各类新能源电机优劣对比分析

来源：ladbrokes官网    发布时间：2023-12-22 04:20:10

  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）。

  10月22日上午，中国平煤神马集团年产60GWh储能及动力电池项目签约仪式在位于郑州的中原豫资投资控股集团（以下简称豫资控股）举行。平顶山市市长李明俊，中国平煤神马集团党委书记、董事长李毛，中国农业发展银行河南省分行党委书记、行长刘世恩，豫资控股党委书记、董事长秦建斌出席仪式。 据了解，该项目由中国平煤神马集团、河南省汽车产业投资集团、英诺贝森储能科技（河南）有限公司、平高电气、平顶山发展投资控股集团五方共同出资建设，拟建在平顶山新华区高新技术产业园，总投资100亿元，分为两期，全部达产后年产值可达400亿元。

  动力电池是电动汽车的核心，而动力电池行业，必然也是新能源汽车行业的核心产业。近日，稀土行业研究公司Adamas Intelligence公布了今年4月份的动力电池装机量分析，报告数据显示，2019年4月全球电动汽车动力电池装机量6.7GWh，同比增长69%。 在这6.7GWh动力电池中，低钴高镍电池增长幅度明显，其中NCM811电池增速最快，同比增长251%；技术相对老旧的NCM622电池其次，同比增长247%。 什么是低钴高镍？ 电池行业中，NCM指正极材料为镍钴锰的三元材料电池，NCM111代表着这种电池的正极材料镍(Ni)钴(Co)锰(Mn)的含量比例为1:1:1。 NCM电池中，镍的最大的作用为提高材

  是何黑科技？ /

  大流行病的肆虐，并没有压制住全球电动化的热情。 这在欧洲市场，表现最明显。1-3月，欧洲电动汽车销量超过20万辆，同比增长85%。这已经占到全球总销量的50%以上。 其中，1月同比增长121%；2月继续保持同比92%增长；即便在3月疫情影响下，电动车仍创下6.9万辆的成绩，同比增长42%，环比增长34%。 销量激增背后，来自欧洲软硬兼施政策“推波助澜”。 一是各国明确的禁售燃油车时间表； 二是2020年碳排政策启动考核；三是包括德国在内的多个欧盟国家确定补贴延长至2022年之后，且刺激力度对于消费者极具吸引力；四是各大车企在电动化领域明确转型，并都发布了颇具竞争力的车型。 而就在最近，海外媒体曝出了疫情之后欧

  产能“新基建”——欧洲战场 /

  1 引言 为满足汽车用电器增加的需要，汽车电池由12 V/14 V向36V/42 V 系统转换已成国际趋势。 北美、欧洲、日本等已明确电源系统转换的进程，要求到2020年汽车电源系统新车转换率为100%。我国也正在出台有关政策，电动车电池随市场的要求逐步的提升以及现行使用环境要求其更新换代，都为36 V/42V一体化铅酸蓄电池提供了广阔市场空间和更高的技术方面的要求。36V/42 V一体化铅酸蓄电池结构设计采用独特的电池内连接方式，考虑到最大限度地降低电池内阻和增加电池散热面积，以提高电池充电接收能力和减少热失控的隐患，并通过采用灌注胶体电解液、内化成生产的基本工艺和铅钙稀土合金板栅而提高了电池各单体的均一性和寿命，

  设计 /

  在整个汽车市场疯狂降价促销的大背景下，今年一季度我们国家新能源汽车销量并没有明显增长。与此同时，一季度我国动力电池装车量也并未出现大面积上涨，反而有些企业的装车量出现下滑趋势。 据中国汽车动力电池产业创新联盟最新数据，今年一季度我国动力电池累计装车量65.9GWh，累计同比增长28.4%。其中3月动力电池装车量27.8GWh，同比增长29.7%，环比增长26.7%。 对比去年一季度，今年一季度宁德时代以29.25GWh的装车量稳居冠军宝座，比亚迪、中创新航、国轩高科依然稳居榜单前四。从第五位开始，名次发生改变，亿纬锂能超越LG新能源和蜂巢能源位居榜单第五，欣旺达排名上升3位至第六。 由于长城新能源汽车销量的下滑，蜂巢能源装车

  榜：比亚迪市占率“狂飙”10.7%，宁德时代大降5.3% /

  日韩电池企业正在卷土重来，并广泛链接更多本土企业。中关村新型电池技术创新联盟秘书长、电池百人会理事长于清教表示，目前日韩电池企业在成本及技术积累方面具有综合优势，国内电池企业尚有距离。在2020年新能源汽车补贴完全退出后，中日韩电池巨头之间的竞争将进一步加剧。 “现在我们的动力电池供应商的实力，要想达到我们对外部宣传的参数水平还是有一定距离。我们正计划推出一款高端电动车产品，成本高一点也无所谓，关键是要技术可靠，主要是充放电次数。”其中一名本土车企人士称。 远景集团首席执行官、远景AESC董事局执行主席张雷表示，目前电动汽车产业在成本、电池容量、安全和充电等要素上存在瓶颈，而智能化将成为解决这样一些问题的关键。 他认为，在

  7月27日，欣旺达第五届董事会第十一次会议、第五届监事会第十一次会议审议通过了《关于全资子公司与吉利集团、浙江吉润共同投资设立合资公司的议案》，同意全资子公司欣旺达电动汽车电池有限公司与吉利汽车集团有限公司（以下简称“吉利集团”）、浙江吉润汽车有限公司（以下简称“浙江吉润”）共同投资设立合资公司山东吉利欣旺达动力电池有限公司，产能建设包括电芯、模组及电池包产线，主要专注于配套生产HEV（48V）动力电池包，满足浙江吉润、吉利集团及关联方全系列HEV汽车动力电池产品的需求。 本次合作旨在强强联合，有助于充分的发挥欣旺达在HEV电池的研发技术优势及吉利集团、浙江吉润的资源优势，进一步深化各方的合作，实现合作共赢。

  一、关于LG和美国车企的合作 短期内，GM和LG之间对18亿美金的费用责任划分是存在讨论的空间的，如果这事没谈好，对于后续两个合资工厂和Ultium电池合作会带来影响。但是这个事情，是不可能影响整体的合作框架。 相对幸运的是福特，当然福特可能也要关注一下北美野马BEV的电池状态，进厂参数和使用数据都是关注重点。两家主要的美国车企电池都是以软包方案为主，下一步美国电池工厂的战略方向可能是在工艺层面更加细致地更新。 经历过这么些事情，车企方面会更加明确将来在美国使用的电池要在美国生产这一方向，原本在韩国的电池生产布局，很大一部分后续会转移到美国，就近接受车企的监督。 图1 LG当前的工厂布局 顺便对不了解的读者补充一下

  GBT 31485-2015 电动汽车用动力蓄电池安全要求及试验方法.PDF

  控制器的设计与测试

  驱动系统关键技术展望

  电控行业浅析报告

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