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新能源汽車加速只需幾秒,只是電機(jī)的功勞-EMRAX電機(jī)
閱讀:689 發(fā)布時(shí)間:2020-3-4 作為新能源汽車的核心部件之一,驅(qū)動(dòng)電機(jī)及其相關(guān)的驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的特性決定了汽車行駛的主要性能指標(biāo)。早期的電動(dòng)汽車主要采用直流電機(jī),而在20世紀(jì)80年代之后,異步電機(jī)、永磁同步電機(jī)以及開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)逐漸成為了主流。在當(dāng)前市售的主流新能源汽車中,以2017年銷量排名*新能源汽車(排名1-10位的分別是北汽新能源EC180、特斯拉的MODEL S(參數(shù)|圖片)、豐田的普銳斯(參數(shù)|圖片)PHEV、日產(chǎn)LEAF、特斯拉MODEL X(參數(shù)|圖片)、眾泰的知豆(參數(shù)|圖片)、雷諾ZOE(參數(shù)|圖片)、寶馬i3、比亞迪的宋DM、雪佛蘭Bolt)為例,眾泰知豆、雪佛蘭BOLT、日產(chǎn)LEAF、比亞迪的宋DM、豐田的普銳斯PHEV采用永磁同步電機(jī),北汽新能源EC180、特斯拉的MODEL S及MODEL X采用的是交流異步電機(jī)
據(jù)相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),2017年新能源汽車(純電動(dòng)和插電式混合動(dòng)力)銷量超過(guò)120萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)近五成,新能源汽車銷量在汽車銷量當(dāng)中的占比已經(jīng)超過(guò)1%,其中在主要的新能源乘用車銷售國(guó)中,美國(guó)、挪威、法國(guó)同比增速均超過(guò)25%,德國(guó)銷量同比翻番,而增速快的中國(guó),新能源乘用車銷售約55.6萬(wàn)輛,同比增長(zhǎng)69%,國(guó)內(nèi)*達(dá)到了2.1%。上述數(shù)據(jù)再次表明,新能源汽車在范圍內(nèi)已經(jīng)駛?cè)肓丝焖侔l(fā)展的高速公路
1、軸向磁場(chǎng)電機(jī)
盡管上述車型采用了不同類型的驅(qū)動(dòng)電機(jī),但上述電機(jī)無(wú)一例外都采用了徑向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu),不僅如此,目前市場(chǎng)上大多數(shù)的量產(chǎn)新能源汽車都采用的是徑向磁場(chǎng)電機(jī),如下圖所示。
我們知道,根據(jù)定轉(zhuǎn)子之間形成磁場(chǎng)的方向,電機(jī)可分為徑向磁場(chǎng)電機(jī)和軸向磁場(chǎng)電機(jī)電機(jī)。軸向磁場(chǎng)電機(jī)又被成為盤(pán)式電機(jī),1821年,法拉第發(fā)明的*一臺(tái)電機(jī)就是軸向磁場(chǎng)電機(jī)。然而,軸向磁場(chǎng)電機(jī)的發(fā)展幾經(jīng)波折,在發(fā)展初期,因其自身固有缺陷,比如軸向磁吸力、制造困難等問(wèn)題,逐漸被徑向磁場(chǎng)電機(jī)取代。然而,在人們發(fā)現(xiàn)徑向磁場(chǎng)電機(jī)同樣也存在諸多難以克服的技術(shù)問(wèn)題時(shí),盤(pán)式電機(jī)再一次受到技術(shù)人員的關(guān)注,并在上世紀(jì)80年代達(dá)到了一個(gè)階段性的研發(fā)高潮期,同時(shí)利用雙氣隙結(jié)構(gòu)等手段解決了軸向受力問(wèn)題,并發(fā)展出了印刷電路線圈結(jié)構(gòu)以實(shí)現(xiàn)盤(pán)式電機(jī)的薄型化和高功率密度,以及halbach磁路結(jié)構(gòu)等技術(shù)。
軸向磁場(chǎng)電機(jī)又稱盤(pán)式電機(jī)、碟式電機(jī),其與普通電機(jī)大的區(qū)別在于,轉(zhuǎn)子是一個(gè)粘有永磁體的圓盤(pán)結(jié)構(gòu),故全稱叫做永磁盤(pán)式電機(jī)。盤(pán)式電機(jī)的優(yōu)勢(shì)在于,體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:(1)*的盤(pán)式線圈結(jié)構(gòu)大大地減小了電機(jī)的體積和重量。其采用的是一種非常新穎的交錯(cuò)安裝的分段線圈陣列結(jié)構(gòu),通過(guò)分段電磁排列技術(shù),交錯(cuò)地排列單個(gè)線圈,并組成薄圓盤(pán)狀的線圈陣列。相應(yīng)的,其磁鐵也采用扁平環(huán)形并且軸向間隔的結(jié)構(gòu)。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)能夠?qū)⒕€圈及磁鐵的厚度都降到了低,使得其能夠獲得大的磁通量,并且能夠顯著地提高線圈和磁鐵間的電動(dòng)交互作用。此外,盤(pán)式線圈陣列結(jié)構(gòu)能夠使陣列中的工作導(dǎo)體長(zhǎng)度到達(dá)長(zhǎng),進(jìn)而,電機(jī)產(chǎn)生的電壓也相應(yīng)地達(dá)到大。緊密排列的線圈還大大增加了線圈的面積,同時(shí)也大大地改善了發(fā)電機(jī)的功率轉(zhuǎn)換。(2)盤(pán)式電機(jī)的效率比普通電機(jī)要高很多,其大馬達(dá)功率甚至可以達(dá)到98%,幾乎算得上是無(wú)損耗電機(jī)。而由于部件較少且較為簡(jiǎn)單,使得盤(pán)式電機(jī)的設(shè)計(jì)也有了更多的選擇,不管是一片或者多片設(shè)計(jì)都能夠滿足,形式的多樣化使得盤(pán)式電機(jī)的應(yīng)用場(chǎng)合也更為廣闊。(3)除了效率高和體積小外,盤(pán)式電機(jī)的*結(jié)構(gòu)使得其還具有很多普通電機(jī)*的優(yōu)點(diǎn)。比如線圈和定子間的間隙小,其相互感應(yīng)也效應(yīng)很小。無(wú)刷的結(jié)構(gòu)使得盤(pán)式電機(jī)的應(yīng)用更為靈活,包括要求電機(jī)大孔徑穿孔的情況都能使用。雙軸空氣間隙結(jié)構(gòu)能夠使盤(pán)式電機(jī)產(chǎn)生自然的泵吸作用,可謂是盤(pán)式電機(jī)自帶的“內(nèi)置冷卻裝置”。
既然如此,軸向磁場(chǎng)電機(jī)為何被大部分車企所拋棄呢。那么我就來(lái)看看電動(dòng)汽車對(duì)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的需求。作為電動(dòng)汽車的驅(qū)動(dòng)電機(jī)應(yīng)當(dāng)具有高電壓、小質(zhì)量、低噪聲、較大的起動(dòng)轉(zhuǎn)矩和較大的調(diào)速范圍、良好的起動(dòng)性能和加速性能、高效率,低損耗、高可靠性等性能表現(xiàn)。同時(shí),為了能夠應(yīng)用于量產(chǎn)汽車,還應(yīng)具備低制造成本、便于維護(hù)等。然而,軸向磁場(chǎng)電機(jī)由于其定轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)特點(diǎn),其一個(gè)顯著的不足在于裝配工藝難度大,難以保證批量生產(chǎn)的產(chǎn)品一致性,同時(shí)由于采用大量的永磁材料,也導(dǎo)致其成本高昂。
2、軸向磁場(chǎng)電機(jī)在新能源汽車領(lǐng)域的申請(qǐng)趨勢(shì)
盡管如此,在新能源汽車領(lǐng)域,將軸向磁場(chǎng)電機(jī)用于電動(dòng)汽車上的努力從未停止過(guò)。作為技術(shù)研發(fā)重要的體現(xiàn)指標(biāo),通過(guò)分析范圍內(nèi)應(yīng)用于新能源汽車的軸向磁場(chǎng)電機(jī)相關(guān)申請(qǐng),可以在一定程度上反映該領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)狀況。
下圖是1999年至今軸向磁場(chǎng)電機(jī)在混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車領(lǐng)域的申請(qǐng)趨勢(shì)。從圖中可見(jiàn),在新能源汽車領(lǐng)域,盤(pán)式電機(jī)的各年申請(qǐng)數(shù)量并不大,這與目前主流混合動(dòng)力及電動(dòng)汽車企業(yè)采用其他類型電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)電機(jī)的現(xiàn)狀相一致。相關(guān)申請(qǐng)量從1999年到2004年持續(xù)增長(zhǎng),在此之后出現(xiàn)回落,但從2007年開(kāi)始申請(qǐng)量迅速增加,并在2009年達(dá)到歷史峰值。從2010年開(kāi)始,相關(guān)申請(qǐng)量再次逐漸回落,并且之后各年申請(qǐng)數(shù)量波動(dòng)明顯,顯示出各創(chuàng)新主體在該領(lǐng)域所投入的研發(fā)不斷地變化、調(diào)整,甚至退出,市場(chǎng)表現(xiàn)并不熱門(mén)。
3、軸向磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在國(guó)外新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展
3.1、通用公司
美國(guó)通用汽車公司是較早在其電動(dòng)汽車中使用軸向磁場(chǎng)電機(jī)技術(shù)的車企,早在1969年,通用公司就提交了相關(guān)申請(qǐng)US3566165A。該技術(shù)公開(kāi)了一種利用軸向磁場(chǎng)電機(jī)構(gòu)造電動(dòng)輪的技術(shù)。
后來(lái)通用公司曾推出過(guò)一款概念車,電動(dòng)跑車Saturn(土星)SKY,其采用兩組6片裝置的軸向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī)E158,其0-100公里時(shí)速的加速時(shí)間為達(dá)到了6秒,高車速也達(dá)到了時(shí)速145公里。
此外,通用公司還推出過(guò)基于單片裝置軸向磁場(chǎng)永磁同步電機(jī)E510雪佛蘭越野SUV。但終軸向磁場(chǎng)電機(jī)還是被通用放棄,其目前仍然活躍在市場(chǎng)上雪佛蘭BOLT使用的是一款徑向磁場(chǎng)結(jié)構(gòu)的永磁同步電機(jī)。
3.2、本田公司
迄今為止,本田公司并未推出過(guò)采用軸向磁場(chǎng)電機(jī)的新能源汽車產(chǎn)品,作為日系混合動(dòng)力技術(shù)的代表之一,本田在其混合動(dòng)力系統(tǒng)IMA,以及新的i-MMD混合動(dòng)力系統(tǒng)中采用的是徑向磁場(chǎng)的永磁同步電機(jī)。然而,軸向磁場(chǎng)電機(jī)也曾是本田公司的重要研發(fā)方向。
從圖中可以看出,本田公司對(duì)盤(pán)式電機(jī)相關(guān)的申請(qǐng)開(kāi)始于2003年,并且在開(kāi)始的幾年申請(qǐng)數(shù)量比較少,但從2007年開(kāi)始,申請(qǐng)量劇增,并且在之后的兩年2008和2009年里,申請(qǐng)量持續(xù)保持在高位。而在2009年之后,本田公司在軸向磁場(chǎng)電機(jī)的研發(fā)基本趨向于停止。本田公司在范圍內(nèi)申請(qǐng)的電機(jī)相關(guān)技術(shù)大約有2200多項(xiàng),由此也可以看出其在軸向磁場(chǎng)電機(jī)方面所投入的研發(fā)占比非常之少。因此,盡管本田公司的混合動(dòng)力系統(tǒng)技術(shù)一直在發(fā)展,并且在該技術(shù)領(lǐng)域具有很高的影響力,但是根據(jù)其申請(qǐng)情況基本可以判斷,其本田公司更加看好在混合動(dòng)力系統(tǒng)中使用的徑向磁場(chǎng)電機(jī),究其原因,盤(pán)式電機(jī)的高制造成本以及工藝難度帶來(lái)的不穩(wěn)定性是本田公司現(xiàn)階段放棄盤(pán)式電機(jī)的重要原因。
盡管本田公司在盤(pán)式電機(jī)布局的技術(shù)數(shù)量不多,但這些技術(shù)申請(qǐng)大部分是用于混合動(dòng)力和電動(dòng)汽車領(lǐng)域中的。這些技術(shù)中,用于提高電機(jī)效率和方便制造裝配的數(shù)量占比多,這也體現(xiàn)了本田公司一直以來(lái)的造車?yán)砟睿醋非蠊?jié)能環(huán)保,并通過(guò)高性價(jià)比來(lái)贏得市場(chǎng)。此外用于抑制電機(jī)振動(dòng)噪聲的技術(shù)數(shù)量也相對(duì)較多,從而提升車輛運(yùn)行的平順性,改善車輛乘坐舒適性。然而對(duì)于盤(pán)式電機(jī)所必須解決的冷卻散熱問(wèn)題,本田公司并沒(méi)有投放較多的研發(fā)精力,從而也從側(cè)面說(shuō)明,盤(pán)式電機(jī)技術(shù)很有可能并未在本田公司的產(chǎn)品中實(shí)際使用過(guò),而僅僅是停留在研發(fā)階段。
2017年7月,在日本茨城縣日立中市的日立汽車系統(tǒng)廠區(qū)內(nèi),本田技研工業(yè)株式會(huì)社與日立汽車系統(tǒng)株式會(huì)社設(shè)立了合資公司,專門(mén)從事電動(dòng)汽車用電機(jī)的研發(fā)、生產(chǎn)及銷售。由上圖可以發(fā)現(xiàn),日立公司在盤(pán)式電機(jī)領(lǐng)域同樣有著較強(qiáng)的研發(fā)實(shí)力和技術(shù)擁有量。尤其是,在本田公司在該領(lǐng)域技術(shù)布局減少的2010年以后,日立公司在盤(pán)式電機(jī)領(lǐng)域保持持續(xù)技術(shù)申請(qǐng),因此二者的jis申請(qǐng)?jiān)跁r(shí)間上實(shí)現(xiàn)了相互銜接,加上兩大企業(yè)在技術(shù)研發(fā)上儲(chǔ)備,在今后的盤(pán)式電機(jī)市場(chǎng)中必然會(huì)產(chǎn)生巨大的影響力。
該項(xiàng)技術(shù)的核心技術(shù)之一是非晶態(tài)金屬材料疊層定子鐵芯,日立公司于2008年申請(qǐng)了用于風(fēng)扇裝置的軸向間隙電機(jī)技術(shù)JP2009284578A,定子鐵芯由非晶態(tài)金屬帶繞制成型或通過(guò)切割板材疊放成型。如下圖所示:
3.3、英國(guó)YASA公司
YASA成立于2009年,是一家軸向磁場(chǎng)電機(jī)和控制器制造商,總部位于英國(guó)汽車制造的中心地帶-牛津,其產(chǎn)品主要用于汽車,航空和船舶領(lǐng)域。YASA與汽車行業(yè)的多家客戶簽署了長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)和供應(yīng)協(xié)議,其在英國(guó)牛津開(kāi)設(shè)的新工廠年產(chǎn)能達(dá)10萬(wàn)臺(tái),其中80%的產(chǎn)品出口到包括中國(guó)在內(nèi)的各地的汽車制造商,包括捷豹路虎、威廉姆斯等。
YASA研發(fā)的創(chuàng)新性的軸向磁場(chǎng)電機(jī)設(shè)計(jì),具有的動(dòng)力和轉(zhuǎn)矩密度,適合混動(dòng)車和純電動(dòng)車,使得汽車制造商擁有更大的設(shè)計(jì)自由度,在提升車輛的性能的同時(shí)還能減輕車重。該電機(jī)定子鐵心采用SMC材料,其高轉(zhuǎn)矩密度可達(dá)到30Nm/kg,高功率密度可達(dá)到10kW/kg,YASA-750電機(jī)產(chǎn)品在僅有25kg重量時(shí),可表現(xiàn)出750Nm和100kW的峰值性能,而新的YASA-400產(chǎn)品經(jīng)過(guò)了*的性能優(yōu)化設(shè)計(jì),在僅有22kg的小重量和尺寸情況下,可達(dá)到150kW(700V)的峰值功率和400Nm的峰值轉(zhuǎn)矩。
YASA的技術(shù)申請(qǐng)始于2009年,其初申請(qǐng)涉及電機(jī)整體結(jié)構(gòu)(CN102365810B)、冷卻結(jié)構(gòu)、磁路結(jié)構(gòu)和定子線棒結(jié)構(gòu),屬于該公司核心技術(shù),覆蓋了YASA電機(jī)技術(shù)大部分創(chuàng)新點(diǎn)。由于YASA電機(jī)采用無(wú)軛鐵分段電樞(Yokeless And Segmented Armature)結(jié)構(gòu),YASA型電機(jī)具有功率密度高,結(jié)構(gòu)緊湊的優(yōu)點(diǎn),同時(shí)省略了軛鐵也帶來(lái)了散熱困難,轉(zhuǎn)子剛度低等缺點(diǎn)。因此,在后續(xù)YASA公司又陸續(xù)申請(qǐng)了多項(xiàng)技術(shù)來(lái)解上述問(wèn)題,對(duì)產(chǎn)品進(jìn)行改進(jìn)。
YASA電機(jī)的基礎(chǔ)冷卻方式為冷卻液在密閉冷卻腔體內(nèi)流動(dòng),直接對(duì)定子線圈進(jìn)行冷卻,同時(shí)針對(duì)上述方案還提出了多項(xiàng)替代方案技術(shù)申請(qǐng),包括蒸發(fā)冷卻、轉(zhuǎn)子轉(zhuǎn)動(dòng)帶動(dòng)冷卻液飛濺冷卻、轉(zhuǎn)子軸通入冷卻液利用離心力帶動(dòng)冷卻液飛濺冷卻,轉(zhuǎn)子上設(shè)置葉片利用旋轉(zhuǎn)時(shí)的空氣壓力差對(duì)轉(zhuǎn)子進(jìn)行冷卻等,基本覆蓋了電機(jī)冷卻結(jié)構(gòu)的絕大部分形式。此外,YASA針對(duì)定子繞組進(jìn)一步改進(jìn),通過(guò)使用單層扁導(dǎo)體使得冷卻通道的水阻更均勻,以及在繞組和極靴之間形成間隙,使得冷卻液也可以對(duì)極靴進(jìn)行直接冷卻。同時(shí),針對(duì)上述冷卻結(jié)構(gòu),YASA提出了利用熱塑性聚合物注塑成型,并將極片粘接在外殼上的方式將線棒牢固的固定在定子外殼上。
此外,YASA公司還針對(duì)轉(zhuǎn)子剛度、齒槽轉(zhuǎn)矩等軸向磁場(chǎng)電機(jī)普遍存在的問(wèn)題提出了解決方案。
從對(duì)軸向磁場(chǎng)電機(jī)的結(jié)構(gòu)缺陷進(jìn)行設(shè)計(jì),到提升電機(jī)性能,然后考慮電機(jī)的制造和裝配工藝,從而早期的輪轂電機(jī)構(gòu)造,到后期開(kāi)始考慮與傳動(dòng)機(jī)構(gòu)或動(dòng)力機(jī)構(gòu)進(jìn)行連接,YASA公司對(duì)軸向磁場(chǎng)電機(jī)的技術(shù)研發(fā)涉及電機(jī)結(jié)構(gòu)及制造的各個(gè)方面,并針對(duì)電機(jī)在電動(dòng)汽車、船舶等應(yīng)用場(chǎng)景進(jìn)行了多項(xiàng)技術(shù)創(chuàng)新。
YASA目前在共提交了41項(xiàng),共計(jì)150余件(同族數(shù)量)技術(shù)申請(qǐng),其中在中國(guó)共提交了6項(xiàng)發(fā)明技術(shù)申請(qǐng),有1項(xiàng)已經(jīng)獲得*。盡管YASA目前的技術(shù)數(shù)量不多,但對(duì)于其自身技術(shù)來(lái)說(shuō),都是比較基礎(chǔ)的技術(shù),是實(shí)現(xiàn)其產(chǎn)品高性能的重要技術(shù),并且通過(guò)分析發(fā)現(xiàn),其多件技術(shù)都難以進(jìn)行規(guī)避設(shè)計(jì),成為了相關(guān)企業(yè)研發(fā)道路上主要絆腳石。
3.4、斯洛文尼亞EMRAX
EMRAX電動(dòng)馬達(dá)的發(fā)展可以追溯到2005年,當(dāng)時(shí)Roman Sušnik 先生(時(shí)任ENSTROJ公司)為其電動(dòng)飛行開(kāi)發(fā)自己的電動(dòng)機(jī),在實(shí)驗(yàn)了一些徑向和軸向磁場(chǎng)電機(jī)原型后,終因?yàn)樵诘娃D(zhuǎn)速和重量輕的情況下具有高功率和高轉(zhuǎn)矩,軸向磁場(chǎng)電機(jī)勝出。第一臺(tái)軸向磁場(chǎng)原型電機(jī)名稱為EMRAX,并在在2008年安裝在 Sušnik 先生的飛機(jī)上進(jìn)行了測(cè)試。之后,由于EMRAX相比于競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手的電機(jī)性能(高功率密度)和價(jià)格優(yōu)勢(shì),其他行業(yè)也開(kāi)始表現(xiàn)出濃厚興趣,EMRAX電機(jī)因此也衍生出了更多的電機(jī)尺寸,以滿足更多的市場(chǎng)需求。
目前EMRAX電機(jī)由4個(gè)尺寸(直徑208,228,268和348毫米)組成,每個(gè)電機(jī)可以制造成3個(gè)電壓等級(jí)(高/中/低),并有特定的冷卻選項(xiàng)(空氣/液體/組合)。EMRAX電機(jī)設(shè)計(jì)緊湊,重量輕,防護(hù)等級(jí)高,非常適合用于電動(dòng)汽車和混合動(dòng)力汽車,可以輕松集成到新的或現(xiàn)有的動(dòng)力傳動(dòng)系,傳動(dòng)系或差速器中,或者構(gòu)造成輪轂電機(jī)。
EMRAX電機(jī)被德國(guó)、英國(guó)、美國(guó)、中國(guó)等眾多FASE(大學(xué)生方程式賽車)參賽者選擇作為賽車驅(qū)動(dòng)電機(jī),并多家著名公司或研究機(jī)構(gòu)的越野汽車、電動(dòng)卡車、電動(dòng)摩托車提供動(dòng)力。
盡管EMRAX聲稱其電機(jī)產(chǎn)品依托于技術(shù),但無(wú)論是以EMRAX,還是公司核心研發(fā)團(tuán)隊(duì)成員為入口均未檢索到相關(guān)技術(shù),而這樣一家公司不太可能不就其技術(shù)申請(qǐng)技術(shù),其可能的原因是以其他申請(qǐng)人的名義進(jìn)行技術(shù)申請(qǐng),以實(shí)現(xiàn)對(duì)其技術(shù)或研發(fā)動(dòng)向的隱匿。
4、軸向磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)在中國(guó)新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展
目前,在中國(guó)還未出現(xiàn)規(guī)模企業(yè)實(shí)現(xiàn)應(yīng)用在新能源汽車上的軸向磁場(chǎng)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的量產(chǎn)。并且通過(guò)技術(shù)檢索發(fā)現(xiàn),該領(lǐng)域的中國(guó)創(chuàng)新主體主要是高校,其中哈爾濱工業(yè)大學(xué)和東南大學(xué)兩所高校表現(xiàn)突出。
其中哈爾濱工業(yè)大學(xué)以該校電氣工程系博士生導(dǎo)師鄭萍團(tuán)隊(duì)為主,鄭教授曾在電機(jī)和電動(dòng)汽車領(lǐng)域享有盛譽(yù)的瑞典*工學(xué)院交流學(xué)習(xí),其研發(fā)方向?yàn)楸P(pán)式永磁電機(jī)以及軸向-徑向磁場(chǎng)復(fù)合式電機(jī)。
東南大學(xué)以該校電氣工程學(xué)院教授,博士生導(dǎo)師林明耀團(tuán)隊(duì)為主,主要研究領(lǐng)域包括高效永磁電機(jī)及其控制技術(shù)、直驅(qū)式風(fēng)力發(fā)電系統(tǒng)和太陽(yáng)能并網(wǎng)逆變技術(shù)、電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)等。林教授團(tuán)隊(duì)研究的軸向磁場(chǎng)電機(jī)主要以兩個(gè)凸極結(jié)構(gòu)的定子和一個(gè)凸極結(jié)構(gòu)的轉(zhuǎn)子的結(jié)構(gòu)為主,如下圖所示。
5、結(jié)論
軸向磁場(chǎng)電機(jī)作為新能源汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)其優(yōu)勢(shì)和劣勢(shì)都非常明顯,在傳統(tǒng)車企,如通用、本田等車企中其未來(lái)并明朗,盡管有像YASA這樣的企業(yè)將其以低成本實(shí)現(xiàn)量產(chǎn),但其相對(duì)于徑向磁場(chǎng)電機(jī)的市場(chǎng)來(lái)說(shuō)仍然非常之少。同時(shí),從技術(shù)申請(qǐng)的角度來(lái)看,軸向磁場(chǎng)電機(jī)在新能源汽車中的應(yīng)用還處于發(fā)展階段,當(dāng)前其價(jià)格仍然相對(duì)較高,更多的研發(fā)機(jī)構(gòu)的產(chǎn)品或技術(shù)仍主要用于競(jìng)賽、跑車以及學(xué)術(shù)研究,仍然是該領(lǐng)域的“高冷范”。
但是軸向磁場(chǎng)電機(jī)在新能源汽車上體現(xiàn)出來(lái)的高性能、小型化的優(yōu)勢(shì),已經(jīng)由例如YASA、EMRAX公司向業(yè)界充分展示了,筆者也十分看好此類電機(jī)在新能源汽車領(lǐng)域的發(fā)展前景。并且在當(dāng)下,該領(lǐng)域還未出現(xiàn)技術(shù)紅海,因此是很多企業(yè),尤其是注重研發(fā)投入、自主創(chuàng)新的企業(yè)占領(lǐng)市場(chǎng)的機(jī)會(huì),相信那些已經(jīng)在路上的企業(yè),只要注重研發(fā)投入,打造自己的核心技術(shù),并提前進(jìn)行技術(shù)布局,便能夠在該領(lǐng)域掙得一席之地。