新能源汽車電機電控系統介紹

OFweek新能源汽車網訊 新能源電動汽車性能還有巨大的提升空間，大家往往最關注電池，作為決定電動汽車性能的關鍵部件，本文詳細說說電機電控。

一、電機電控的重要性

新能源汽車作為傳統燃油汽車的替代品，其主要電氣系統即為在傳統汽車「三小電」(空調、轉向、制動)基礎上延伸產生的電動動力總成系統「三大電」――電池、電機、電控。其中，電機、電控系統作為傳統發動機(變速箱)功能的替代，其性能直接決定了電動汽車的爬坡、加速、最高速度等主要性能指標。

同時，新能源汽車電機、電控系統面臨的工況相對複雜：需要能夠頻繁起停、加減速，低速/爬坡時要求高轉矩，高速行駛時要求低轉矩，具有大變速範圍；混合動力車還需要處理電機啟動、電機發電、制動能量回饋等特殊功能。此外，電機的能耗直接決定了固定電池容量情況下的續航里程。因此，電動汽車驅動系統在負載要求、技術性能和工作環境上有特殊要求：

其一，驅動電機要有更高的能量密度，實現輕量化、低成本，適應有限的車內空間，同時要具有能量回饋能力，降低整車能耗；

第二，驅動電機同時具備高速寬調速和低速大扭矩，以提供高啟動速度、爬坡性能和高速加速性能；

第三，電控系統要有高控制精度、高動態響應速率，並同時提供高安全性和可靠性。

電機電控系統作為新能源汽車產業鏈的重要一環，其技術、製造水平直接影響整車的性能和成本。目前，國內在電機、電控領域的自主化程度仍遠落後於電池，部分電機電控核心組件如IGBT 晶元等仍不具備完全自主生產能力，具備系統完整知識產權的整車企業和零部件企業仍是少數。隨著國內電機電控系統產業鏈的逐步完善，電機電控系統的國產化率逐步提高，電機電控市場具有的增速有望超過新能源汽車整車市場的增速。

電池、電機、電控在新能源汽車中的應用

此外，隨著整車車體結構輕量化的推進，電池、電機、電控系統在新能源汽車整車中的成本佔比也逐漸上升。根據Argonne 國家實驗室統計數據，新能源汽車動力總成(電機、電控、變速器)的成本分別占整車成本的15.67%(轎車)和13.69%(小型貨車)，總成佔比僅次於電池和BMS 系統。在新能源汽車補貼逐步退坡的政策驅動下，動力總成成本、重量下降的壓力將逐步向上傳導至電機、電控產品廠商，具備技術、規模優勢的供應商將在成本下降的過程中佔據優勢。因此，電機電控市場仍然在很大程度上影響新能源汽車市場的走向。

二、永磁同步、交流非同步電機成為驅動電機主流技術

電動機在工業中的應用非常廣泛，功率覆蓋範圍寬，種類也很多。但由於新能源汽車在功率、轉矩、體積、質量、散熱等方面對驅動電機有更高的要求，因此，相比工業電機，新能源汽車驅動電機必須具備更優良的性能，如：小體積以適應車輛有限的內部空間，工作溫度範圍寬(-40~1050C)，適應不穩定的工作環境，高可靠性以保證車輛和乘員的安全，高功率密度以提供良好的加速性能(1.0-1.5kW/kg)等，因此驅動電機的種類相對較少，功率覆蓋也相對較窄，產品相對集中。

新能源汽車驅動電機的分類

目前，應用於新能源汽車的驅動電機主要包括直流電機、交流電機和開關磁阻電機三類，其中在目前乘用車、商用車領域應用較為廣泛的電機包括直流(無刷) 電機、交流感應(非同步)電機、永磁同步電機、開關磁阻電機等。其他特殊類型的驅動電機包括輪轂/輪邊電機、混合勵磁電機、多相電機、雙機械埠能量變換器( Dmp-EVT)，目前市場化應用較少，是否能夠大規模推廣需要更長時間的車型驗證。

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