杏彩体育:各类新能源电机优劣对比分析
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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,国产的技术还是比较靠前,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势在于其较低的价格,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;但最大功率较低,且成本较高。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;使用寿命长,可靠性高;噪声低;价格低廉的目标发展。
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,主要原因是对于稀土资源匮乏,交流感应电机价格低廉,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。总体来看,特斯拉的驱动电机配置趋势是数量越来越多,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。适合本国路况是主要因素,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、日产等汽车公司基本上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先地位,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重要因素。目前,永磁同步电机在我国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先进水平,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,它们各自都具有明显的优势。不过,目前纯电动车的续航里程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里程。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进一步发展和改进,使稀土永磁同步电机的发展进一步完善。但就现在的发展趋势看,永磁同步电机似乎前景更好。随着新能源汽车驱动技术的快速发展,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。
高工智能汽车研究院数据显示,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%,并仍在保持快速增长态势。
国内电机市场份额前五,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趋势,未来将会越来越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)。
昨天看到东吴证券发的两张图片,是1-9月动力电池企业配套统计从车企和电池端两个方向做的数据统计。 由于表格具有一定的抽象性,我想根据这个数据来做一个对比。 需要注意的是,除开1-9月产量134.7GWh这个数据,只看图中的安装量数据,1-9月动力电池装车量累计92GWh,这比按保险估算的82GWh多10GWh,所以这个数据存在一定的偏差。 图1 直观反映主要的电池企业应用在不同车型的比例 Part 1 从车企角度来看的供应端 (1)特斯拉和国外品牌 从整体格局来看,大部分外资品牌都使用宁德时代作为主要供应商,除了广汽丰田——主要是由于广汽的关系。根据上险数据来看,特斯拉用宁德时代的比例为60.8%。 看得
2月1日上午,曲靖亿纬锂能23GWh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目在曲靖经开区南海科技城正式启动。启动仪式上,项目承建商中建安装表示,曲靖亿纬锂能23GWh圆柱磷酸铁锂储能动力电池项目作为省市重点工程,工期紧、任务重,举办此次启动仪式有利于强化项目各参建单位的 ...
摘 要: 构建了基于单片机芯片MC9S12DG128与FPGA的电池管理系统,实现了数据监测、电池均衡、安全管理、荷电状态(SOC)估计、局域网(CAN)通信等功能。详细介绍了使用该系统模块的电池包的分布式结构特点,电池管理模块的CAN总线接口及硬件和软件功能设计。 关键词: 电动汽车; 电池管理系统; FPGA 车用动力电池的安全性、使用成本以及续航里程一直是影响电动汽车推广应用的主要因素。在现有电池技术的基础上,一个有效的电池管理系统能对车用动力电池进行保护、延长其使用寿命、提高续航里程并降低其使用成本,是加速电动汽车发展的一项非常关键的技术。电池管理系统的核心荷电状态SOC(State of Charge)估计
管理系统研究与开发 /
平工还是很努力的^_^,假期也是在上海过的,撰写文章如下,供各位参考 前言 在新能源、智能化高速发展的今天,车已经从单纯的交通工具,逐步成为一种全新的生活方式。既然技术让生活变得多彩,对车产品“设计”的目标和要求,就不能墨守成规,停滞不前,需要不断的调整和创新。 动力电池系统 是新能源车辆的核心部分。系统结构,又是保障其功能完整性、安全性的重要环节。从近几年全球产品分析来看,结构设计,发展非常迅速并趋于成熟。也不乏精品出现,技术达到炉火纯青。 我通过多年系统集成设计,也在不断摸索和总结。逐渐形成用于自己设计工作的一套方法:结构“三+6”设计模式。并在多个项目中应用。取得不错的效果。当然了,随着认识的提高,还在不断的总结和扩展。
随着新能源汽车产业的逐年发展,电动汽车产销量爆发式增长,对高性能高效率电机的需求也越来越大,工信部和发改委提出规划要在2025年实现乘用车功率度大于4kW/kg,进一步推动对电机更高功率密度的追求。电驱系统的高效化、轻量化、小型化、低成本是未来的趋势;而电驱系统集成化、电机扁线化是实现轻量化和小型化的主要技术路线。扁线绕组以其相比圆线绕组具有的独特优势获得了快速发展,成为新能源汽车电机研究与发展的热点方向。扁线电机也被国内外广泛采用,新能源车型扁线电机渗透率逐年提升。本文将简要介绍扁线绕组技术,对比分析论证扁线电机的优势,介绍Hair-pin电机生产制造工艺,总结近年来扁线电机应用的新技术新工艺以及未来优化研究方向,为扁线电机研究
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一、智能化与自动驾驶动态 1.1,福特牵手 Mobileye,2021 年将大规模应用 7 月 21 日,英特尔宣布其无人驾驶车辆研发部门 Mobileye 与福特汽车达成协议。这是福特第一次尝试大规模在下一代汽车和卡车上使用 Mobileye 技术,包括福特 Bronco,全电动 Mustang Mach-E 和下一代 F-150 皮卡等车型。(来源:未来汽车日报) 1.2,投资者问:请问华域汽车目前在自动驾驶领域有没有布局? 华域汽车答复:公司电子分公司 24GHz 后向毫米波雷达实现对上汽乘用车、上汽大通等客户的稳定供。