永磁化数字化集成化 驱动电机发展趋势

　　作为电动汽车三大关键技术之一，驱动电机及其控制技术并没有像电池与能源管理系统技术那样在社会上拥有更高的知名度。实际上，电机驱动系统和电池一样，对电动汽车的动力性能、续驶里程也有着重大的影响。

      在前不久举办的“电动汽车用动力蓄电池与电机发展与应用国际研讨会”上，多位专家从不同角度对电机驱动系统的发展提出了自己的观点。

      在介绍我国车用驱动电机系统的发展现状时，国家863计划节能与新能源汽车重大专项总体组电机责任专家贡俊说，由于汽车成本及空间的限制，电动机的输出也受到了制约，所以电机的高密度小型轻量化和低成本对整车来讲至关重要。

      贡俊表示，可靠性、耐久性、适应性是电动汽车对驱动电机系统的基本要求。他进一步解释，由于车辆的振动及发动机室的高温环境，车用电机在振动大、冲击大、灰尘多、温湿度变化大的恶劣环境条件下运行，必须适应环境条件的要求，使电机可靠、稳定、安全运行。此外，车用电机要具备低速高转矩和高速恒功率的宽调速水平——在电动机起动车辆和行车中起动发动机要求高转矩，高速运行时能够进行恒功率输出；电机的基速和最高转速差别很大，存在很大的宽调速范围。

      来自湖南南车时代电动汽车股份有限公司的李华湘教授则介绍了电动汽车电机的三种主要形式——异步电动机、永磁同步电动机和开关磁阻电动机。

      从李华湘的介绍中我们得知，国外电动客车用电机驱动系统目前以异步驱动为主；永磁同步驱动则是未来的发展方向，在控制方式上可实现数字化，在结构上可实现电机与齿轮箱的一体化。

      随着混合动力汽车的发展，电机系统的水平也在不断强化。精进电动首席执行官余平介绍，丰田普锐斯的驱动电机功率从1997～2000年第一代的30～33千瓦，到2004年第二代的50千瓦，现在已发展到2009年第三代的60千瓦。而另一款丰田混合动力车雷克萨斯的驱动电机功率，也从2005年时的123千瓦发展到2007年的165千瓦。

      贡俊也谈到，与国外同类ISG电机相比，我国小批量装车的ISG电机高效区明显拓宽，效率大于或等于80%的高效区占到了80%以上，超过了50%的预期指标。在车用驱动电机系统的系列化产品中，燃料电池汽车、纯电动汽车驱动电机系统的功率范围已经涵盖30～180千瓦，功率等级可细分为：30千瓦、50千瓦、65千瓦、90千瓦、120千瓦、180千瓦；不同混合度混合动力汽车用ISG电机的功率范围已涵盖9～90千瓦，功率等级可细分为：9千瓦、15千瓦、20千瓦、30千瓦、60千瓦、90千瓦。

      “永磁化、数字化和集成化是车用驱动电机的发展趋势。”贡俊认为，数字化是电机驱动技术发展的必然趋势；永磁电机具有功率密度和转矩密度高、效率高、功率因数高、可靠性高和便于维护的优点，采用矢量控制的驱动控制系统，可使永磁电动机具有宽广的调速范围；而集成化则有两个方面：一是电机与发动机总成、电机与变速箱总成的集成，另一个则是驱动器中电力电子总成的集成，它包括开关器件、电路、控制、传感器、电源等的集成。