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各类新能源电机优劣对比分析

时间:2023-10-02 01:11:50 来源:博亿堂byt98网址登陆 点击:1次

  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)。

  7月4日消息,据外媒报道,韩国 锂电池 巨头LG化学正考虑在旗下其中一家韩国工厂为 特斯拉 生产电池。据知情人士透露,这一举动是特斯拉Model 3和Model Y等车型的需求持续增长所促成的,特斯拉想要从LG化学获得更多的电池供应。 截至目前,特斯拉和LG化学均未对这些报道作出回应。LG化学的发言人拒绝置评,特斯拉在非营业时间无法立即置评。 特斯拉的需求 7月2日,特斯拉公布的第二季度汽车交付量显示:实际交付90650辆新车,远超预期72000辆。也就是说,实际交付量较预期交付量大增125.9%,这在目前的市场下难能可贵。 在中国市场上,OFweek 锂电 网的数据显示,即使在疫情的影响下,今年1-5月份,特斯拉

  3月22日,国轩高科与肥东县政府签署投资合作协议,拟投资120亿元在肥东县境内的合肥循环经济示范园,建设动力电池产业链系列项目,主要为动力锂电池上游原材料及电池回收等,项目规划占地2280亩,预计24个月内竣工投产。此举是国轩高科助力合肥打造全球新能源产业之都的重要举措。 拟投资120亿 建动力电池产业链系列项目 根据协议,此次签约的动力电池产业链系列项目,预计总投资120亿元,规划占地2280亩;项目将统一规划、分期实施。项目建成后,将保证国轩高科2025年动力电池产能达到100GWh的原材料供应,并切实解决锂电池回收和梯次利用问题。 国轩高科肥东基地总指挥彭立煌在签约仪式上介绍,此次

  9月9日,比亚迪30GWh动力电池项目签约仪式在西安高新区举行,该项目计划投资120亿元人民币。 比亚迪从2003年落户西安高新区以来,已布局了汽车、IT、轨道交通及汽车金融等产业。近年来,比亚迪不断扩大其新能源布局,例如今年1月,比亚迪与高新区签订了新能源乘用车扩产项目协议,总投资20亿元,建成达产后将达到年产30万辆新能源乘用车产能,年产值400亿元。 30GWh动力电池项目无疑是比亚迪新能源战略的重大一环,因为西安主要生产比亚迪“秦”、“宋”、“e5”、“秦EV”等新能源车型。 据悉,30GWh动力电池项目建成后有望成为行业中的“超级工厂”,促进陕西省新能源汽车产业快速发展,增强西安新能源汽车动力电池配套能力,为西

  近日,赛克瑞浦年产20GWh动力电池系统项目01线正式启动。 赛克瑞浦年产20GWh动力电池系统项目01线现场图 图源:“ 今日柳东 ”微信公众号   高工机器人了解到,赛克瑞浦年产20GWh动力电池项目在今年3月24日签约,签约双方是 上汽集团和青山集团 。 “赛克”是柳州赛克科技发展有限公司,系上汽全资子公司;“ 瑞浦 ”代表瑞浦能源,公司成立于2017年,隶属青山集团。 作为全球头部不锈钢及镍金属生产企业,青山集团早在2017年就开始布局新能源领域,投资成立了瑞浦能源。 瑞浦能源主要从事动力/储能锂离子电池单体到系统应用的研发、生产、销售。2020年,瑞浦能源已经为上汽通用五菱E100、E200供货

  10月6日,韩国市场研究机构SNE Research发布了2022年8月及1-8月全球 动力电池 装机量前十排行榜。 数据显示,8月份,全球 电动汽车 电池 消耗量为45.7GWh,同比增长90.3%;1-8月,全球注册的电动汽车电池总用量为287.6GWh,同比增长78.7%。 全球动力电池装机总量已连续26个月呈增长态势。 8月中国企业增速喜人 8月份,全球动力电池装机量TOP10的企业分别是: 宁德时代 、 比亚迪 、LG新能源、松下、SK On、三星SDI、中创新航、 国轩高科 、 欣旺达 、蜂巢能源。 数据来源/SNE 制表/维科网 锂电 从上图可看到,6家中国企业中,同比增长幅度全部都在100%

  装机量TOP10出炉! /

  前言: 动力电池 从供不应求到供过于求,也不过一年光景。 电池 产业的前半程,已经可以满足市场需求,而电池产业的后半程,要思考如何引领市场需求,如何从有到好,与产业一起迈向高质量跃升发展的新阶段。 产能过剩的担忧并不是杞人忧天 据不完全统计,2022年至今,50多家企业对外公布的亿元以上的投资项目超过125个,总投资预算超过1.4万亿,产能规划超过了2500GWh。 一方面,市场规模会继续增长,TWh时代未来已来。据BNEF预测, 2030年动力电池市场需求将达到4.8TWh。 另据高工 锂电 预测,2030年 储能 市场需求也将超过1TWh。 另一方面,欧美正在加快培育本土动力电池企业,保护主义有所

  尽管LG新能源重新回归国内前十强,但如今的动力电池市场,依旧难改“头重脚轻”的格局。 12月7日,据外媒消息,LG新能源正在寻求12.75万亿韩元(约合737.85亿人民币)的IPO(首次公开募股),其规模之大可谓是韩国有史以来之巨,甚至要超出2010年三星人寿4.9万亿韩元IPO规模的两倍有余。 然而就在LG新能源即将IPO上市的消息传来,已在中国动力电池市场沉默多时的它,也打破了连续3个月的沉寂,重新回到了动力电池企业装车量前十的榜单。 虽然坊间依旧回荡着通用汽车“起火”召回事件的始末,但此次挟IPO之势卷土重来的LG新能源,无疑是重新表明了态度:哪怕必须与宁德时代这样的强力“土著”正面交锋,LG新能源也不会甘心轻

  “回马枪”杀到 /

  在7月20日的上半年全国能源经济形势发布会上,国家能源局规划司司长江冰透露,《新兴能源产业规划》已形成成熟稿,正准备上报国务院。该规划提出,从2011年至2020年,该规划提出,从2011年至2020年,将累计增加投资5万亿元,每年将可增加产值1.5万亿。 近期资金流向可能逆转!每日最新资金热点揭秘!想知道最新大单情况吗?下一个热点板块会是谁?点评:由于到2020年计划投入的5万亿元主要用于新能源开发,包括核电、风能、太阳能、生物质能,升级传统能源,洁净煤、智能电网和电动汽车的产业化。从全球来看,新能源汽车的市场份额在不断加大,我国也出台了相关政策大力扶植新能源汽车产业,这些都为动力电池的发展提供了极大的机遇。

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