2016年10月14日科技部高新司發(fā)布《“新能源汽車”試點專項2017年度項目申報指南建議》,要求2017年重點項目,乘用車電機峰值功率密度≥4kW/kg(≥30秒),連續(xù)功率密度≥2.5kW/kg,電機最高效率≥96%,裝車應(yīng)用不低于25000臺;商用車電機峰值轉(zhuǎn)矩密度≥20Nm/kg(≥60秒),連續(xù)轉(zhuǎn)矩密度≥11Nm/kg,電機最高效率≥96%,裝車應(yīng)用不低于5000臺。技術(shù)指標的提高,影響著技術(shù)路線的方向,推動驅(qū)動電機相關(guān)技術(shù)的升級。
市場信息統(tǒng)計,永磁同步電機應(yīng)用越來越多,電壓等級不斷提高,轉(zhuǎn)速也越來越高。根據(jù)電動汽車資源網(wǎng)統(tǒng)計,在2017年第一批推薦目錄中,有150款車型搭載了永磁同步電機,占比81%;搭載交流異步電機的車型有33款車型,占比18%;未知車型2款,占1%。
從數(shù)據(jù)信息可以看出,大部分車型選擇永磁同步電機。雖然特斯拉采用的是異步電機,行業(yè)人士認為主要是出于成本因素和實際平均效率因素考慮,據(jù)悉,特斯拉Model 3將會采用永磁同步電機?梢哉f永磁同步電機將會是大勢所趨!
為什么不選擇開關(guān)磁阻電機
開關(guān)磁阻電機的優(yōu)勢較為明顯,開關(guān)磁阻電機結(jié)構(gòu)和控制簡單、出力大,可靠性高,成本低,起動制動性能好,運行效率高。但為什么其沒有被廣泛應(yīng)用在電動汽車上?主要原因:
(1)脈動因素而導(dǎo)致的成本增加;
(2)脈動轉(zhuǎn)矩造成噪音;
(3)非線性嚴重。
(4)技術(shù)尚不成熟,正在不斷探索和開發(fā)中。
永磁同步電機的優(yōu)勢
統(tǒng)計數(shù)據(jù)表明,永磁同步電機功率密度高,可靠性高,功率因數(shù)高,較高的轉(zhuǎn)速范圍,調(diào)速控制性能好,具有較寬的調(diào)速范圍。永磁同步電機沒有勵磁損耗和散熱問題,電機結(jié)構(gòu)簡單,體積比同功率的異步電機小15%以上。永磁同步電機比交流異步電機的優(yōu)勢主要包括:
(1)效率高,更加省電;
(2)功率因數(shù)高;
(3)電機結(jié)構(gòu)簡單靈活;
(4)可靠性高;
(5)體積小,功率密度大;
(6)起動力矩大、噪音小、溫升低。
不過,永磁同步電機也有它的缺點,和直流電機相比,它沒有直流電機的換向器和電刷等,需要更多維護,給應(yīng)用帶來不便的缺點。相對于異步電動機而言,永磁同步電機則比較簡單,定子電流和定子電阻損耗減小,且轉(zhuǎn)子參數(shù)可測、控制性能好,但存在最大轉(zhuǎn)矩受永磁體去磁約束,抗震能力差,高轉(zhuǎn)速受限制,功率較小,成本高和起動困難等缺點。
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