車用驅動電機是電動汽車動力系統(tǒng)的核心關鍵部件，其性能的優(yōu)劣直接影響到車輛的整車性能。經過十幾年的發(fā)展，我國在車用驅動電機技術、產品、產業(yè)方面均取得了長足進步。我國已自主開發(fā)了滿足各類電動汽車需求的系列化驅動電機系統(tǒng)產品，獲得了一大批驅動電機系統(tǒng)的相關知識產權，形成了批量生產能力。

我國自主開發(fā)的永磁同步電機、交流異步電機和開關磁阻電機已經實現(xiàn)了與國內整車企業(yè)的中小批量配套，產品的功率范圍覆蓋200kW以下整車的動力需求，驅動電機系統(tǒng)的主要性能指標達到相同功率等級的國際先進水平，部分企業(yè)的產品已走出國門。

與此同時，以美國、歐洲和日本為主的提供新能源汽車驅動系統(tǒng)的企業(yè)發(fā)展迅猛，在降低電機生產成本、改善電機效率及電機和發(fā)動機一體化設計等方面取得了長足進展，產業(yè)鏈逐步完善，配套能力不斷提高，也使得我國的驅動電機的未來發(fā)展面臨許多挑戰(zhàn)。

1.提高永磁電機功率密度

為了讓電動汽車的電機更加小型化且具有更大的輸出功率，國際上經過多年的實踐，從提高功率密度和轉矩密度的角度考慮，采用稀土永磁作為電機的磁性材料是必然選擇。隨著電動汽車的普及，市場急需這種采用了稀土永磁材料的高性能電機。由于目前大部分稀土均產自中國，而且儲量也是世界第一，因此我國在車用永磁電機方面具有明顯的資源優(yōu)勢。由于近年來我國已將稀土類元素列為戰(zhàn)略資源，并且進行了嚴格的出口限制，這直接導致了日本對稀土材料永磁電機的擔心，在日本《下一代汽車戰(zhàn)略2010》中，已提出研發(fā)替代稀土永磁原材料的電機技術。美國在其新一代電力電子技術計劃中也在尋求可替代稀土永磁體的技術方案，但目前尚未找到較好的辦法。

2.拓寬回饋制動高效區(qū)

與傳動燃油發(fā)動機汽車配置變速箱以擴大發(fā)動機工作區(qū)間類似，電驅動系統(tǒng)也正在通過不斷引入變速結構來實現(xiàn)對電機工作區(qū)間的調節(jié)，使兩者能夠在效率更高的區(qū)域更好地配合工作?；仞佒苿邮腔旌蟿恿C電一體化技術的一個基本特點。伴隨著混合度要求的提升，相應的，回饋制動范圍的需求也會越來越大。采用回饋高校的電機、適當的變速系統(tǒng)和控制策略，可以使回饋制動的允許范圍適應更多工況，使整車節(jié)能更加有效，延長續(xù)駛里程。

3.發(fā)展機電一體化集成進程

驅動電機系統(tǒng)必須滿足動力總成一體化的要求，并支持整車產品的系列化和生產的規(guī)?；?。豐田汽車公司的驅動系統(tǒng)THSII及本田公司的IMA系統(tǒng)的發(fā)展和進步充分體現(xiàn)了這一點。THSII已擴展到包括Lexus在內的多種車型，而IMA也已配置到包括Civic及雅閣在內的多種車型。車用驅動電機系統(tǒng)的集成化主要體現(xiàn)為電機與發(fā)動機、電機與變速箱、電機與制動系統(tǒng)的機電一體化集成度不斷提高?；旌蟿恿Πl(fā)動機與驅動電機集成的發(fā)展從結構集成到控制集成，再到系統(tǒng)集成。隨著汽車動力的電氣化比例越來越高，不同耦合深度的機電耦合動力總成系統(tǒng)使得電機與變速箱的聯(lián)系變得越來越緊密。在高性能電動汽車領域，將全新設計開發(fā)底盤系統(tǒng)、制動系統(tǒng)、輪系，使得電機和動力傳動裝置進行一體化集成。機電一體化不僅是技術的集成，更是機電結構的整合。機電一體化集成進程的不斷發(fā)展，要求變速箱生產企業(yè)與電機企業(yè)相互配合，在原有傳統(tǒng)變速箱基礎上兼容電機接口，甚至設計專用的機電一體化變速箱，才能將兩者有機結合起來。

4.加大控制系統(tǒng)的集成化和數字化程度

車用電驅動控制系統(tǒng)集成化程度也不斷加大，將電機控制器(DC/AC)、低壓DC/DC變換器、雙向高壓DC/DC變換器等進行不同方式的集成正在成為發(fā)展趨勢。高速、高性能微處理器使得電驅動控制系統(tǒng)進入全數字化時代。在高性能、高速的數字控制芯片的基礎上，高性能的控制算法、復雜的控制理論得以實現(xiàn)，大大提高了電機及其控制系統(tǒng)的性能。同時，面向用戶的可視化編程，通過代碼轉化和下載直接進入微處理，不斷提高編程效率和可調試性。

5.發(fā)展電驅動系統(tǒng)產業(yè)集群

在國內技術發(fā)展和研制樣品取得突破的同時，電機系統(tǒng)正在向產業(yè)化多品種、小批量規(guī)模化生產邁進，在目前這階段需要特別解決多品種、小批量柔性生產的工藝和工程化問題。上圖展現(xiàn)了驅動電機系統(tǒng)成本與市場需求的關系，大規(guī)模生產按照90-95%的比例降低單套成本，因此要解決批生產能力和質量體制認證問題。未來，國內將出現(xiàn)獨立的新型汽車電氣驅動系統(tǒng)供應商，支持電動汽車及傳統(tǒng)汽車產業(yè)，汽車用電氣自動化的新型產業(yè)正在逐步形成。

更多資訊請關注汽車制造頻道