动动力系统和高功率型电池的电压水平相匹配。高功率型电池不但可以由燃料电池充电，还能够正常的使用制动能量回收系统产生的电力。

  技术细节 /

  宁德时代招股说明书首度公开后，给新能源汽车再注入一股新生命力，据市场推测，宁德时代预计发行价格在60元/股左右，其估值已超过1300亿元，宁德时代将成为非国有企业中的规模最大IPO融资案例，这将对全球 动力电池 竞争格局产生一定的影响。下面就随汽车电子小编共同来了解一下相关联的内容吧。 才成立6年的 动力电池 系统提供商宁德时代上市给 比亚迪 带来一股无形的压力，据了解，目前 比亚迪 的市值约1900亿元，而宁德时代募资后市值约1300亿元，作为中国 动力电池 市场顶尖的企业，这两家公司搭上新能源汽车发展快线，皆闯入千亿级市值级别，开拓一片新天地。 宁德时代与 比亚迪 业绩PK 在多重政策催生下，宁德时代与比

  市场的“带头大哥”？ /

  为强化新能源汽车动力电池回收利用，完善制度建设和溯源管理，2023年2月10日，工业与信息化部节能与综合利用司组织召开工作座谈会，部分地方工信部门，有关行业协会、研究机构，以及新能源汽车生产、动力电池生产、电池租赁、废旧动力电池综合利用、报废机动车回收拆解等领域的企业代表参加会议。 会上，有关专业的人介绍了近年来我们国家新能源汽车生产、销售情况，分析了废旧动力电池产生趋势。动力电池产业链相关企业交流了动力电池资源化利用关键研发技术应用、换电商业模式影响、动力电池绿色设计等方面的情况。与会同志围绕完善动力电池回收利用政策标准体系、强化动力电池回收利用溯源管理、加快资源化利用关键技术迭代升级、促进动力电池关键资源回收利用等

  3月14日，北京市城市管理委员会发布《关于公开征集“十四五”中后期新型储能电站拟建项目的通知》。 通知的总体要求明确，本次征集新型储能拟建项目应符合国家标准、行业标准及北京市区域标准《电力储能系统建设运行规范》（DB11/T 1893—2021）等有关要求，不得使用梯次利用动力电池，重点支持安全度较高的技术路线。 以下为原文 关于公开征集“十四五”中后期新型储能电站拟建项目的通知 各相关的单位： 新型储能是构建新型电力系统的重要技术和基础装备，是实现“双碳”战略目标的重要支撑。根据《关于加快推进新型储能发展的指导意见》（发改能源规〔2021〕1051 号）、《“十四五”新

  宝马集团大中华区总裁兼首席执行官高乐今日接受记者正常采访时表示，在中国市场，宝马与宁德时代一起开发电池，来契合宝马的封装工艺。 高乐表示，无论是投资或参股，取决于对未来市场的判断，宝马目前与宁德时代保持着良好的战略合作伙伴关系。 不过，宝马与长城的合资公司光束旗下的产品，则将使用长城汽车下游企业的动力电池。 宁德时代目前已获得大众、现代等一线 月份获得了现代汽车 125 亿美元的大额订单。 另据 SNE Research 统计数据，宁德时代作为全球电动汽车电池的供应商，在今年 1 月份以 4.3 千兆瓦时（GWh）的供应量排名全球第一，比去年同期增长 166.2%，占全球总量的 31.2%。

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