他们拥有多项车用电驱动领域的核心专利


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他们拥有多项车用电驱动领域的核心专利
作者:PA直营    日期:2026-01-29    浏览:    来源:PA直营 PA直营官网

  新能源汽车电机,专为新能源汽车(涵盖纯电动汽车、混合动力汽车及燃料电池汽车)而设计,是一种将电能高效转化为机械能的装置□…◆。它负责驱动车辆车轮,使汽车得以顺畅行驶。相较于传统燃油汽车发动机,新能源汽车电机以电力驱动为主•◁,其工作原理基于电磁感应或磁场对电流的作用。控制器接收电池或其他电源的电能=△▪,并巧妙地转换为机械能☆◁◁,为汽车提供必需的动力,支持车辆的加速、减速●◇、前进和后退等多样化操作。电机性能的优劣□○,对新能源汽车的动力性◁、加速性能以及最高车速和续航里程等核心指标产生直接影响。

  新能源汽车电机主要分为直流电机和交流电机两大类别▽,它们的工作原理各有不同。

  直流电机由定子和转子构成,其中定子上设有磁极,而转子则缠绕着线圈▽。当电流通过时,转子线圈会产生磁场,与定子磁极相互作用,进而驱动电机旋转。通过调整电刷的位置,可以改变定转子磁极夹角的方向,从而控制电机的旋转方向。

  交流电机又可分为单相异步电机和三相异步电机,以及永磁同步电机-▷。单相异步电机通过电容移相作用,将单相交流电转化为另一相相位差90度的交流电。这两相交流电分别供给电机线圈绕组,从而在电机内部产生旋转磁场。旋转磁场在转子中感应出电流,感应电流产生的磁场与旋转磁场相互抵抗…□▼,推动转子旋转。由于转子必须切割磁力线才能产生感应电流,因此其转速会略低于旋转磁场的转速,故称异步电机。

  三相异步电机则自带相差120度的三相交流电,因此其产生的旋转磁场更为均衡且高效=。其工作原理与单相异步电机相似•,也是通过旋转磁场在转子中感应电流来推动转子旋转★=…。

  则采用永久磁铁产生磁场,转子线圈通过电刷供电。当定子绕组通入三相交流电时,会产生一个旋转磁场。该磁场与转子的永磁磁场相互影响,使转子能够跟随旋转磁场同步旋转●。

  定子铁芯:一般采用硅钢片叠压而成●。这种低碳合金钢含有0.5%至4….5%的硅,不仅具有出色的磁导率=,还能降低铁损▲■☆。例如,无取向硅钢片能提供全方位均匀的磁性能◆☆,从而减少电机铁芯在运行时的损耗,进而提升电机的工作效率◁▷。

  定子绕组:主要采用铜导线制作。铜线因其卓越的导电性△◆,能够显著降低绕组电阻,减少不必要的发热。此外,绕组通常会经过绝缘处理,以防止绕组间发生短路•,确保电机能够安全、稳定地运行。绝缘材料包括聚酯漆包线●、聚酰亚胺漆包线等●△◁。

  在新能源汽车电机中,转子部分是关键组件之一•-。对于永磁同步电机,其转子的核心是永磁体材料,通常选用钕铁硼(Nd - Fe - B)或钐钴(Sm - Co)永磁体△•◆。钕铁硼永磁体以其高磁能积为特点,能为电机提供强大的磁场,进而提升电机的转矩密度和功率密度,但需注意其耐高温和耐腐蚀性的不足;而钐钴永磁体则在这方面表现出色,但价格相对较高■。异步电机转子则通常采用鼠笼式结构,由导条和端环组成▼,其中导条多采用铜或铝材质▲▷■。铜导条因导电性好而能降低转子损耗,但成本相对较高▪;铝导条则以其成本优势和广泛应用性受到青睐。

  电机外壳是保护内部部件并促进散热的重要环节,常采用铝合金材料。铝合金材质轻□☆、强度高且散热性好,能有效延长电机使用寿命并确保其运行稳定性▼。

  轴承作为电机中支撑转子旋转的关键部件□,通常选用滚动轴承。这类轴承的内外圈多采用高碳铬轴承钢,而滚动体则可能是钢球或滚子。此外,为减少摩擦和磨损=,确保电机平稳运行,还会注入润滑脂•。

  在电机控制系统中…-,传感器扮演着至关重要的角色=◇△。它们负责检测电机的转速■△、位置等关键信息。传感器的材料选择因其类型而异○□★,例如,霍尔传感器主要采用半导体材料,利用霍尔效应来检测磁场变化,从而获取电机的相关参数--▲。

  此外,新能源汽车电机还可按照工作电源种类进行分类…▼▷,包括直流电机和交流电机两大类。其中,直流电机又可分为有刷直流电机和无刷直流电机◆。有刷直流电机结构简单、成本低•,但存在电刷磨损和换向火花等问题○◆;而无刷直流电机则通过电子换向装置替代了电刷和换向器,具有高效率、长寿命和低噪声等显著优点▷。

  交流电机可分为单相交流电机和三相交流电机★。单相交流电机多用于小型新能源汽车或特定辅助设备,而三相交流电机则因其高功率密度和效率■□,在各类新能源汽车中广泛使用。

  此外◁,根据结构和工作原理,电机还可进一步划分为直流电机、异步电机和同步电机-。直流电机由定子和转子组成,定生上的磁极与转子上的绕组相互作用,产生旋转力。异步电机,包括单相和三相,其转子转速略低于旋转磁场的同步转速,具有结构简单、成本低廉和耐久性好等优点☆▲,但功率因数和调速性能相对较弱。同步电机,如永磁同步电机,其磁场由永久磁铁产生,转速与交流电频率保持整倍数关系,具有高效率和功率密度★●-,但成本和对环境因素的敏感性较高=…。

  按用途划分,电机可分为驱动电机和控制用电机。驱动电机直接负责驱动车辆行驶,而控制用电机则主要用于车辆的转向、制动等控制系统△。此外◇◆,电机还可根据其运转速度进行分类,包括高速电机-…、低速电机、恒速电机和调速电机。

  新能源汽车中常用的电机主要有直流电机和交流感应电机□…▲。直流电机启动加速转矩大▪,电磁转矩控制特性出色•-☆,调速便捷▼…-,且控制装置简单、成本低廉。然而◁,其机械换向器在高速大负荷运行时会产生火花,限制了电机转速,同时电刷易磨损,需定期维护,产生的火花还会影响整车电器性能-■◆。因此,直流电机目前已逐渐被淘汰◆。

  相比之下,交流感应电机价格亲民、维护简便、体积紧凑且结构坚固。它运行可靠耐用▷◇▪,能应对大幅度的工作温度变化,转速范围广泛且峰值转速高…,能满足车辆高速巡航的需求。其控制系统也已相当成熟且稳定性良好。尽管如此▲,交流感应电机也存在一些不足,如控制相对复杂=▽•、功率密度和效率略低于永磁同步电机★。特别是在低转速运行时•=•,其效率表现欠佳,导致车辆在低速行驶时的能耗相对较高。

  新能源汽车电机成本中●□,材料成本占据重要地位◇。特别是对于永磁同步电机而言,永磁体成本占比高达45%左右△。常用的钕铁硼永磁体性能优越但价格不菲,其成本会受到市场供需和原材料价格波动的影响=。

  定子铁芯▲:通常由硅钢片叠压制成,其成本约占电机总成本的17%。硅钢片的质量对电机性能和效率有着直接影响,而高性能硅钢片的价格也相对较高。

  铜线:作为定子绕组的关键材料▪•,铜线成本在电机中占据一定比例•。尽管其导电性能优异□▼,但价格受市场铜价波动的影响,且电机功率越大,所需的铜线量越多,进而导致成本上升○★。

  壳体:多采用铝合金材质,其成本约占电机总成本的13%左右。铝合金材质轻便、强度高且散热性好-◁,但成本会受到市场价格和加工工艺的共同影响◆。

  制造成本方面,电机生产需要专业的设备如绕线机、冲压机等■★…,这些设备的购置、维护和更新都会反映在产品成本中。此外△◆◇,复杂的加工工艺如转子精加工和绕组绝缘处理等也会增加制造成本。

  在研发成本方面▽▽,设计研发环节需要大量资金投入,包括电机性能的提升、效率的优化以及可靠性的增强等方面的研究。同时,技术创新也是不可或缺的△▽•,企业需要不断探索新技术、新材料和新结构以降低成本、提升性能▷△。

  此外☆▪,还有管理成本△-、销售成本和利润等因素也会对电机总成本产生影响。企业需要合理控制这些成本以确保在激烈的市场竞争中保持竞争力并实现可持续发展▼。

  国外供应商方面,西门子在电气化领域拥有深厚积淀,其SIVETEC感应电机和永磁电机产品以高效、高功率著称,并与法雷奥…◇•、威马汽车等知名企业建立了稳固的合作关系。日立汽车系统则专注于混合动力汽车和电动汽车驱动系统的研发与生产=,其电动四轮驱动系统和永磁电动机技术均处于行业前列,为本田、雪佛兰等车企的性能提升贡献力量。而大陆集团,作为全球汽车零部件的领军企业◁-▼,其电驱动系统产品覆盖多种性能等级,并与滴滴出行等企业携手,共同推动智能网联车的创新发展。

  博世,这家全球知名的汽车技术供应商,与蔚来汽车等众多车企保持着紧密的合作关系▽▲。他们不仅提供电驱动系统,还致力于传感器技术的研发□◆,为电动汽车行业的蓬勃发展贡献了自己的力量。

  在国内供应商方面,同样涌现出许多杰出的企业。例如,弗迪动力△▷□,作为比亚迪旗下的重要子公司,自2003年以来一直专注于汽车动力总成及新能源整体解决方案的研发与生产○☆☆。其永磁直流电机技术在效率和功率密度上均取得了显著突破,并与戴姆勒等知名企业建立了合作关系。

  方正电机,自1995年成立以来▽,便致力于微电机及控制器■☆、节能与新能源汽车驱动总成的研发与生产。他们的产品覆盖了全系列、全类型的车型,并与多家知名车企达成了深度合作▷。

  此外,联合汽车电子UAES也是一家值得关注的企业▽。作为中联汽车电子有限公司和德国罗伯特•博世在国内的合资企业…▼,他们专注于为客户提供先进的•、完整的汽车动力总成和车身控制系统解决方案。汽油发动机管理系统等的开发★■、生产和销售是他们的核心业务•◇,与理想、大众等知名品牌有着稳定的合作关系。

  上海电驱动,隶属于大洋电机旗下●,在节能与新能源汽车电机驱动系统的研发★、生产与销售方面取得了显著成就。他们拥有多项车用电驱动领域的核心专利,并主持和参与了多项行业标准的制修订工作。为国内整车企业配套开发电驱动系统200多项,充分展现了他们在行业内的领先地位。

  汇川联合动力,前身为汇川汽车电子事业部,自2016年起独立运营新能源汽车零部件业务。他们为众多主流新能源汽车OEM厂家提供持续领先的动力总成系统解决方案◆▽,其产品广泛应用于新能源乘用车、新能源商用客车及新能源商用物流车等多个领域。

  精进电动JJE,作为专业的新能源汽车电机和动力系统提供商,其技术路线涵盖纯电动、插电混合动力及混合动力等多种类型。依托驱动电机产品,精进电动形成了包括电机、电机控制器、精密传动及控制软件在内的综合供应能力◆…▼,为客户提供全面的电驱动总成及核心零部件解决方案。

  华域电动,作为上市公司华域汽车旗下的重要分支■◆○,专注于提供△“新能源汽车驱动系统”的集成解决方案。他们在新能源电机及控制器核心技术方面拥有自主知识产权▷,并具备产品研发•、软件开发等多方面的能力。

  中车电动,由中国中车集团整合全球优质资源而成立●•▽,专注于新能源商用车整车研发与制造。公司主要聚焦于新能源客车、新能源专用车及新能源物流车装备领域,致力于打造智慧公交、智慧环卫、智慧物流三大平台的一体化解决方案。

  近年来,新能源汽车电机行业迎来了空前的市场机遇☆。2022年◆▼,全球新能源汽车电机市场规模已达247亿元,同比增长23.8%,中国市场规模更是占据半壁江山,约为121亿元■。展望未来,随着新能源汽车市场的持续繁荣,预计到2025年▲□■,全球新能源汽车电机市场规模将激增至385亿元。

  在技术升级的推动下☆★…,永磁同步电机凭借其高功率密度和高效率等特点,装车占比持续攀升。未来,永磁同步电机将朝着更高性能方向发展,如进一步提升功率密度、优化散热技术等,以适应新能源汽车对动力性能和续航里程的日益严苛要求。

  同时,集成化与轻量化成为行业发展的重要趋势。通过将电机与发动机、变速箱▼•=、电控等部件深度集成,形成多合一动力总成系统,不仅提高了系统效率、降低了能耗与成本◆●△,还有效减少了占用空间及整车重量▼,对提升新能源汽车的能效和操控性能具有重要意义。

  此外,数字化与智能化技术也正逐渐渗透到新能源汽车电机行业中。电机与电控的深度融合,使得电机转速、扭矩分配等功能的控制更为精确和优化,同时还具备了安全监控、故障诊断◁•▲、远程升级等智能化功能,为驾驶者提供了更加便捷和安全的驾驶体验•=,并为自动驾驶等高级驾驶辅助功能的实现提供了坚实的技术支持。

  在高效散热技术方面,油冷技术因能满足高功率电机散热需求而备受瞩目□…。未来☆▲,随着高功率密度电机应用的不断拓展◁,对高效散热材料和结构设计的需求也将日益旺盛。此外,多领域应用拓展也是行业发展的一个重要方向◁★。除新能源汽车外,电机还将在电动船舶▷▽、电动飞机等新兴领域找到新的应用场景,这将进一步拓宽市场的应用空间■,同时推动电机技术的多样化发展。

  最后,在供应链整合方面,上游原材料供应商、中游零部件制造商和下游整车厂等产业链环节将加强协作与整合。通过形成更紧密的产业联盟…▲,共同应对市场变化和技术挑战•△,将有助于保障原材料供应的稳定性、降低生产成本、提高产品质量和开发效率。