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永磁同步电机-扁线电机

作者:音曼顿 浏览: 发表时间:2022-08-03 12:02:51


永磁同步电机是新能源汽车电机的主流类型。电机种类繁多,根据输入电源可分为直流电机和交流电机直流电机中按有无电刷及励磁方式可分为永磁有刷电机等子类。交流电机分为同步电机和异步电机(感应电机)。根据电机类型选择功率控制器件,采用直流电机 DC-DC 转换器和感应电机采用正弦波逆变器,同步电机采用方波逆变器和正弦波逆变器,开关磁阻电机采用单极性变换器。由于其功率密度高、调速范围大等特点,永磁同步电机从 2016 在新能源电机装机量方面,永磁同步电机占比达到 交流异步电机占76% 其他励磁同步电机和直流电机约占23% 1%。


电机的分类

表 3.各种电机的优缺点

磁性材料的价格影响电机的成本空间。以永磁同步电机为例,硅钢、永磁体等原材料的成本约占比 50%的成本发生了很大的变化,受钢材、铁硼等资源产品价格的影响。加工制造环节是成本的重要组成部分。


永磁同步电机成本结构

国内电机行业相对集中GGII 根据新能源汽车产业链数据库发布的统计,2017年 我国新能源汽车电机装机量约为 87.4 万台,同比增长 56%。其中,十大电机装机企业总数达到 49.4 一万台,占整体 57%。比亚迪以 16%的城市排名第一。 CR8>50%,相对集中。


国内电机供应商市场份额排名及配套客户

扁线电机是电机新趋势的核心优势在于能量密度的提高。


扁线电机中的扁线是针对定子的绕组,传统上是多条细圆线,现在变成了几条租来的矩形线。它有许多优点。其核心优点是通过提高槽满率来提高高能密度和填铜量 20-30%的功率。十三五规划提出,新能源汽车驱动电机的峰值功率密度应达到 4kw/kg,从整个行业来看,目前国内产品水平正在上升 3.2-3.3kW/kg,所以还有 提升空间30%。

平线电机绕线分布图


扁线电机的优缺点


国内外已采用多款车,供应商多为国际龙头。

看:雪佛兰 VOLT 从 2007 雷米(2015年) 平线电机已被零部件巨头博格华纳收购)。尼桑来自 2013 平线电机在电动汽车上使用,供应商是 HITACHI。2015 2000年,丰田发布了第四代普锐斯平线电机,由日本电气设备提供。


国内外观:荣威 Ei5 该技术也首次采用。虽然加工工艺复杂,但有效提高了电机定子槽满率,提高了电机效率,降低了电机体积,提高了电机效率 NVH 水平是国内汽车驱动电机的首次量产应用。供应商是华域电动, 方正电机也在准备这项技术。


为什么扁线一定是驱动电机的必然趋势?扁线技术是必然选择?


关键原因之一是政策规定必须大大提高驱动电机的功率密度。从政策上看,十三五规划提出,新能源汽车驱动电机的峰值功率密度应达到 4kw/kg,而且是产品级,从整个行业来看,目前国内的产品级是 3.2-3.3kW/kg,所以还有 提升空间30%。经过对企业的研究和与专家的沟通,我们一致认为,为了提高功率密度,必须采用扁线电机技术,即行业已经就扁线电机的趋势达成共识,根本原因是扁线技术潜力巨大。


因此,扁线已经是一条不可避免的技术路线,具有很强的确定性。


通过与专家的沟通,我们发现扁线还没有大规模产业化,主要来自以下几个方面:


首先,过程变化很大,缺乏成功的经验。圆线,相对成熟,有传统工业电机的经验可以借用。扁线,其整个过程与圆线有很大的不同。例如,圆线通常先绕过线,然后将线安装到槽中,平线通常需要将线做成一定的形状,然后将线插入芯中,然后通过转弯、焊接、绝缘处理等。这些过程与以前的过程非常不同。


第二,专利限制。圆线电机是一种非常古老的产品,几十年来基本做法一直没有改变。扁线是一种相对较新的产品,从这个想法到现在才十多年。国际汽车公司和电机公司相对较高,他们的一些专利限制了我们。


第三,设备限制。做圆线电机,你可以买到很多进口设备,但国内设备的价格也很便宜,性能也不错。但国内设备供应商不成熟,进口生产线价格昂贵,进口设备供应反应速度相对较慢。例如,订购一套国内电机生产线可以在半年或八个月内到达。订购进口生产线谈判可能需要半年,到达需要一年。


我们判断,在趋势确定的情况下,谁优先开发和大规模生产扁线驱动电机,谁可以提前锁定汽车客户,享受扁线市场的红利,优化自身的发展实力,实现大规模、低成本的大规模生产。


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