新能源汽车驱动电机技术发展-电机及冷却方式

✓ 可以覆盖中国大部分路况 ✓ 合理的系统成本
12000/13000rpm 电机 减速器 驱动系统
• 电机输出效率低 • 温度高 • 电机核心部件成本上升
• 对齿轮，轴承，密封等核 心部件要求高
• 成本上升
• 可以满足更高车速/扭矩 • 成本相对较高
FDM
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扁线电机技术特点
相同硅钢片结构下扁线绕组电机与圆线绕组电机的交流电阻与效率map对比如下：
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总结
FDM
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3
新能源车驱动电机的趋势 高速化 高功率化
平台化
集成化
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新能源汽车驱动电机的发展趋势
内燃机
传统动力总成
多档变速箱
+
电驱动系统
混动
纯电动
+
+
覆盖基本的高车速， 发动机转速<5000rpm
高速化 高功率化
FDM
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新能源车驱动电机的趋势 高速化 高功率化
平台化
集成化
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新能源汽车驱动电机的发展趋势
MEB
✓ 轿车 ✓ 紧凑型轿车 ✓ SUV ✓ 大型SUV ✓ ……
到2025年目标1000万辆
MEA
MEP
PMA …...
来源：互联网公开信息
FDM
电驱动系统的零部件包括电机 面临新的要求
自动化的可制造性 满足高生产效率 可衍生化设计
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新能源车驱动电机的趋势 高速化 高功率化
平台化
集成化
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30 95.4 96 95.9 95.7 95.4 95.1 94.7 94.6 94.4 93.8 93.1 92.4 91.7 91 90.3 89.5
转矩 （Nm）
转矩 （Nm）
转速 （rpm）
1000 2000 3000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 14000 15000 16000
车速[kph]
国内与欧洲路况对比
140 120 100
80 60 40 20
0 0
NEDC整车工况
200
400
600
时间[s]
PMSM 永磁同步电机
800
1000
1200
ASM 交流异步电机
FDM
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转速对系统成本的影响
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✓ 电机输出效率高 ✓ 温度低 ✓ 电机核心部件成本下降
✓ 零部件供应链成熟 ✓ 成本低
330 10.3 10.4 10.4
120 93.5 96 96.8 97.1 97.2 97.3 97.1 96.8 96.4 95.8 95
90 94.3 96.3 96.9 97.1 97.1 97.2 97.1 96.9 96.5 96.1 95.6 95.1 94.5 93.6
60 95.1 96.5 96.8 96.9 96.8 96.7 96.7 96.5 96.2 95.8 95.3 94.8 94.3 93.8 93.2 92.6
股票代码：002196.SZ
驱动世界不断向前
2019.04 TMC
新能源汽车驱动电机技术发展
FDM
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1
目录
1
新能源汽车驱动电机的发展趋势
2
电机的冷却方式
3
扁线电机的技术特点
4
方正电机扁线电机介绍
5
总结
FDM
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2
目录
1
新能源汽车驱动电机的发展趋势
2
电机的冷却方式
3
扁线电机的技术特点
4
方正电机扁线电机介绍
扁线电机
240 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4
210 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.8
180 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.8 8.3
150 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.8 8.3 8.9
120 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.8 8.3 8.9 9.5 10.2
D-转子轴油冷 （不喷出）
E-端盖喷油 （喷出至绕组端部）
F-端盖喷油 （喷出至转子铁芯端板）
G-定子硅钢片内油冷
H-定子硅钢片外油冷
FDM
目录
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新能源汽车驱动电机的发展趋势
2
电机的冷却方式
3
扁线电机的技术特点
4
方正电机扁线电机介绍
5
总结
FDM
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中国 城市 路况
欧洲 常用 路况
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扁线优于圆线区域
圆线优于 扁线区域
来自百度文库转速 （rpm）
1000 2000 3000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 14000 15000 16000
330 6.2 6.3 6.5
300 6.2 6.3 6.5 7.0 270 6.2 6.3 6.5 7.0
新能源汽车驱动电机的发展趋势
集成系统应用日益普遍
FDM
集成系统中的驱动电机 ✓ 确保电机具备高输出效率 ✓ 油冷电机应用逐渐增加 ✓ 扁线电机应用逐渐增加
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目录
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新能源汽车驱动电机的发展趋势
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电机的冷却方式
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扁线电机的技术特点
4
方正电机扁线电机介绍
5
总结
FDM
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冷却方式的影响
风冷
水冷
油冷
扁线电机
240 90.5 94.6 96 96.6 96.8 96.3
210 91.3 95 96.2 96.7 97 96.8 96
180 92 95.3 96.4 96.9 97.1 97.1 96.6 95.8
150 92.8 95.7 96.6 97 97.2 97.2 97 96.5 95.8
✓ 体积小 ✓ 重量轻 ✓ 散热相对较差 ✓ 取消冷却附件
降低成本
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✓ 比较普遍 ✓ 散热好 ✓ 功率密度得到提升
FDM
✓ 降温效果好 ✓ 尤其适合高转速电机 ✓ 可能会成为趋势 ✓ 功率密度进一步提升
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A-水冷 （外水套）
B-转子轴油冷 （喷出至转子内部）
水冷&油冷 独立方案
C-转子轴油冷 （喷出至绕组端部）
转矩 （Nm）
扁线优于圆线区域
圆线优于 扁线区域
转速 （rpm）
1000 2000 3000 4000 5000 6000 7000 8000 9000 10000 11000 12000 13000 14000 15000 16000
330 88 93.2 95 95.9
300 88.9 93.8 95.4 96.2 96.2 270 89.7 94.2 95.7 96.4 96.6
90 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.8 8.3 8.9 9.5 10.2 11.0 12.8
60 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.8 8.3 8.9 9.5 10.2 11.0 12.8 13.7 14.8
30 6.2 6.3 6.5 7.0 7.4 7.9 8.3 8.9 9.5 10.3 11.0 12.8 13.7 14.8