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二、國內(nèi)外驅(qū)動(dòng)電機(jī)及控制系統(tǒng)發(fā)展?fàn)顩r

    1、國內(nèi)外驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀

    國內(nèi)外驅(qū)動(dòng)電機(jī)產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品通常分為有刷直流電機(jī)、一般同步電機(jī)、感應(yīng)電機(jī)與有刷磁鐵電機(jī)。日本的電機(jī)產(chǎn)業(yè)化水平較高。近年來美、歐開發(fā)的電動(dòng)汽車多采用交流感應(yīng)電機(jī)，日本則多采用永磁電機(jī)。

    國內(nèi)車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)行業(yè)現(xiàn)狀是車用電機(jī)是電機(jī)業(yè)中的小行業(yè)、但制造門檻高，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)還存在較多差距與不足，但國內(nèi)政策扶持將加快產(chǎn)業(yè)步伐。

    近年來美、歐開發(fā)的電動(dòng)客車多采用交流異步電機(jī)。為了降低車重，電機(jī)殼體大多采用鑄鋁材料，電機(jī)恒功率范圍較寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的2～2.5倍。

    日本近年來問世的電動(dòng)汽車大多采用永磁同步電機(jī)。產(chǎn)品功率等級覆蓋3～123kW，電機(jī)恒功率范圍很寬，最高轉(zhuǎn)速可達(dá)基速的5倍。

    交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)在我國已建立了具有自主知識產(chǎn)權(quán)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)平臺，形成了小批量生產(chǎn)的開發(fā)、制造、試驗(yàn)及服務(wù)體系；產(chǎn)品性能基本滿足整車需求，大功率異步電機(jī)系統(tǒng)已廣泛應(yīng)用于各類電動(dòng)客車；通過示范運(yùn)行和小規(guī)模市場化應(yīng)用，產(chǎn)品可靠性得到了初步驗(yàn)證。

    開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已形成優(yōu)化設(shè)計(jì)和自主研發(fā)能力，通過合理設(shè)計(jì)電機(jī)結(jié)構(gòu)、改進(jìn)控制技術(shù)，產(chǎn)品性能基本滿足整車需求；部分公司已具備年產(chǎn)2000套的生產(chǎn)能力，能滿足小批量配套需求，目前部分產(chǎn)品已配套整車示范運(yùn)行，效果良好。

    永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)已形成了一定的研發(fā)和生產(chǎn)能力，開發(fā)了不同系列產(chǎn)品，可應(yīng)用于各類電動(dòng)汽車；產(chǎn)品部分技術(shù)指標(biāo)接近國際先進(jìn)水平，但總體水平與國外仍有一定差距；基本具備永磁同步電機(jī)集成化設(shè)計(jì)能力；多數(shù)公司仍處于小規(guī)模試制生產(chǎn)，少數(shù)公司已投資建立車用驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)專用生產(chǎn)線。

    永磁電機(jī)材料永磁電機(jī)的主要材料有釹鐵硼磁鋼、硅鋼等。部分公司掌握了電機(jī)轉(zhuǎn)子磁體先裝配后充磁的整體充磁技術(shù)。國內(nèi)研制的釹鐵硼永磁體最高工作溫度可達(dá)280℃，但技術(shù)水平仍與德國和日本有較大差距。

    硅鋼是制造電機(jī)鐵芯的重要磁性材料，其成本占電機(jī)本體的20%左右，其厚度對鐵耗有較大影響，日本已生產(chǎn)出0.27mm硅鋼片用于車用電機(jī)，我國僅開發(fā)出0.35mm硅鋼片。

    電機(jī)控制器關(guān)鍵部件電機(jī)控制器用位置／轉(zhuǎn)速傳感器多為旋轉(zhuǎn)變壓器，目前基本采用進(jìn)口產(chǎn)品，我國部分公司已具備旋轉(zhuǎn)變壓器的研發(fā)生產(chǎn)能力，但產(chǎn)品精度、可靠性與國外仍有差距。
  2、國內(nèi)驅(qū)動(dòng)電機(jī)企業(yè)分布

    我國電機(jī)產(chǎn)業(yè)規(guī)模居全球首位，中小型電機(jī)約有300個(gè)系列，1500個(gè)品種，產(chǎn)品量大面廣，廣泛應(yīng)用于工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防、公共設(shè)施、家用電器等各個(gè)領(lǐng)域，其耗用的電能占全國發(fā)電量的60%以上。

    目前國內(nèi)從事車用電機(jī)研發(fā)和生產(chǎn)的有中科院電工所、蘇州星恒、上海安乃達(dá)、北京中紡銳力、時(shí)代集團(tuán)、御能動(dòng)力、上海電驅(qū)動(dòng)、上海大郡、湖南南車時(shí)代、萬向電動(dòng)汽車、中山大洋電機(jī)、江西特種電機(jī)等公司。

  圖3 電動(dòng)汽車研發(fā)單位分布

    資料來源：中機(jī)院新興產(chǎn)業(yè)研究所

  目前國內(nèi)電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)企業(yè)主要有以下三類：1）具有傳統(tǒng)整車及其零部件生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)如萬向集團(tuán)、上汽集團(tuán)、一汽集團(tuán)、二汽集團(tuán)、東風(fēng)集團(tuán)、深圳五洲龍、玉柴集團(tuán)、中國南車等；2）具有其它領(lǐng)域電機(jī)生產(chǎn)經(jīng)驗(yàn)的企業(yè)如大洋電機(jī)、江特電機(jī)、中紡銳力等；3）專門針對電動(dòng)車成立的電機(jī)企業(yè)如北京精進(jìn)電動(dòng)、上海電驅(qū)動(dòng)、上海大郡自動(dòng)化等。隨著未來汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)市場規(guī)模逐步增大，三類企業(yè)將發(fā)揮各自的競爭優(yōu)勢。

    3、電機(jī)控制器未來發(fā)展趨勢

    新能源汽車作為“下一代汽車”的主要解決方案，按照目前技術(shù)實(shí)現(xiàn)的難易程度、產(chǎn)業(yè)化的可能性等要素排列，可分為近期、中期和遠(yuǎn)期解決方案。其中，混合動(dòng)力汽車與純電動(dòng)汽車分別屬于近期和中期解決方案范疇。5~10年內(nèi)，純電動(dòng)汽車或?qū)⒂瓉肀l(fā)性增長的機(jī)遇。

    圖4 國際上公認(rèn)的新能源汽車發(fā)展路徑圖

    資料來源：中機(jī)院新興產(chǎn)業(yè)研究所

    表3 主要新能源汽車的技術(shù)特征及發(fā)展現(xiàn)狀