新能源电动汽车电机控制器何时需要优化升级

【太平洋汽车网】新能源汽车动力系统总控中心是电机控制器，新能源汽车的动力核心主要来自动力电池、电机和电控；其中动力电池为整车提供动力来源，而电机电控则作为整车的驱动控制系统。既是动力中枢又是成本中心，电机电控是新能源汽车的重要组成部分。

一、新能源汽车动力核心大变革

1.电机电控：新能源汽车的动力驱动系统不同于传统燃油汽车，新能源汽车动力总成大变革。传统汽车主要以化石能源（汽油、柴油、天然气等）作为动力来源，并以发动机和变速箱等带动整车的运转。不同于传统燃油汽车，新能源汽车的动力核心主要来自动力电池、电机和电控；其中动力电池为整车提供动力来源，而电机电控则作为整车的驱动控制系统。

既是动力中枢又是成本中心，电机电控是新能源汽车的重要组成部分。以纯电动汽车为例，目前在新能源汽车的生产成本中，电池、电机电控构成的动力总成占整车的成本比重超过50%，其中电池占成本比重接近40%，电机电控占成本比重在10%-15%。近年来，随着新能源汽车补贴退坡倒逼下游整车厂商向将成本向上游传导；受此影响上游电池材料、电池制造以及电机电控等价格均出现不同程度下滑，但仍将是整车的重要成本中心。此外电池的能量密度和带电量将会影响整车的续航里程，而电机电控的性能和稳定性则会影响电池的转换效率、使用寿命、安全性以及整车行驶过程中的稳定性、反应速度等等，因此电机电控的地位不容小觑。

电池、电机和电控是新能源汽车的主要的成本来源

2.大势所趋，汽车电动化带来电机电控大市场新能源汽车发展是大势所趋。自2012年国务院发布《节能与新能源汽车产业发展规划》以来，财政补贴、税费减免等措施使我国新能源汽车产业蓬勃发展；同时考虑我国在动力电池领域的完善的产业链布局和材料优势，我国新能源汽车销量始终位居全球前列。2018年我国新能源汽车销量达到125.6万辆，同比增长61.7%，销量为2014年的16倍；2019年1-8月累计销售新能源汽车79.3万辆，同比增长32%。随着财政补贴的逐步退出，我国推出了双积分政策将进一步从市场化的角度引导新能源汽车的发展。而从全球范围来看，以德国、瑞典等为代表的发达国家纷纷公布禁售燃油车时间表；同时奔驰、丰田等传统老牌车企也加大在新能源汽车领域的布局，在当前能源变革的时代，汽车电动化已是大势所趋。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

近两年来，国内新能源汽车的电动和混合动力车型竞相销售。当然，除了政策的倾斜和消费者观念的进步，科技创新永远是最强的催化剂。传统能源日益枯竭。安于现状是一种选择，创新科技寻找另一条出路是另一种选择。然而，人类历史往往是由后者驱动的。今天，电邦将介绍新能源汽车的电池电机技术。新能源-电池章节电池是一门很深的学科，因为它自发明以来就广泛应用于我们的生活中，比如3C，比如储能，这就只从动力电池领域来讨论了。新能源-电机与电池相比，电动机要简单得多。技术也非常成熟清晰。目前，适用于汽车动力的常见类型有三种。以上就是今天电邦推出的新能源汽车电池电机的技术介绍。新能源的概念其实很早就出现了，但是新能源汽车在我日常生活中的出现也只是近几年的事情。电池和电机是新能源的核心，就像发动机和变速器一样。作为消费者，我们应该对此有一些基本的了解。

【太平洋汽车网】新能源汽车有交流驱动电机，从行业配套来看，新能源乘用车主要使用的是永磁同步电机和交流异步电机。其中，永磁同步电机得益于节能、效率、轻量化等优势，使用最多，但由于转子结构较为复杂，且需要使用昂贵的稀土永磁材料，如钕铁硼等，因此出于成本、可靠性等因素考虑，部分车系采用交流异步电机。

车用电机在全球资源条件下具有明显的比较优势，发展潜力较大。从新能源汽车的产业链来看，受益端将主要集中在核心零部件领域。国内车用驱动电机行业现状：电机业中的小行业、但制造门槛高，电机驱动系统还存在较多差距与不足，但国内政策扶持将加快产业步伐。

关键词：驱动电机永磁同步电机新能源汽车车用电机在全球资源条件下具有明显的比较优势，发展潜力较大。从新能源汽车的产业链来看，受益端将主要集中在核心零部件领域。国内车用驱动电机行业现状：电机业中的小行业、但制造门槛高，电机驱动系统还存在较多差距与不足，但国内政策扶持将加快产业步伐。

作为新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，图1，驱动电机及其控制系统未来发展前景可观。

驱动电机系统简介新能源汽车具有环保、节约、简单三大优势。在纯电动汽车上体现尤为明显：以电动机代替燃油机，由电机驱动而无需自动变速箱。相对于自动变速箱，电机结构简单、技术成熟、运行可靠。

传统的内燃机能高效产生转矩时的转速限制在一个窄的范围内，这就是为何传统内燃机汽车需要庞大而复杂的变速机构的原因；而电动机可以在相当宽广的速度范围内高效产生转矩，在纯电动车行驶过程中不需要换挡变速装置，操纵方便容易，噪音低。

与混合动力汽车相比，纯电动车使用单一电能源，电控系统大大减少了汽车内部机械传动系统，结构更简化，也降低了机械部件摩擦导致的能量损耗及噪音，节省了汽车内部空间、重量。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，驱动电机及其控制系统是新能源汽车的核心部件（电池、电机、电控）之一，其驱动特性决定了汽车行驶的主要性能指标，它是电动汽车的重要部件。

电动汽车中的燃料电池汽车FCV、混合动力汽车HEV和纯电动汽车EV三大类都要用电动机来驱动车轮行驶，选择合适的电动机是提高各类电动汽车性价比的重要因素，因此研发或完善能同时满足车辆行驶过程中的各项性能要求，并具有坚固耐用、造价低、效能高等特点的电动机驱动方式显得极其重要。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

【太平洋汽车网】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：太平洋汽车网问答叫兽）