驅動電機是新能源汽車的三大核心部件之一,相較于傳統工業電機,新能源汽車驅動電機有更高的技術要求。那么,目前我國的新能源汽車驅動電機技術處于什么水平?所使用的驅動電機有什么特點?當前的市場如何?未來又將面臨怎樣的發展態勢?
驅動電機是新能源汽車的三大核心部件之一,相較于傳統工業電機,新能源汽車驅動電機有更高的技術要求。從某種意義上來講,新能源汽車驅動電機的發展水平直接決定了新能源汽車產業的先進程度。業內人士指出,如今國產新能源汽車相關的政策暖風持續吹向電機行業,將會對行業發展產生積極作用。
那么,目前我國的新能源汽車驅動電機技術處于什么水平?所使用的驅動電機有什么特點?當前的市場如何?未來又將面臨怎樣的發展態勢?
國內驅動電機技術及市場取得新突破
由于新能源汽車的發展時間較短,新能源汽車電機產業尚未完全成熟,目前國內外市場上的新能源汽車電機產品一般由傳統電機企業、汽車電子企業或電池企業拓展的供應商提供。加之中國的電機產業起步較晚,而且世界先進電機技術都掌握在歐洲和日本等老牌的電機強國的企業之中,所以就電機產業而言,中國要想領先于這些傳統強國確實存在一定的難度。
北京科技大學信息工程學院教授余達太也曾經公開表示:“國內真正有實力做新能源電機的企業很少,尤其是在乘用車領域,在各企業大力宣揚擁有‘核心自主’的背景下,大家都不愿對外展示作為新能源汽車核心部件之一的電機環節仍處于受制于人的境況。”
驅動電機作為新能源汽車上的關鍵零部件,技術還有待提高,產品品質有待升級,行業標準有待完善,再加上我國驅動電機行業仍處于產業化起步階段,在關鍵技術上與發達國家確實存在差距。但是近年來,通過國家對新能源汽車電機系統的集中研發和應用,我國各大電機企業已自主開發出能夠滿足各類新能源汽車需求的驅動電機系統產品,并且獲得了一大批電機系統的相關知識產權,初步形成具有核心競爭能力的車用驅動電機系統批量生產能力。
中國能夠生產新能源汽車驅動電機的廠家有30家左右,包括整車廠、汽車零配件生產商、獨立電機生產商,在本土廠商中,能夠為整車廠進行批量供貨的生產企業有15家左右。過去的2014年,我國新能源汽車驅動電機取得令人欣喜的進步。
新能源汽車電機
在技術方面,方正電機公司及旗下全資子公司深圳市高科潤電子有限公司共同搭建了新能源驅動系統研發平臺,形成研發資源、產品參數和試驗平臺數據共享的全面協同研發,申請并授權9項新能源汽車電機實用新型專利,申請受理一項發明專利。
在市場方面,江特電機并購了上海交鴻,拓展機器人等自動化企業之后,產品向節能、高效電機產品轉型成效明顯,新能源汽車電機的銷售收入實現了811.74%的增長。
大洋電機公司的新能源汽車驅動電機的總成系統年收入為9946.47萬元,同比增184.35%;毛利率24.92%,同比增4.72個百分點。同時,《微電機世界網》還從北京汽車新能源股份有限公司處得知,該公司已經在2014年成立了兩家電機分公司,其中的北汽大洋電機正是與大洋電機公司合作創立,全面投入生產新能源汽車專用電機及控制系統,旨在共同促進中國新能源汽車驅動電機技術發展。
憑借北京汽車工業集團的新能源汽車技術研發、資源集約、產業整合的項目管理平臺,再加上大洋電機在國內領先的專業化電機研發制造能力,北汽新能源汽車意在推進中國新能源汽車的產業化,從競爭到聯合的模式將進一步推動中國新能源汽車技術的發展,助力中國汽車行業實現更高的標準。
永磁電機占據市場已成必然趨勢
據悉,原本新能源汽車市場上應用最廣泛的電機主要有三類:永磁同步電機、異步電機和開關磁阻電機。
異步電機較之于永磁電機,成本更低、結構相對更簡單、控制技術也相對成熟。但是其高效區較窄,在相同的性能參數下,異步電機的尺寸較大,重量較重,這些缺點都在一定程度上制約了其廣泛應用。
開關磁阻電機從電機本身和控制來說都十分成熟,電機結構簡單可靠、系統成本低是其主要優點。但是開關磁阻電機有轉矩波動大、噪音大、系統非線性特性等缺點,所以目前應用還受到限制。
近年來,隨著電子電力技術、微電子技術、新型電機控制理論和稀土永磁材料的快速發展,永磁同步電機也得到了迅速推廣,加之新能源汽車電機技術要求較高,目前業內普遍認為永磁同步電機是最合適新能源汽車的電機類型且最具競爭優勢。
永磁電機具有效率高、比功率大、功率因數高、可靠性高和便于維護等優點,采用矢量控制的變頻調速系統,可使永磁電機擁有寬廣的調速范圍。因此以豐田汽車和本田汽車為代表的國際化制造商以及國內一汽、東風、長安、奇瑞等廠商均在其新能源汽車中采用永磁電機,推動新能源汽車電機轉向永磁化方向發展。有人就此提出憑借著新能源汽車產業的快速發展以及我國在稀土材料、電機和電力電子制造等方面的優勢,我國的新能源汽車電機驅動系統技術和產業發展必將駛入“快車道”。
雖然我國稀土材料儲量豐富,而且從現在的趨勢來看,未來新能源汽車驅動電機系統將會朝著電機永磁化、控制系統數字化和系統集成化方向發展。但是,目前我國永磁驅動電機價格過高卻是不容爭辯的事實,這也是導致采用永磁電機作為驅動電機的新能源汽車價格“不夠親民”的重要因素。
那么造成新能源汽車永磁電機價格過高的主要原因是什么呢?《微電機世界網》就這個問題詢問了深圳一位從事微電機研發十余年的工程師,他認為“中國異步電機和磁阻電機的研發及生產技術與國外差距并不明顯,但是從發展大趨勢來看,新能源汽車需要的是永磁電機,中國恰恰在永磁電機的研發領域與國外的技術水平存在一定差距。”
永磁電機的內部結構十分復雜,技術研發改進較為困難,而且飽和非線性也使得其控制相對復雜,導致價格難以降低。但是永磁電機擁有效率高、高效區寬、轉矩密度高、重量輕、調速范圍寬等優點,所以目前的混合動力轎車中采用的基本都是永磁同步電機,就拿豐田的普銳斯來說,其所采用的永磁電機功率已達到了50kW,未來新能源汽車驅動電機市場被永磁電機占領是必然的趨勢。
政策扶持將拉動電機產業鏈市場
電機作為新能源汽車的動力來源,是必不可缺的零部件,也是新能源汽車發展的基礎。雖然國內新能源汽車驅動電機行業還存在較多不足,但是國內政策扶持將加快新能源汽車產業的發展步伐。
“我國是世界汽車的制造大國,具有一定規模的生產制造驅動電機以及零部件的企業逾千。這一切都得益于持續增長的國內消費市場所提供的巨大發展空間,再加上政策的扶持,新能源汽車未來的市場前景很值得期待。” 中國汽車協會車用發電機分會常務副秘書長葛紅如此評價中國的新能源汽車市場。
2014年中國新能源汽車推廣力度開始加強,產銷量出現加速增長的態勢,新能源汽車的市場增長加速將帶動新能源汽車驅動電機市場的發展。再加上日前財政部、工信部、國稅總局三部委聯合發布了新能源車的扶持政策,對節能車船減半征收車船稅,對新能源車則將完全減免車船稅。
新能源汽車政策扶持
科技部也在今年發布了《國家重點研發計劃新能源汽車重點專項實施方案(征求意見稿)》,該方案的具體目標是到2020年,中國的新能源汽車驅動電機技術水平保持國際先進,電機驅動控制器比功率要比2014年提高一倍,趕上國際先進水平,并實現新能源汽車保有量達到500萬輛的目標。
各項扶持政策的出臺讓廣汽集團、上汽集團等眾多汽車廠商紛紛推出新能源汽車。北京汽車新能源股份有限公司也向《微電機世界網》表示:“因為國家政策支持,所以我們享受到了很多企業享受不了的優勢,近幾年我們北汽集團,包括新能源汽車驅動電機和汽車整車在產品研發、產能、研發隊伍建設方面都得到了很大的提升。”
數據顯示,2015年的前4個月,我國新能源汽車產量同比增長近3倍,不少業內人士樂觀預計:2015年,新能源汽車將迎來銷量真正爆發的第一年,行業基本面出現拐點。隨著中國政府的“互聯網+”國家戰略的制定和出臺,互聯網金融與新能源汽車也在順勢結合,新能源汽車的增長將帶動汽車后市場中的汽車零部件需求增加,必然會拉動包括驅動電機在內的產業鏈共同發展。
本文轉自大比特資訊網