電動汽車發展與驅動電機

『壹』 電動汽車有哪幾種驅動電機

直流電動機、交流電動機、永磁同步電動機交流非同步電動機等等

『貳』 新能源電動汽車驅動電機的分類、特點和優劣勢分析

近年來，伴隨著行業的發展，新能源 汽車 逐漸被廣泛使用，各大廠商也推出了自家的明星產品。電機作為電動 汽車 最重要的部件之一，各大廠商紛紛選擇各類電機運用在自家的產品上。而不同的電機到底有什麼差別？又各自被運用到哪些車型上去了？

什麼是電機？ 所謂電機，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。 當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性；當機械能被轉換成電能時，電機表現出發電機的工作特性。大部分電動 汽車 在剎車制動的狀態下，機械能將被轉化成電能，通過發電機來給電池回饋充電。 電動機的發展狀態及分類 電動 汽車 經常採用的驅動電機有 直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類 。 直流電動機 最早應用於電動 汽車 的是直流電機，這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展，非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能，這些類型的電機正在逐步取代直流電機。

優點：成本低、易控制、調速性能良好 缺點：結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁 特性： 在電動 汽車 發展早期，直流電機被作為驅動電機廣泛應用，但是由於其結構復雜，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制，長時間工作會產生損耗，增加維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，會造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。因此，目前電動 汽車 行業已經基本將直流電動機淘汰。 應用代表車型：早期部分車型 小結：基本上處於淘汰階段，應用車型都是早期上市車型。 永磁同步電機

永磁式電動機根據定子繞組的電流波形的不同可分為兩種類型，一種是無刷直流電機，它具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它具有正弦波電流。

這兩種電機在結構和工作原理上大體相同，轉子都是永磁體，減少了勵磁所帶來的損耗，定子上安裝有繞組通過交流電來產生轉矩，所以冷卻相對容易。由於這類電機不需要安裝電刷和機械換向結構，工作時不會產生換向火花，運行安全可靠，維修方便，能量利用率較高。

永磁式電動機的控制系統相比於交流非同步電機的控制系統來說更加簡單。但是由於受到永磁材料本身的限制，在高溫、震動和過流的條件下，轉子的永磁體會產生退磁現象，所以在相對復雜的工作條件下，永磁式電機容易發生損壞，故這一塊還有待繼續發展改善。

而且永磁材料價格較高，因此整個電機及其控制系統成本較高，目前只有稀土資源豐富的中國比較傾向於使用永磁電機的電動 汽車 驅動方案。像日本、歐洲，要麼是使用輕稀土的永磁材料做永磁電機，要麼是直接改用無需稀土材料但對控制器設計要求更高的開關磁阻電機。

優點：效率高、結構簡單、體積小、重量輕 缺點：成本較高、高溫下磁性衰退

特性： 所謂永磁，是指在製造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步提升。而所謂同步，則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動 汽車 的車速將最終被控制。 與其他類型的電機相比較，永磁同步電機最大優點就是具有較高的功率密度與轉矩密度，說白了，就是相比於其他種類的電機，在相同質量與體積下，永磁同步電機能夠為新能源 汽車 提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源 汽車 行業，永磁同步電機成為首選的主要原因。 但是，它也有自身的缺點，轉子上的永磁材料在高溫、震動和過流的條件下，會產生磁性衰退的現象，使得電機容易發生損壞。

應用車型：比亞迪秦、比亞迪宋DM、宋EV300、北汽EV系列、騰勢400、眾泰E200、榮威ERX5等。 小結： 被廣泛使用，成為主流電機，目前被各大新能源 汽車 品牌車型選用。 交流非同步電機 交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。

交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。如果採用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢，交流非同步機是目前大功率電動 汽車 上應用最廣的電機。 但在高速運轉的情況下電機的轉子發熱嚴重，工作時要保證電機冷卻，同時非同步電機的驅動、控制系統很復雜，電機本體的成本也偏高，另外運行時還需要變頻器提供額外的無功功率來建立磁場，故相與永磁電機和開關磁阻電機相比，非同步電機的效率和功率密度偏低，不是能效最優化的選擇。 非同步電動機應用的較多的地區是美國，這也被人為是和路況有關。在美國，高速公路已經具有一定的規模，除了大城市外， 汽車 一般以一定的高速持續行駛，所以能夠讓高速運轉而且在高速時有較高效率的非同步電動機得到廣泛應用。 優點：結構簡單、可靠性好、成本易控 缺點：效率低、調速性差

特性： 相比於永磁同步電機，非同步電機的優點是成本低、工藝簡單、運行可靠耐用、維修方便，而且能忍受大幅度的工作溫度變化。 反之，溫度大幅變化會損壞永磁同步電動機。盡管在重量和體積方面，非同步電動機並不佔優，但其轉速范圍廣泛以及高達20000rpm左右的峰值轉速，即使不匹配二級差速器也能夠滿足該級別車型高速巡航的轉速需求，至於重量對續航里程的影響，高能量密度的電池能夠「掩蓋」電機重量的優勢。

應用車型：特斯拉Model S、Modle X、江鈴E200、江鈴E100、江鈴E160、眾泰雲100S、芝麻E30等。 小結：只是少量車型選用，但也不乏主流車型，從目前來看，該類電機不會成為趨勢。 開關磁阻電機 開關磁阻電機作為一種新型電機，相比其他類型的驅動電機而言，它的結構最為簡單，定、轉子均為普通硅鋼片疊壓而成的雙凸極結構，轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組，具有結構簡單堅固、可靠性高、質量輕、成本低、效率高、溫升低、易於維修等優點。

它具有直流調速系統可控性好的優良特性，同時適用於惡劣環境，適合作為電動 汽車 的驅動電機使用。業內人士預測，開關磁阻電機將成為電動 汽車 領域的一匹黑馬。 特性： 但開關磁阻電機有轉矩波動大、需要位置檢測器、系統非線性特性，磁場為跳躍性旋轉，控制系統復雜；對直流電源會產生很大的脈沖電流等缺點。另外開關磁阻電動機為雙凸極結構，不可避免地存在轉矩波動，雜訊是開關磁阻電動機最主要的缺點。 但近年來的研究表明，採用合理的設計、製造和控制技術，開關磁阻電動機的雜訊完全可以得到良好的抑制。像目前日本對開關磁阻電機的研究比較深入，日本電產的開關磁阻電機也廣泛應用於電動 汽車 、家電等各類行業中。目前中國國內也漸漸有廠家關注這塊電動 汽車 驅動電機的未來發展方向 優點：結構簡單、體積小輕便、效率高、成本低 缺點：雜訊振動大、輸出扭矩脈動

應用代表車型：無 小結： 暫未被廣泛應用，但未來有可能因為其優良特性，而成為主流電機。 作為電動 汽車 重要組成部件，不同電機的選用，會決定該電動車生產成本與使用情況。對於時下來講，被廣泛應用的尚屬永磁同步電機，最主要的兩點是可靠性好和成本易控。 -------------------華麗麗的分割線--------------------- 【番外知識儲備篇】 外轉子電機： 指外殼旋轉、軸固定的電機。

特點： 1.外轉子電機具有節省空間，設計緊湊且美觀的特點。適合安裝在葉輪里，具有最佳的冷卻效果。無需V型帶、附加的張緊帶或其他設備。 2.電機使用一對密封的深溝球軸承，壽命長。高精度的球軸承可使振動降到最低，運行噪音低。 3.特殊的鼠籠轉子結構及一次壓鑄成型工藝，確保電機啟動平滑，轉速高。 4.選用高品質電磁材料及特殊的電磁結構設計，確保電機高效運行，並且更加節能。 5.在電機繞組端裝有高靈敏度熱保護器，確保電機安全可靠的運行。 內轉子電機： 內轉子一般極數少，轉速高，轉矩小；外轉子一般極數多，轉速低，轉矩大。 在轉子重量相同情況下，內部轉的沒有外面轉的轉動慣量大，所以裡面轉的kv高，力矩低；外轉轉動慣量大，從而提高了在不穩定負載下電動機的效率和輸出功率。 內轉電機的扭力小，轉速高，一般用交通工具模型（如車模、船模），而外轉子的電機散熱較好。

內轉子電機和外轉子電機的區別 通俗一點來說，兩者的區別就是裡面轉與外面轉的區別。 內轉子電機是轉子電機主軸一起轉，電機機座固定，用外殼做定子，內部和主軸做轉子。 外轉子電機是轉子隨著電機外殼一起旋轉，電機主軸固定，外殼做轉子，內部和主軸做定子。 盤式電機： 又叫碟式電機，具有體積小、重量輕、效率高的特點，一般電機的轉子和定子是里外套著裝的，盤式電機為了薄，定子在平的基板上，轉子是蓋在定子上的，一般定子是線圈，轉子是永磁體或粘有永磁體的圓盤。 除了效率高和體積小外，盤式電機的獨特結構使得其還具有很多普通電機無法比擬的優點。比如線圈和定子間的間隙小，其相互感應也效應很小。無刷的結構使得盤式電機的應用更為靈活，包括要求電機大孔徑穿孔的情況都能使用。雙軸空氣間隙結構能夠使盤式電機產生自然的泵吸作用，可謂是盤式電機自帶的「內置冷卻裝置」。

盤式電機在我們的生活中的應用十分廣泛，絕大多數普通電機不適用或者難以滿足的場合都能見到盤式電機的身影。例如新型的電動 汽車 、混合動力 汽車 以及水下推進器等對發動機重量和體積要求較高的交通工具都會使用盤式電機作為驅動。 總結一下這三種電機： 1、外轉子電機扭矩大轉速低；

2、內轉子電機轉速高轉矩小；

3、盤式電機軸向尺寸小，散熱好，但功率受限制。 在應用方面，輪轂電機應用盤式電機較多；輪邊電機應用外轉子電機較多。

『叄』 新能源汽車上驅動電機的特點

答：體積小，功率大 效率高，高效區廣 安全性和舒適度高

『肆』 新能源電動汽車驅動器

目前新能源汽車產業發展非常好，也帶動了一些與新能源汽車產業相關的產業。比如我們最常遇到的新能源汽車的零部件，對新能源汽車的零部件還是很講究的。那麼，朋友們對新能源電動車司機了解嗎？如果不清楚的話，今天的邊肖汽車將為你的朋友們簡單介紹一下。

新能源電動汽車駕駛員:概念

新能源電動蒸汽伴侶需要由電機驅動系統、電池系統和車輛調節系統三部分組成，其中電機驅動系統直接將電能轉化為機械茄昌仿能，這決定了電動汽車的性能指標。因此，驅動電機的選擇尤為重要。

新能源電動汽車駕駛員:分類

根據驅動原理，電動汽車的驅動電機可以包括以下四種類型:

1.開關磁阻電機

開關磁阻電機作為一種新型電機，與其他類型的驅動電機相比，結構最簡單。定子和轉子是由普通硅鋼片製成的雙凸極結構。轉子上沒有繞組，定子裝有簡單的集中繞組。它具有結構簡單牢固、可靠性高、重量輕、成本低、效率高、溫升低、維修方便等優點。而且它具有DC調速系統可控性好的優良特性，同時滿足惡劣環境下客觀條件的要求，非常適合作為電動汽車的驅動電機。

2.永磁電機

根據定子繞組電流波形的不同，永磁電機可分為兩種類型。一種是無刷DC電機，具有矩形脈沖波電流；另一種是永磁同步電機，它有正弦波電流。永磁電機的調節系統比交流非同步電機簡單。但由於永磁材料本身的限制，轉子的永磁體在高溫、振動、過流的情況下會引起退磁。

3.交流非同步電動機

交流非同步電機是目前工業上廣泛使用的一種電機。其特點是定子和轉子由硅鋼片疊片而成，硅鋼片兩端由鋁蓋封裝，定子和轉子之間沒有機械零件相互接觸。它結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流非同步電機比同等功率的DC電機相對效率高，質量輕一半左右。

4.直流電動機

在電動汽車發展的初期，很多電動汽車基本上都採用了DC電機方案。關鍵是看中DC電機的成熟產品，輕松的調節方式和出色的調速。但是，由於DC電機本身的短板非常突出，其機械結構復雜(電刷和機械換向器等)。)限制了其瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高。而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會造成損耗，增加維護成本。另外，電機轉動時，電刷火花會使轉子發熱，浪費能量，使散熱困難，還會造成高頻電磁干擾。這些因素基本上會影響到具體的車輛性能。

新能源電動汽車駕駛員:內容簡介

隨著現代調節理論的發展，各種現代調節技術和微處理器在電動汽車驅動調節系統中發揮著至關重要的作用。電動汽車動態調節系統必將向多學科交叉和融合的方向發展，成為一個集機電一體化的智能系統。

(1)現狀

目前交流非同步電動機採用的調節方案有兩種:矢量調節和直接轉矩調節。對於永磁同步電機驅動來說，由於調節系統相當復雜，往往需要兩種或兩種以上的調節方案組合才能達到最佳的調節效果，比如利用最大轉矩調節和弱磁調節的原理實現電機的效率優化和寬范圍調速方案，以及轉矩調節和PWM調節相結合的調節方案。

近年來，電動汽車驅動系統出現了幾種新技術，如最佳效率調節、無速度感測器交流調速系統和高頻交流脈沖密度調制技術。隨顫纖著交流電機在電力傳動系統中的應用，傳統的線性調節演算法，如Pl和PID調節方法，已經不能滿足純能量調節的要求。目前，各種現代調節技術已經應用於電動汽車的電機驅動調節系統，如模糊調節、自適應調節、神經網路和專家系統等。

(2)發展趨勢

從I電動汽車的電機可以看出，交流電機仍將是未來電動汽車電機驅動系統的首選，其調節系統將隨著電力電子技術的發展而優迅氏化，交流電機調節裝置和調節技術將不斷發展。隨著現代調節理論的發展，各種現代調節技術和微處理器在電動汽車驅動調節系統中發揮著至關重要的作用。電動汽車動態調節系統必將向多學科交叉和融合的方向發展，成為一個集機電一體化的智能系統。

《電動汽車驅動與調節》旨在對純電動汽車的驅動系統進行建模，深入研究電動汽車驅動系統速度閉環調節的穩定性懷疑和調節策略。根據兩種電動汽車驅動系統的關鍵主要參數，建立了被控對象的簡化數學模型，設計了PID調節器、自適應調節器、模糊調節器和預測調節器。藉助於數值模擬，進行了大量的分析，研究了它們的調節性能。該書收錄了作者近期的研究成果，對電動汽車的設計具有至關重要的指導意義。《電動汽車駕駛與法規》在理論上與實踐相關，其研究成果頗為豐富。很容易理解和說明。可作為高校相關專業研究生、本科生，以及電動汽車及相關領域的工程師、研究人員的參考書。

看完小汽車系列的簡介，你對新能源電動車司機有必要了解嗎？那麼，你的朋友們喜歡邊肖汽車今天為你的朋友們介紹的內容知識嗎？汽車邊肖認為我們還需要更多的了解這些知識，因為未來新能源汽車的發展會非常好。最後，希望邊肖汽車的簡介能給朋友們解決問題。

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『伍』 新能源電動汽車驅動電動機介紹

新能源車夥伴應該基本熟悉，所以電動車夥伴應該更熟悉！因為我們經常接觸到電動自動駕駛，它為我們的電動汽車奠定了必要的基礎。那麼朋友們對新能源電動車了解嗎？小夥伴們不用擔心因為有小汽車編輯，所以今天小汽車編輯就給大家簡單介紹一下。

新能源電動車:新能源電動車

新能源電動汽車，英文:(新能源電動汽車)新能源電動汽車的組成包括:電驅動及調節系統、驅動力傳遞等皮跡機械繫統、完成設定任務的工作裝置等。

電動驅動和調節系統是電動汽車的核心，也是與內燃機汽車最大的區別。電動驅動調節系統由驅動電機、電源和電機調速裝置組成。電動汽車的其他裝置基本上與內燃機相似。

新能源電動汽車:優勢

電動汽車是指以車載電源為動力，由電動輪驅動，滿足道路出行和安全法規各項要求的車輛。它利用儲存在電池中的電能來啟動。有時12或24節電池用來開車，有時更多。

無污染，噪音低。

無內燃機電動車產生的廢氣不會造成尾氣污染，非常有利於環保和空氣體凈化，幾乎&ldquo零污染。。眾所周知，內燃機和汽車尾氣中的CO、HC、NOX、顆粒物、臭氣等污染物經過發展變化成為酸雨、酸霧和光化學煙霧。電動車沒有內燃機造成的噪音，電動機的噪音比內燃機小。噪音對人的聽力、神經、心血管系統、消化、內分泌和免疫系統也有危害。

高能效和多樣化

對電動汽車的研究表明，其能效已經超過了汽油動力汽車。特別是在城市，汽車走走停停，行駛速度不高，電動車更適合。電動車停了就不耗電了。在制動過程中，電動機可以自動轉換成發電機，這樣制動減速時的能量就可以通過。有研究表明，同樣的原油經過粗煉後送到發電廠發電，然後充入電池，再由電池驅動汽車。其能量比汽油提煉後的能量高，再由汽油機驅動汽車，有利於節約能源，縮短二氧化碳排放。

另一方面，電動汽車的應用可以有效縮短對石油資源的依賴，將有限的石油用於更重要的方面。充入電池的電能可以從煤、天然氣、水力、核電、太陽能、風力、潮汐等能源轉換而來。此外，如果電池在夜間充電，可以避免用電高峰，有利於平衡電網負荷，縮短成本。

結構簡單，維修方便

與內燃機車相比，電動車結構更簡單，轉動和傳動部件更少，維護工作量更少。使用交流感應電機時，電機無需維護，更重要的是電動車操作簡單。

動力成本高，行駛里程短。

目前電動車在技術上還沒有內燃機車完善，尤其是電源(電池)使用壽命短，使用成本高。電池儲能小，一次充電後續航里程不理想，電動車價格相對較高。但從發展的角度來看，隨著科技的進步和相應人力物力的投入，電動汽車的問題將逐步得到解決。揚長避短，電動汽車將逐漸遍布全國，價格和使用成本肯定會下降。

支持發展的電網技術

作為分布式儲能單元接入電網的關鍵技術和調控策略的電動電池更換站的運行特點；電池梯的篩選原則、分組方法和系統方案；更換站內多用轉換器；更換站場和儲能站的綜合監控系統；置換站與儲能站一體化示範工程。

電動汽車充電需求特徵與大規模電動汽車向電網充電的關系；汽車有序充電法規管理系統:汽車電動有序充電測試系統。

電動汽車與電網互動的調控策略及關鍵技術:電動汽車智能充放電電機、智能車載終端以及電動汽車與電網的交互協調調節系統；電動汽車與電網相互作用實驗驗證系統:電動汽車充放電設施檢測技術。

電動汽車充放電新技術:電動汽車智能充放電調控策略及巡檢技術:充電設施與電網互動運行州腔關鍵技術。

大型電動汽車的電池更換技術、計量充電技術和資產管理技術；充電設施運營的商業模式；基於物聯網的智能充換電服務網路運營管理系統建設方案。

支持電池續航和旅行的電池技術

目前很多新能源汽車的電池仍然是傳統的鉛酸電池，在重量、存儲容量、安全系數等方面似乎與新能源汽車的初衷基本相悖。因此，如果不能突破汽車電儲能技術的瓶頸，開發出劃時代的產品，就無法真正讓新能源汽車得到廣泛應用。現在這個發展水平，可以參考特斯拉電動車，技術上同比先進。它可以通過整合機箱和電池來緩解這個矛盾。當然，特斯拉電動車在安全系數等其他方面也有很大的疑慮，所以並沒有得到廣泛的銷售。

新能源電動汽車:驅動電機

驅動電機的作用是將電源的電能轉化為機械能，通過傳動裝置直接驅動車輪和工作裝置。目前，DC系列電機廣泛應用於電動汽車。這種電機具有「軟」的機械特性，非常符合汽車的行駛特性。然而，由於換向火花，DC電機功率低、效率低、維護工作量大。隨著電冊握衫機調速技術的發展，必然會逐漸被DC無刷電機(BLDCM)、開關磁阻電機(SRM)和交流非同步電機所取代，如軸向磁場無機殼的DC系列電機。

調速裝置

電機調速裝置是為電動汽車的變速和變向而設置的。其功能是調節電機的電壓或電流，完成對電機驅動力矩和旋轉方向的調節。

在早期的電動汽車中，DC電機的調速是通過串聯電阻或改變電機磁場線圈的匝數來實現的。因為它的調速是步進式的，會造成額外的能耗或者電機結構復雜，所以現在很少使用。目前廣泛使用的是晶閘管斬波調速，通過均勻改變電機端電壓，調節電機電流，可以實現電機的無級調速。隨著電力電子技術的不斷發展，逐漸被其他巨型晶體管斬波調速裝置(GTO、MOSFET、BTR、IGBT等)所取代。).從技術發展來看，隨著新型驅動電機的應用，電動汽車調速向DC變頻技術的應用轉化將是必然趨勢。

在驅動電機的旋轉方向調節中，DC電機依靠接觸器改變電樞或磁場的電流方向來實現電機的旋轉方向，這使得電路復雜，可靠性降低。採用交流非同步電機驅動時，電機方向的改變只能改變磁場三相電流的相序，可以簡化調節電路。此外，交流電機及其變頻調速技術的使用，使得電動汽車的制動能量回收和調節更加方便，調節電路更加簡單。

傳動裝置

汽車電傳動裝置的作用是將電機的驅動扭矩傳遞給汽車的驅動軸。用電動輪驅動時，傳動裝置的大部分零件往往可以忽略。因為電機可以帶負載啟動，所以電動車不需要傳統內燃機車的離合器。因為驅動電機的旋轉方向可以通過電路調節來改變，所以電動車不需要內燃機汽車變速箱中的倒檔。使用電機無級調速時，電動汽車可以忽略傳統汽車的變速箱。電動輪驅動時，電動汽車也可以省略傳統內燃機汽車傳動系統的差速器。

傳動裝置

驅動裝置的作用是通過車輪將電機的驅動力矩轉化為作用在地面上的作用力，驅動車輪行走。它的組成與其他汽車相似，由車輪、輪胎和懸架組成。

轉向裝置

轉向裝置是為了轉動汽車而設置的，由轉向器、方向盤、轉向機構和方向盤等組成。作用在方向盤上的調節力通過轉向器和轉向機構使方向盤偏轉必要的角度，實現汽車的轉向。電動汽車大多採用前輪轉向，工業上使用的電動叉車往往採用後輪轉向。汽車的電動轉向裝置包括機械轉向、液壓轉向和液壓動力轉向。

制動裝置

電動汽車的制動裝置和其他車輛一樣，是為了使車輛減速或停止而設計的。一般由制動器及其操作裝置組成。在電動汽車上，大部分也有電磁製動裝置，可以通過驅動電機的調節電路實現電機的發電運行，並將減速制動時的能量轉化為給電池充電的電流，以便進一步使用。目前大功率乘用車採用國產電動汽車，為空空氣制動設備提供續航NAILI滑片空空氣壓縮機，關鍵是壓縮空空氣的制動方式。

看完小汽車系列的簡介，朋友們對新能源電動車的問題有必要了解嗎？那麼，你的朋友們喜歡邊肖汽車今天為你的朋友們介紹的知識內容嗎？我覺得這些小夥伴還是需要多了解一點內容知識，對我們還是很有幫助的。最後希望車系的簡介能給朋友們解決問題。

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『陸』 新能源電動汽車電機

新能源汽車是目前比較流行的出行方式，新能源汽車還有相當大的發展空時間，也就是說車輛的電池部分對於電池壽命有很高的提升空時間。作為傳統發動機(變速箱)功能的替代，電機和電控系統的性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高車速等關鍵性能指標，那麼你呢我們一起來看看汽車編輯器吧。

汽車電動機簡介:簡介

電機驅動響應是新能源汽車的三大核心部件之一，也是電動汽車驅動的關鍵執行結構，其驅動特性決定了汽車驅動的關鍵性能指標。電機驅動系統的關鍵由電機、功率變換器、調節器、檢測感測器和電源組成。與大多數工業電機不同，汽車使用的驅動電機應具有調速范圍寬、起動轉矩大、後備功率大鎮棚、效率高的特點。此外，它們還需要高可靠性、耐高溫和防潮、結構簡單、成本低、維護簡單和適合大規模生產。未來，我國電動汽車驅動電機系統將朝著永磁化、數字化、集成化方向發展。目前，電動汽車使用的電機一般包括DC電機、交流感應電機、永磁電機和開關磁阻電機。

汽車電機簡介:電動汽車DC電機

優點:起動加速度大，電磁轉矩調節特性好，調速方便，調節裝置簡單，成本低。

缺點:有機械換向器。高速重載運行時，換向器表面有火花，不適合電機轉速過高。與其他驅動系統相比，它處於劣勢，並已逐漸被淘汰。

汽車電機簡介:電動汽車交流感應電機

交流電機的定子是用來產生磁場的，它由定子鐵芯、定子繞組、鐵芯外的外殼和支撐轉子軸的軸承組成。交流電機具有價格低廉、易於維護、體積小等優點，但交流電機的調節相當復雜。它已經成為交流驅動電動汽車的首選斗旅棚。

汽車電機簡介:永磁電機

永磁體代替了DC電機中的磁場線圈和感應電機中定子的勵磁機，用於產生氣隙磁通。永磁電機具有效率高、轉矩慣性比大、能量密度高等優點，特別是低速大轉矩的優點，能夠滿足汽車在復雜多變的道路上行駛的需要。是一款高性能低碳環保電機，有望與交流感應電機競爭稀土永磁材料市場。尤其是在中小功率范圍內，得到了廣泛的應用。

電機簡介:電動汽車開關磁阻電機

開關磁阻電機的定子和轉子基本上是空則由普通硅鋼片製成的雙凸極結構。

優點:簡單可靠，調速范圍寬，效率高，調節靈活，成本低。

缺點:轉矩波動大、雜訊大、位置檢測器、非線性等特點。應用是有限的。

今天的汽車小系列簡介到此結束。以上是汽車小編介紹的電動車電機簡介。電機是新能源汽車的重點，新能源汽車電機及電控系統所面臨的工況同比復雜:需要能夠頻繁啟停、頻繁加減速、低速爬坡時要求高扭矩、高速行駛時要求低扭矩、變速范圍大；混合動力汽車還必須處理電機啟動、電機發電和制動能量反饋等特殊功能。

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『柒』 新能源汽車電驅動技術發展和產業化趨勢

新能源 汽車 的動力系統包括電驅動系統與電源系統兩大類

電驅動系統包含電機、電控制器、減速箱，是驅動電動 汽車 行駛的核心部件；電源系統包含車載充電機（OBC）、DC-DC 轉換器和高壓配電盒，是動力電池組進行充電、電能轉換及分配的核心部件。

電驅動產業鏈涉及環節較多，可以概括為零件—總成—系統—整車廠四大層級。

上游零部件包括永磁體、硅鋼體、功率模塊、電容、感測器等，這一級的玩家對在整車產業鏈中屬於「三級供應商」。在零部件基礎上進一步設計組裝得到電機總成、電控總成與傳動總成，這一級的玩家可以稱為車企的「二級供應商」；各個單獨總成進一步集成為電驅動系統供貨於車企，這一級玩家為行業「一級供應商」。

1.1. 大三電：電機、電控、減速器

1.1.1. 電機：扁線電機、高壓電機帶來新機遇

電驅動系統在新能源 汽車 成本中佔比僅次於電池。電驅動系統（電機、電控、減速器）是新能源 汽車 動力總成的關鍵部件，相當於傳統燃油車發動機的作用，直接決定整車的動力性能。其成本佔比僅次電池，佔比絕對值因新能源 汽車 品牌、車型而異。

驅動電機主要技術路徑聚焦在永磁同步電機&交流非同步電機上。永磁同步電機與交流非同步電機的主要區別點在於轉子結構，永磁同步電機會在轉子上放置永磁體，由磁體產生磁場；而交流非同步電機則是由定子繞組通電產生旋轉磁場。功率密度、效率（高效率區間）是衡量電機性能的關鍵指標：

1）功率密度越大代表著相同功率下的電機體積更小，有利於節省空間&製造成本；

2）效率越高，說明電機端損耗越小，相同電池容量下，新能源車續航里程更長。

永磁同步電機為目前應用最多的電機類型，非同步電機在高端車型雙電機配置下會有部分使用。相比交流非同步電機，永磁同步電機功率密度更高、高效區間更寬、質量更輕。

根據第一電動 汽車 網統計信息，2022 年 3 月，我國新能源 汽車 共配套驅動電機 50.97 萬台，其中永磁同步電機為 48.60 萬台，佔比 95%，適用於大部分主流車型；交流非同步電機配套 2.09 萬台，佔比為 4%，主要配套包括特斯拉 Model Y、嵐圖 FREE、蔚來 ES8、奧迪 e-tron、大眾 ID.4 CROZZ 等車型。交流非同步電機在高速中應用性能更優，同時具有成本優勢（稀土永磁材料成本較高，同功率的永磁同步電機價格更高），目前配套多以高端車型、雙電機方案為主 (蔚來 ES8 是前永磁同步+後交流非同步，特斯拉 Model Y 2021款採用前感應非同步+後永磁同步)。

多電機在高端車型中應用有所增加，故單車配套電機數也隨高端市場佔比而變化。

相比單電機，雙電機可以顯著提高 汽車 的加速性能與續航能力。同時，雙電機多意味著四驅系統，可以提供更好的附著力，從而提高安全性能。近年來，在高端車型中雙電機的應用不斷增加，特斯拉、蔚來、奧迪、大眾、賓士都陸續推出搭載雙電機的車型。而在法拉第 FF91 和榮威 MarvelX 中更是使用了三個電機。

扁線：可有效提高電機功率密度，減少銅損耗以提升效率。

1）功率密度高：相較於傳統的圓線繞組電機，扁線電機將圓形導線換成矩形導線，因此相同面積的定子線槽可以塞進更多面積的導線，進而提高功率密度。

2）效率高、損耗小：銅損耗在電機損耗里佔比達 65%，因此為提高電機效率，需採用更合理的定子繞組，從而降低銅耗。此外，扁線截面更粗使得電阻相對更小，銅導線發熱損失的能量也越小。而且扁線電機的端部尺寸短 5-10mm，從而降低端部繞組銅損耗。

3）重量、NVH 等方面也存在優勢。

發卡電機為應用最廣泛的扁線技術，產線投資高，產業化仍處於前期階段。根據線圈繞組方式差異，扁線電機可分為集中繞組扁線電機、波繞組扁線電機與 Hairpin（發卡）扁線電機，其中發卡電機應用最為廣泛。相對圓線電機，扁線電機無法進行手工製造、自動化要求較高——繞組製造過程非常復雜，需要先將導線，製作成發卡的形狀，然後通過自動化插入到定子鐵芯槽內，然後進行端部扭頭和焊接。高自動化及定製化使得扁線電機產線投入較高，根據方正電機，2021 年來公司已先後投資 17.42 億元用於產線建設，對企業資金實力有較大挑戰。

雪佛蘭和豐田開啟扁線電機應用先河，近年來滲透率不斷提升。2007 年，雪佛蘭VLOT 採用的電動 汽車 中就有發卡式扁線電機，其供應商為雷米。2015 年，豐田發行了裝載扁線電機的第四代普銳斯，其電機供應商為 Denso。在扁線電機更高的效率加成下及內外資電機廠商批量化工藝的成熟，近年來其應用不斷增加，2020 年來，保時捷、比亞迪、特斯拉等車企紛紛推出裝載發卡式電機的新車型，滲透率不斷增長。根據方正電機公司年報，2020 年全球新能源 汽車 行業扁線電機滲透率為 15%，我國扁線電機滲透率約為 10%。2021 年隨著各主流車企大規模換裝扁線電機，特斯拉換裝國產扁線電機，我國扁線電機滲透率已與全球扁線電機滲透率同步增長至 25%。

此外，在高端車型中，搭載扁線電機數量也開始從原來的單電機增加到雙電機。例如，保時捷首款純電動跑車 Taycan 便採用了三電機。

高壓：縮短充電時間、提高電機效率以延長里程的重要措施。純電乘用車電壓通常在 200-400V 之間，在同等功率下，當電壓從 400V 提升到 800V 後，線路中通過的電流減少一半，產生的功率損耗更小，從而可以提高充電效率、縮短充電時長，進而改善新能源 汽車 使用體驗。同時，工作電流的減少將降低功率損耗，繼而可以進一步降低同樣行駛里程中的電量消耗，從而延長 汽車 里程數。2021 年為我國 800V 高壓快充元年，行業發展有望加速。

2021 年來，比亞迪（e 平台）、理想、小鵬、廣汽（埃安）、吉利（極氪 001）、北汽(極狐)等車企紛紛布局 800V 快充技術，我國 800V 高壓快充行業進入發展加速期。

高壓化下對 汽車 電子各環節都將帶來新挑戰，目前應用僅停留在高端車型。新能源 汽車 要實現 800V 及以上高壓平台兼容，除了需要提高電機、電池性能外，PTC、空調、OBC、高壓線束等部件都需要重新適配，此外還面臨更高電壓帶來的安全、熱管理、成本等多方面挑戰。受以上因素影響，目前 800V 高壓平台應用還僅停留在部分高端車型。

油冷：採取合理的電機熱管理設計可以進一步提升功率密度。電機的功率極限能力往往受限於電機溫升極限，因此提高電機冷卻散熱能力可以快速提高功率密度，同時防止永磁體在高溫時發生不可逆的「退磁」。目前常用的冷卻方式為水冷，但其無法直接冷卻熱源，熱量傳遞路徑長、散熱效率低；相較於水冷，油冷的優勢在於油品具有不導電、不導磁、絕緣等性能，因此可以直接接觸熱源，形成更安全的熱交換，提高散熱效率。

故相同的繞組絕緣等級下，油冷電機可以承受更高的繞組電流，長期工作功率更高。

1.1.2. 電機控制器：IGBT 掣肘，單管並聯紓困

電控系統通過電機控制演算法發出信號驅動電機轉動，進而控制整個車輛的動力輸出。電控系統可分為主控制器和輔助控制器：

1）主控制器控制 汽車 的驅動電機；

2）輔助控制器控制 汽車 的轉向電機、制動器、空調等。

我們本文重點討論的電控系統主要指主控制器，主要由控制板（接受整車控制器的信號指令，運行電機控制演算法，發出控制指令給功率板）、功率板（接受控制板指令，頻繁通斷 IGBT/MOSFET，控制電機轉動）、殼體等組成，在控制器中，控制電路板、功率電路板成本主要在於 IGBT（絕緣柵雙極型晶體管）、MOSFET（功率場效應晶體管）、MCU（微控制器）、電源晶元等半導體器件。

電控開發需要從硬體、軟體兩方面協同進步。類似電機，電機控制器的核心指標同樣為功率密度、效率，軟硬體的優化也是圍繞這兩大核心主題展開。

1）硬體角度，功率半導體單管並聯方案將具備高性價比優勢，或成 A 級以下車型主流硬體配置；而模組方案憑借更高可靠性，在中高端車型占據核心地位。器件方面，碳化硅有望逐步滲透。

2）軟體角度，需要在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

功率半導體 IGBT 占電控成本比重較高，主要參與者為國外功率半導體巨頭。根據蓋世 汽車 數據，2017 年功率板的核心器件 IGBT 模塊，佔到電控總成本高達 37%。根據Yole，2020 年全球 IGBT 行業銷售額 TOP15 公司中共 14 家為國外企業，而英飛凌（Infineon）更是憑借 14.33 億美元的收入連續多年穩居全球第一。

功率半導體在新能源 汽車 中的應用可分為模組&單管並聯這兩種路線，兩者有各自適用的場景。模組為高度集成的功率半導體產品，保證了電控成品的可靠性&良率高，同時降低了系統設計的復雜度。以 IGBT 為例，由於車規級功率半導體主要被英飛凌等外資占據，其往往提供特定參數規格的標准 IGBT 模組，然而模組參數往往不能很好適配具體需求，因此標准模組在不同功率的驅動電機控制系統中容易出現容量受限、結構安裝等問題。若採用多個 IGBT 單管並聯（通過復合母排、冷卻裝置等部件一同封裝），則可以根據不同車型靈活設計冗餘量，並且單管成本顯著低於模塊，在成本要求較高的A 級以下車型使用得更為普遍。但多個 IGBT 單管並聯時，由於各單管參數的分散性、輸出電流的不一致性，可能使系統可靠性較差，整個 IGBT 模組壽命也會縮短，對企業技術、製造能力考驗大，故中高端 B 級以上車型通常使用可靠性更強的模組路線。

碳化硅功率器件可顯著提高電控效率、功率密度等性能。碳化硅材料具有禁帶寬度大、熱導率高、電子飽和遷移速率高等性質，相比硅基 IGBT，碳化硅元器件體積更小、頻率更高、開關損耗更小，可以使電驅動系統在高壓、高溫下保持高速穩定運行（硅基IGBT 只能在 200 以下的環境中工作）。根據意法半導體，在 400V 電壓平台下，相較於硅基 IGBT，碳化硅功率件有 2-4%的效率提升；在 750V 電壓平台下，碳化硅器件有3.5-8%的效率提升。

越來越多的高端車型已採用碳化硅電控。

1）車企角度，2021 年奧迪 e-tron GT 與福特 Mach E、特斯拉 Model S 等新車型也紛紛採用了碳化硅器件。2021 年 10 月，通用 汽車 與 Wolfspeed 簽訂了碳化硅供應協議，在原材料上搶先布局。國內車企也不斷布局碳化硅，比亞迪發布了碳化硅車系平台 e-Platform 3.0，小鵬 G9、蔚來 ET7 等採用碳化硅電控的車型也有望在 2022 年交付。

2）供應商角度，根據精進電動招股說明書，公司採用全 SiC 模塊，可以使控制器的功率提高 20kW 同時使其重量減少 6kg，逆變器尺寸縮小 43%。根據英搏爾，碳化硅電機控制器的損耗下降了 5%，電驅動系統整體 NEDC 平均效率提升 3.6%，整車 NEDC 續航提升 30km、增幅達 5.8%。

除了電機控制器外，碳化硅器件在 OBC、DC/DC、無線充電等「小三電」中也有應用。例如，欣銳 科技 早於 2013 年正式將 Wolfspeed 的碳化硅方案應用於 OBC 產品，2021 年為比亞迪 DMi 車型提供碳化硅電源類產品。目前制約碳化硅器件應用的主要因素為成本，伴隨著未來碳化硅產業鏈的發展完善，相關器件應用滲透率將穩步提升。

軟體：電控的進步體現在可拓展性、易維護性、功能安全性等方面的不斷提高。

1）可拓展性：電控軟體開發通常會使用 AUTOSAR 工具鏈（B 級及以上車把 AUTOSAR 作為「標配」）。AUTOSAR（AUTOmotive Open System Architecture， 汽車 開放系統架構）是由全球各大 汽車 整車廠、汽零供應商、 汽車 電子軟體系統公司聯合建立的一套標准協議，旨在有效地管理日趨復雜的 汽車 電子軟體系統。AUTOSAR 規范的運用使得不同結構的電子控制單元的介面特徵標准化、模塊化，應用軟體具備更好的可擴展性、可移植性，縮短開發周期。

2）易維護性：是指在軟體後續使用過程中，及時實現遠程更新升級與性能優化。OTA（Over-the-Air）技術可以降低維護成本，創造新的收入來源，目前已經在 汽車 行業包括其控制器總成上持續推廣。3）安全性，電驅動系統的控制器總成對新能源 汽車 的動力輸出進行直接的調節控制，是保證安全性的重要一環。在 汽車 行業逐步引入 ISO26262 標准之後，基於功能安全的車用軟體開發對電控軟體提出了新的要求。

1.1.3. 減速器：單檔路線為主，兩檔減速可以期待

電機高速化趨勢明顯，帶動減速器向兩檔減速方向發展。減速器是影響電驅動系統整體 NVH 性能的關鍵。按照傳動等級分類，減速器可以分為單級減速器、兩檔減速器以及兩檔以上減速器。在電機高速化的趨勢下，減速器正在經歷從單級到多檔的產品演變過程。目前，豐田普銳斯和特斯拉 Model 3 電機轉速均已達到了 17900rpm，國內車企轉速略低，但基本也都達到了 16000rpm，下一步規劃便是 18000-20000rpm，電機高速化性能的提升需要相應的高性能減速器來配套。

單級減速器結構簡單、成本較低、體積小，因此目前仍為主流應用。但在高轉速區間，單檔減速器由於傳動比單一，在最高或最低車速以及低負荷條件下，電驅動效率會下降，浪費電能而減少行駛里程，此外減速器高轉速時會帶來 NVH 等問題。

兩檔減速器在混動車中率先應用，純電動車應用可以期待。相較於單檔減速器，兩檔減速器一方面使驅動電機在更高效的區域運行，從而提升驅動系統效率。另一方面，採用兩檔減速器後，傳動比可以做到更高， 汽車 動力性隨之增加、減少百公里加速時間。

此外，採用兩個檔位後，驅動電機可以更加小型化、低速化，從而降低電機及電控的成本。目前，采埃孚、GKN、麥格納、Taycan 等企業均已推出兩檔減速器產品。

1.2. 小三電：OBC、DC/DC、PDU

「小三電」是 OBC、DC/DC、PDU 三大類電源產品，三者一同搭建了 汽車 內部的「能源網路」。OBC（充電機）負責將來自電網的交流電轉換成直流電給電池充電； 汽車 電氣電子系統中，不同部件需要的電壓等級不盡相同，故需要 DC/DC（直流-直流變換器）轉換電壓；PDU（高壓配電盒）負責內部「電氣能源網架」的互聯互通。

半導體器件成本佔比較高，部分仍依賴進口。根據威邁斯招股說明書，在電源產品中，半導體器件、電容電阻為主要成本構成，佔比分別為 23%和 16%。而由於半導體器件與部分電容產品國產化水平較低，多數公司仍採用外資供應商為主。例如，威邁斯主要供應商為 TI、英飛凌、意法半導體、貴彌功等，2016-2018 年公司進口原材料金額佔比分別為 22.30%、19.96%、28.71%，其中 IGBT、MOSFET 海外主要供貨商英飛凌佔比最高，2016-2018 年采購金額佔比分別為 3.18%、6.61%、7.28%。

技術持續演進，集成化趨勢同樣顯著，軟硬體能力都將迎來考驗。早期車載電源產品主要採用模擬控制技術，產品功能較為單一，配套的軟體只具備檢測功能，不能實現精準控制。之後車載電源產品向數字化技術轉變，能夠實現復雜的控制演算法，實現輸出參數的靈活調整和精準控制，提高了軟體系統的操控性，包括車載電源的診斷、升級和參數調整等應用需求。下一代車載電源產品將向集成化轉變，在硬體、軟體、體積、重量四個維度實現創新突破。硬體上有望將進一步採用更高性能的碳化硅器件；軟體上將開發過程轉換為模型化編程及滿足 AUTOSAR 的介面方式，提升軟體穩定性和靈活性；在體積和重量上實現小型化、輕量化。

1.3. 集成化：1+1+1 3，深度集成方興未艾

1+1+1>3，電驅動由最初「結構集成」向「深度系統集成」演進，集成化「多合一」總成產品成為主流趨勢。以往動力系統的電機、電控、電源多單獨采購，根據其電氣、機械結構進行集成組裝；隨著新能源 汽車 零部件要求不斷提高，「多合一」總成產品通過巧妙設計將電機、電控、減速器、電源「深度集成」，減少彼此間的連接器、冷卻組件、高壓線束等部件。「多合一」集成式系統相比分體式產品的優勢主要體現在以下方面：

1）性能更優：降低了各部件之間連接部位的效率損耗，提高整車的 NVH 性能，從而提高了集成系統的可靠性；

2）成本更低：集成式電驅動系統可以減少車內部的高壓線束、連接器數量，節約線束與連接器成本，從而使集成式系統更具有經濟性。

3）更省空間：集成式產品體積更小、重量更輕，有利於節省車內空間。

集成化電驅動系統滲透率不斷提升。根據 NE 時代新能源，2020 年/2022 年 1-4 月我國新能源乘用車「三合一」電驅動系統搭載量為 50.27/79.26 萬台，滲透率為44.91%/61.63%，目前基本涵蓋大部分 A 級車、B 級以上車型。

現有集成產品以「三合一」為主，集成度更高的「多合一」新產品也在不斷問世。

根據 NE 時代新能源，2022 年 1-4 月新能源乘用車搭載的電驅動系統中，分體式、電機/電控「二合一」合計佔比為 44%，「三合一」佔比為 52%，「多合一」佔比為 4%。同時，OBC、DC-DC、PDU 等充配電系統集成產品應用也不斷增加，結合電驅系統集成產品將形成集成度更高的多合一平台。

華為 DriveOne「七合一」電驅動系統打造多合一集成新標桿，比亞迪和上汽變速器也陸續推出多合一產品。

1）華為七合一系統集成了 MCU、電機。減速器、DC-DC、 OBC、PDU、BCU 七大部件，具有開發簡單、適配簡單、布置簡單、演進簡單等優勢。

相較於「三合一」，該產品體積減少 20%、重量減輕 15%。此外，華為 DriveOne 系統可實現 7dB 的超靜音，並具有 80%NEDC 效率，提升整車駕駛體驗。根據 NE 時代新能源，華為「三合一」電驅動總成已在長安 CS-GXNEV 和賽力斯 SF5 兩款車型中得到應用，但目前其七合一產品還沒有在整車中的應用案例。

2）比亞迪「海豚」八合一系統即成立VCU、BCU、PDU、DC-DC、OBC、MCU、電機、減速器八大部件；

3）上汽變速器&威邁斯的七合一系統集成電機、電控、減速器、OBC、DC-DC、PDU、BCU 七大部件。

1.4. 總結：千億空間市場廣闊，技術變革推動天花板不斷打開

據前文所述，新能源 汽車 電驅動、電源系統圍繞「高效率區間、高功率密度」等核心性能，其技術迭代仍在演進，而且針對不同車企、不同車型大多需要「量身定製」。

截至 2022 年 4 月，國內電動車銷量結構成「紡錘形」——B 級和 A00 級車型銷量佔比較高。分車型來看電驅動技術，1）A/B 級及以上中高端車型通常因價格較高、可降本空間大，性能要求高，故對「三合一」乃至「六合一/七合一」等更青睞，扁線、碳化硅有 望率先在中高端車型進行滲透。2）A00/A0 級的低端車型對成本要求更高，故傾向於采 購分體式產品，部分也會採用成本低的「三合一」。即使對同一級別車型，不同車企及電動化平台均有各自技術架構，需要電驅動企業去配合設計，故當前定製化水平仍較高。

1）技術變革帶動需求結構變化：在電機技術方向上，扁線電機滲透率有望在未來5 年快速提升，我們假設 2025 年在電驅三合一市場的綜合滲透率將達到 87%；在單車配套電機數量上，雙電機目前仍主要應用於高端車型，我們假設 2025 年雙電機在電驅三合一市場綜合滲透率將達到 5%。在電控方向，由於碳化硅性能優勢較強，近年應用增長較快，考慮其降本速度，我們假設碳化硅電控滲透率穩步提升、2025 年在電驅三合一市場綜合滲透率達到 26%。

2）規模化帶動價格下降：電機方面，扁線電機廠家近年產能擴展迅猛，我們預計規模化將帶動價格快速下降，同時隨著扁線電機滲透率提升，與圓線電機價格差異持續縮小，經濟性更為突出；電控方面，碳化硅同樣持續降本。

3）集成化佔比提高：我們將電驅動&電源市場分為分布式、二合一、三合一（含少量「多合一」），我們假設「三合一」滲透率不斷提升、2025 年達到 59%（基本覆蓋 A 級及以上的車型）

行業參與者可分為「三大陣營」：整車廠自供體系、動力系統集成商、第三方電驅動供應商。

1）整車廠自供體系（in-house）：出於供應鏈安全、成本控制等考慮，整車廠多設立子公司或合資公司自供電驅動、電源產品，代表公司有特斯拉、比亞迪旗下的弗迪動力、蔚來旗下的蔚然動力、長城旗下的蜂巢能源等。

2）動力系統集成商（Tier1）：通常為海外 汽車 零部件巨頭，如聯合電子、日電產、博世、大陸、博格華納等，憑借深厚的技術、工藝等積淀拓展至新能源 汽車 領域，本身產品力強、產能規模大，且具備全球主流車企客戶資源。

3）第三方電驅動供應商：近年來快速崛起，獨立第三方根據業務側重點可以分為電控為主、電機為主的廠商，但是在集成化的趨勢下，企業通常會同時布局電機、電控、電源與「多合一」系統。根據公司業務結構差異，又可分為以下幾類：

1） 整車廠自製 VS 向第三方外采：

我們認為，未來 5-10 年仍將是自主品牌與新勢力車企崛起的機遇期。一方面由於新能源 汽車 更新換代速度要高於傳統燃油車，相比外資品牌，自主品牌的「包袱」更小，能夠更加快速地進行變革。另一方面，新能源 汽車 紮根本土，對消費者需求有更深刻的認知，可以敏銳捕捉到消費者需求變化並快速響應。

上述核心車企采購邏輯（自製 or 開放供應鏈）影響了第三方可觸及的市場空間。

對於前述的「中高端、中端、中低端」市場，車企通常有各自的采購偏好：

2021 年/2025 年第三方供應商總體銷量份額為 40%/60%。整車廠前期因新能車出貨量相對不大，部分車企選擇自製電驅動/電源系統，但後期隨新能源車年銷量過百萬輛、車型品類豐富等，對自製體系的成本控制能力、快速研發能力、產能等都提出較大挑戰。屆時，我們預計第三方憑借技術平台完備，以標准化促定製化開發，疊加定點車型銷量較大，規模效應強勁，在成本、開發速度、產能方面均具備更強競爭優勢。不同於燃油車，電池、電驅作為新能源 汽車 中最重要的板塊，如果全部外包給第三方供應商，那麼留給車企的參與環節將大幅減少，這將不斷降低產業壁壘，縮小盈利空間，因此從整車廠的經營戰略來考慮，部分車企未來仍會堅持「部分自供」。綜上，我們預計多數整車廠在性能要求苛刻的中高端平台（B 級及以上）部分採用自供體系、部分外供，中端、中低端市場的車型開放供應鏈給第三方。結合上一節不同品牌車的銷量佔比數據，我們測算 2021 年第三方供應商總體銷量份額約 39.96%，至 2025 年份額有望提升至 60.38%。

2） 第三方供應商競爭焦點（第三方 VS 第三方）：

國內主流廠家在技術上和海外 Tier1 的差異在逐步縮小。海外 Tier1 在傳統車零部件研發生產上走在世界前列，但是近年來我國電驅動供應商在技術上不斷實現突破，與國外先進水平差距逐步縮小，核心性能基本與海外 Tier1 相差不大，在新技術路線的布局方面也處於同一起跑線甚至領先一步。

高壓化（基於碳化硅的電驅動產品）：在電機方面，方正電機基於 800V 碳化硅平台的驅動電機目前已完成客戶項目定點，有望於 2022Q3 量產。在電控方面，日立為保時捷 Taycna 提供了基於 Si-IGBT 技術的 800V 的逆變器。在電驅動總成方面，匯川技術、臻驅 科技 、中車時代等都已推出了應用碳化硅的驅動集成產品，其中匯川的第四代動力總成已在小鵬 800V 高壓平台車型中實現量產。

扁線電機：方正電機、大洋電機、華域電動等生產的扁線電機均已得到應用，例如方正電機產品已量產配套蔚來 ET7，大洋電機已量產配套北汽 48V BSG。

『捌』 什麼是新能源汽車驅動電機

【太平洋汽車網】所謂電機，就是將電能與機械能相互轉換的一種電力元器件。當電能被轉換成機械能時，電機表現出電動機的工作特性；當機械能被轉換成電能時，電機表現出發電機的工作特性。大部分電動汽車在剎車制動的狀態下，機械能將被轉化成電能，通過發電機來給電池回饋充電。

展開全文近年來，伴隨著行業的發展，新能源汽車逐漸被廣泛使用，各大廠商也推出了自家的明星產品。電機作為電動汽車最重要的部件之一，各大廠商紛紛選擇合宜的電機，運用在自家的產品上。而到底不同的電機有什麼差別？又各自被運用到哪些車型上去了？

電動機的發展狀態及分類電動汽車經常採用的驅動電機有直流電機、非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機四類。最早應用於電動汽車的是直流電機，這種電機的特點是控制性能好、成本低。隨著電子技術、機械製造技術和自動控制技術的發展，非同步電機、永磁同步電機和開關磁阻電機表現出比直流電機更加優越的性能，這些類型的電機正在逐步取代直流電機。

下表是電動汽車常用的四種驅動電機性能比較：

★直流電動機優點：成本低、易控制、調速性能良好缺點：結構復雜、轉速低、體積大、維護頻繁特性：在電動汽車發展早期，直流電機被作為驅動電機廣泛應用，但是由於其結構復雜，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的提高受到限制，長時間工作會產生損耗，增加維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，會造成高頻電磁干擾，影響整車其他電器性能。因此，目前電動汽車行業已經基本將直流電動機淘汰。

應用代表車型：早期部分車型：

■小結：基本上處於淘汰階段，應用車型都是早期上市車型。

★永磁同步電機優點：效率高、結構簡單、體積小、重量輕缺點：成本較高、高溫下磁性衰退特性：所謂永磁，是指在製造電機轉子時加入永磁體，使電機的性能得到進一步提升。而所謂同步，則指的是轉子的轉速與定子繞組的電流頻率始終保持一致。因此，通過控制電機的定子繞組輸入電流頻率，電動汽車的車速將最終被控制。

與其他類型的電機相比較，永磁同步電機最大優點就是具有較高的功率密度與轉矩密度，說白了，就是相比於其他種類的電機，在相同質量與體積下，永磁同步電機能夠為新能源汽車提供最大的動力輸出與加速度。這也是在對空間與自重要求極高的新能源汽車行業，永磁同步電機成為首選的主要原因。

（圖/文/攝：太平洋汽車網問答叫獸）

『玖』 新能源汽車驅動電機的作用

【太平洋汽車網】驅動電機既可以將電能轉換為機械能驅動汽車行駛，也可以作為發電機將機械能轉換為電能，並存儲在動力電池內。電機控制器將動力電池的高壓直流電變換為驅動電機的高壓三相交流電，使輪掘驅動電機產生力矩，並通過傳動裝置將驅動電機的旋轉運動傳遞給車輪，驅動汽車行駛。

驅動電機已經自主開發出滿足各類新能源汽車的產品，部分主要性能指標已達到國際先進水平，但是在峰值轉速、功率密度及效率方面與國外仍存在一定的差距。峰值轉速是電機的重要指標，也是目前國內電機較之國外差距最明顯的指標。國內絕大部分永磁同步電機的峰值轉速在10000rpm以下，而國外基本在10000rpm以上。國內電機在功率方面基本能夠達到國際水平，但是在同功率條件下存在重量劣勢，因此功率密度存在較大差距。國內的永磁同步電機功率密度多在（1~2）kw/kg區間內，與2020年3.5kw/kg的目標值存在較大差距。在電機效率方面，國內電機的最高效率均達到94%~96%，已達到西門子、博世等企業的水平，但是在高效區方面，如系統效率大於80%的區域佔比方面尚存在一定差距。電機的高效區佔比集中在70%~75%，而國外電機基本達到80%。另外，電機的冷卻方式已經從自然冷卻逐步發展為水冷，國內電機採用水冷為主，國外先進的電機已經發展到油冷電機。

《節能與新能源汽車技術路線圖》分析，驅動電機主要發展趨勢有以下幾個方面：集成化--與整車的電子控制器的集成和機電耦合的集成；高效化--提高功率密度並降低成本；智能化--與整車感測器、控制器配合不斷提升驅動系統的性能。

1.2驅動電機的主要分類驅動電機歷史悠久，在1885年被美國的尼古拉·特斯拉申請了感應電動機專利，之後不斷衍生出各式各樣的電動機，被各行各業所廣泛使用。下面，按照驅動電機的電源對其進行分類：圖1從圖1可見，電機的豎族種類繁多，每個電機都有特點。結合市場，簡單比較主流驅動電機的性能，如下表：表1上表的經驗性統計，結合新能源汽車復雜的工況：頻繁停車啟動、加速減速、負載爬坡、持續高速、低速蠕動等分析，交流非同步電機和永磁同步電機在尺寸、質量、功率密度、效率等優勢明顯，因此逐漸成為新能源汽車的主流選擇。

2新能源汽車對驅動電機的性能要求以內燃機和驅動電機為動力的汽車早在19世紀就開始了較量，臘纖核經過不斷的發展優化、競爭，電動車因充電慢，續航短等劣勢成為小眾車型，而內燃機最終以其穩定、可靠、加油方便等優勢稱霸全球。

（圖/文/攝：太平洋汽車網問答叫獸）

『拾』 新能源汽車選用電機有何要求

1、電動汽車對於驅動電機的要求

目前電動汽車主要有三個性能指標：

(1)最大行駛里程(km)：電動汽車在電池充滿電後的最大行駛里程；

(2)加速能力(s)：電動汽車從靜止加速到一定的時速所需要的最小時間；

(3)最高時速(km/h)：電動汽車所能達到的最高時速。
在美國某機場運營的純電動客車

大家都知道，電機分很多種。單工業電機就有很多。但是作為電動汽車的驅動電機，其誕生之初就有著獨特的性能要求：

(1)適用汽車各種工況：頻繁的啟動/停車、加速/減速，這就要求電動汽車的驅動電機滿足轉矩控制的動態性能要高。

(2)為了減少整車的重量，通常取消多級變速器，這就要求在低速或爬坡時，電機可以提供較高的轉矩，通常來說要能夠承受4-5倍的過載；

(3)驅動電機調速性能要好：要求調速范圍盡量大，同時在整個調速范圍內還需要保持較高的運行效率；

(4)電機設計時盡量設計為高額定轉速，同時盡量採用鋁合金外殼，高速電機體積小，有利於減少電動汽車的重量；

(5)電動汽車應具有最優化的能量利用，具有制動能量回收功能，再生制動回收的能量一般要達到總能量的10%-20%；

(6)可靠性好：鑒於電動汽車所使用的電機工作環境更加復雜、惡劣，因此，可靠性必須要高。同時還要保證電機生產的成本不能過高。

2、幾種常用的驅動電機

2.1直流電動機
直流電動機

在電動汽車發展的早期，大部分的電動汽車都採用直流電動機作為驅動電機，這類電機技術較為成熟，有著控制方式容易，調速優良的特點，曾經在調速電動機領域內有著最為廣泛的應用。

但是由於直流電動機有著復雜的機械結構，例如：電刷和機械換向器等，導致它的瞬時過載能力和電機轉速的進一步提高受到限制，而且在長時間工作的情況下，電機的機械結構會產生損耗，提高了維護成本。

此外，電動機運轉時電刷冒出的火花使轉子發熱，浪費能量，散熱困難，也會造成高頻電磁干擾，影響整車性能。由於直流電動機有著以上缺點，目前的電動汽車已經基本將直流電機淘汰。

2.2交流非同步電動機

交流非同步電動機

交流非同步電機是目前工業中應用十分廣泛的一類電機，其特點是定、轉子由硅鋼片疊壓而成，兩端用鋁蓋封裝，定、轉子之間沒有相互接觸的機械部件，結構簡單，運行可靠耐用，維修方便。交流非同步電機與同功率的直流電動機相比效率更高，質量約輕了二分之一左右。

如果採用矢量控制的控制方式，可以獲得與直流電機相媲美的可控性和更寬的調速范圍。由於有著效率高、比功率較大、適合於高速運轉等優勢，交流非同步機是目前大功率電動汽車上應用最廣的電機。