Question

新能源汽车驱动电机的作用

Answer 1

驱动电机既可以将电能转换为机械能驱动汽车行驶，也可以作为发电机将机械能转换为电能，并存储在动力电池内。电机控制器将动力电池的高压直流电变换为驱动电机的高压三相交流电，使驱动电机产生力矩，并通过传动装置将驱动电机的旋转运动传递给车轮，驱动汽车行驶。

驱动电机已经自主开发出满足各类新能源汽车的产品，部分主要性能指标已达到国际先进水平，但是在峰值转速、功率密度及效率方面与国外仍存在一定的差距。峰值转速是电机的重要指标，也是目前国内电机较之国外差距最明显的指标。国内绝大部分永磁同步电机的峰值转速在10000rpm 以下，而国外基本在10000rpm 以上。国内电机在功率方面基本能够达到国际水平，但是在同功率条件下存在重量劣势，因此功率密度存在较大差距。国内的永磁同步电机功率密度多在（1 ~2）kw/kg 区间内，与2020 年3.5kw/kg 的目标值存在较大差距。在电机效率方面，国内电机的最高效率均达到94%~96%，已达到西门子、博世等企业的水平，但是在高效区方面，如系统效率大于80%的区域占比方面尚存在一定差距。电机的高效区占比集中在70%~75%，而国外电机基本达到80%。另外，电机的冷却方式已经从自然冷却逐步发展为水冷，国内电机采用水冷为主，国外先进的电机已经发展到油冷电机。

《节能与新能源汽车技术路线图》分析，驱动电机主要发展趋势有以下几个方面：集成化--与整车的电子控制器的集成和机电耦合的集成；高效化--提高功率密度并降低成本；智能化--与整车传感器、控制器配合不断提升驱动系统的性能。

1.2 驱动电机的主要分类驱动电机历史悠久，在1885 年被美国的尼古拉·特斯拉申请了感应电动机专利，之后不断衍生出各式各样的电动机，被各行各业所广泛使用。下面，按照驱动电机的电源对其进行分类：图1从图1 可见，电机的种类繁多，每个电机都有特点。结合市场，简单比较主流驱动电机的性能，如下表：表1上表的经验性统计，结合新能源汽车复杂的工况：频繁停车启动、加速减速、负载爬坡、持续高速、低速蠕动等分析，交流异步电机和永磁同步电机在尺寸、质量、功率密度、效率等优势明显，因此逐渐成为新能源汽车的主流选择。

2 新能源汽车对驱动电机的性能要求以内燃机和驱动电机为动力的汽车早在19 世纪就开始了较量，经过不断的发展优化、竞争，电动车因充电慢，续航短等劣势成为小众车型，而内燃机最终以其稳定、可靠、加油方便等优势称霸全球。

（图/文/摄： 问答叫兽） @2019