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電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機系統的發(fā)展現狀及發(fā)展趨勢

發(fā)布日期：2023-10-31新聞來(lái)源：杭州威衡

驅動(dòng)電機系統為電動(dòng)汽車(chē)的關(guān)鍵部件，直接影響電動(dòng)汽車(chē)的性能和可靠性。我國從20 世紀80 年代開(kāi)始，伴隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，國內外有大量的研究機構和企業(yè)進(jìn)行電動(dòng)汽車(chē)驅動(dòng)電機系統的研究開(kāi)發(fā)。通過(guò)多年的發(fā)展，國內外驅動(dòng)電機系統的技術(shù)均取得了明顯進(jìn)步。

國外從20 世紀80 年代開(kāi)始進(jìn)行驅動(dòng)電機系統的研究，目前已構建了較為完善的驅動(dòng)電機系統開(kāi)發(fā)體系和生產(chǎn)制造體系，開(kāi)發(fā)出一系列具有較強的競爭力的驅動(dòng)電機系統產(chǎn)品。
我國是從20 世紀90 年代開(kāi)始進(jìn)行驅動(dòng)電機系統研究的，特別是從2001 年起，科技部開(kāi)始實(shí)施“十五”至“十三五”連續四個(gè)五年計劃的電動(dòng)汽車(chē)重大專(zhuān)項計劃，加上國家發(fā)展改革委、財政部、工信部等部委的各種政策支持，我國電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)量已連續幾年居于世界首位，占全球產(chǎn)銷(xiāo)量的50%以上。
伴隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)的快速發(fā)展，我國驅動(dòng)電機系統技術(shù)及其產(chǎn)業(yè)化得到了長(cháng)足的進(jìn)步，具體體現在：
（1）構建了較完善的永磁同步驅動(dòng)電機系統和異步驅動(dòng)電機系統開(kāi)發(fā)平臺。
（2）開(kāi)發(fā)出功率（峰值功率）等級10～250kW 的風(fēng)冷和水冷用異步驅動(dòng)電機系統和永磁同步驅動(dòng)電機系統，批量應用于純電動(dòng)及混合動(dòng)力商用車(chē)、乘用車(chē)和物流車(chē)。其中部分產(chǎn)品批量出口歐美國家。
（3）電機的功率密度、最高效率和最高轉速等主要性能指標與國外產(chǎn)品相當。
（4）電機和控制器的制造工藝水平和批量制造能力達到國際先進(jìn)水平。
（5）驅動(dòng)電機系統的功能安全、電磁兼容性等日趨完善。
（6）電機和控制器主要材料及零部件實(shí)現國產(chǎn)化，一直是發(fā)展瓶頸的關(guān)鍵材料和元器件的IGBT 芯片、IGBT 模塊、SiC 芯片和模塊、控制芯片以及軸承等均有替代產(chǎn)品并得到部分批量應用。
（7）構建了比較完善的驅動(dòng)電機系統的標準體系。
為實(shí)現驅動(dòng)電機系統的上述目標，驅動(dòng)電機系統下一階段的技術(shù)發(fā)展趨勢如下：
永磁化：由于永磁驅動(dòng)電機具有效率高、功率密度高等先天優(yōu)勢，隨著(zhù)永磁驅動(dòng)電機設計制造技術(shù)及控制技術(shù)的日臻完善，永磁驅動(dòng)電機將成為驅動(dòng)電機的主流。
高速化：提升電機的轉速是提升功率密度和降低成本較為明顯的方法。
集成化：集成化是指對電機、控制器及機械傳動(dòng)系統，甚至是電氣系統等進(jìn)行不同程度的集成，通過(guò)集成可以降低整個(gè)驅動(dòng)電機系統的質(zhì)量、體積、成本。
數字化：數字化主要指控制系統的數字化，包含硬件與軟件兩方面。硬件數字化指通過(guò)采用高速、高集成度、低成本的專(zhuān)用芯片，使控制電路更為小型化、集成化；軟件數字化則體現在電機控制算法（通過(guò)采用高性能的轉矩轉速控制和在線(xiàn)辨識、可靠的故障監控和系統保護、自動(dòng)適應惡劣工況的變化的控制系統，提升控制系統的穩定性和自適應性等）和具有完善的可靠性測試和高安全性的軟件架構上。
平臺化和模塊化：通過(guò)驅動(dòng)電機系統的平臺化和模塊化，可以縮短開(kāi)發(fā)周期并降低驅動(dòng)電機系統的成本。