新能源电机和工业电机的区别（电动汽车电动机与工业电动机区别-）

新能源电机VS工业电机

一般来说，电动汽车电机和工业电机都是电机的类型，分类和控制的理论和方法是相同的。与电机的工业应用不同，电动汽车使用的电机通常要求频繁启停、动态响应快、低速恒转矩运行和过载能力强、变速范围宽、可四象限运行等，完全满足车辆的需求。在操作功能的同时，还应满足驾驶时的舒适性和对环境的适应能力。

与工业电机驱动器相比，电动汽车电机驱动器在尺寸、工作环境、可靠性、功率密度、冷却方式等方面都有较大差异。电动汽车电机驱动技术的基本要求总结如下：

1.严格的体积和重量要求：因为是车辆，所以这方面的要求很突出。普通工业电机对尺寸和重量没有那么严格的要求，一般以满足工业目标为第一目的。电动汽车则不同。尺寸和重量决定了汽车的动力性能和驾驶体验，直接影响产品的质量。因此，电动汽车电机的难点在于提高功率重量密度和功率体积密度。电机越小、越轻、功率越大越好。

2、独特的扭矩特性：启动或低速时需要超高扭矩，以最快的方式将车速提升至所需速度。一般工业电机没有这么高的启动速度要求。同时，在高速行驶时需要提供充足的动力，以便汽车能够高速巡航。

3、调速范围宽：最高转速可达到电机基速的4倍甚至更高。目前，电动汽车的最佳解决方案是省略多速变速箱，仅使用定速齿轮组。在这种情况下，要求电机的调速范围尽可能宽。以特斯拉的Model S基本型为例，电机的最高转速可以达到18000转，这是相当可怕的。这对于电力电子调速器来说是一个非常大的考验。

4、全程效率要求：与电力机车由受电弓供电不同，电动汽车由电池供电，其续航里程完全取决于电机效率。电机效率每提高1%，续航里程可相应增加1%。因此，对电机的效率要求非常高。如果能够更高，就意味着胜利，每一点能量都必须得到优化。

5、车辆运行环境的高可靠性和稳定性：在任何情况下，尤其是可控故障模式下，都应保证高度的安全性。

6、噪声低：包括电磁噪声和音频噪声，满足车辆电磁兼容性和驾驶舒适性的需要。

7、成本合理：成本一直是电动汽车普及的一大障碍。

评价电机驱动系统的指标主要包括外特性（最大输出扭矩与转速的关系）、恒功率调速范围、驱动系统效率分布图（不是某一点效率，也不是单独电机本体的效率）或控制器）、驱动系统功率密度和扭矩密度等。

下图清晰的指出了汽车电机和工业电机的相关区别：

各种新能源电机优缺点比较

驱动电机是新能源汽车三大主要部件之一。如果说电池系统是电动汽车的血液，电控系统是电动汽车的大脑，那么电机系统就是电动汽车的心脏。在新能源汽车中，用电动机代替发动机，在电机控制器的控制下，将电能转化为机械能来驱动车辆。它是纯电动汽车唯一的驱动装置。

每个人都有自己的需求，适者生存

目前电机主要有四种分类：直流电机、交流感应电机、永磁同步电机和开关磁阻电机。目前，永磁同步电机以其优越的性能成为主流电机类型。交流异步电机价格适中，但性能稍差，被美国和中国的一些制造商使用。开关磁阻电机的主要优点是价格较低，但也存在噪声和振动等技术问题。如果这些问题能够得到解决，开关磁阻电机将会有很大的市场。目前，适合新能源汽车的驱动电机主要有永磁同步、交流异步和开关磁阻等。由于它们的特点不同，各有其应用场合。

永磁同步电机体积小、重量轻、功率密度高、可靠性高、调速精度高、响应速度快；但最大功率较低，成本较高。由于永磁同步电机功率密度最高，运行效率可达97%，可为车辆输出最大功率和加速度。因此主要应用于能量体积比要求最高的新能源乘用车。

交流异步电机价格低廉，运行可靠；然而，它们具有固有的局限性，例如功率密度低、控制复杂和速度范围小。价格优势使其在新能源客车上得到广泛应用。

开关磁阻电机价格低廉，电路简单可靠，调速范围宽；但其振动和噪声较大，控制系统复杂，产生的直流电源脉冲电流较大，因此多用于大型客车。

驱动电机性能指标对比

新能源汽车驱动电机正朝着小型化、轻量化的目标发展；高效率；更好的扭矩特性；使用寿命长，可靠性高；低噪声；且价格低廉。

永磁同步电机成为主流趋势

目前，我国新能源汽车中永磁同步电机占比超过90%，而交流异步电机主要由特斯拉为首的美国车企和部分欧洲企业使用。一方面，这与特斯拉最初的技术路径选择有关。交流感应电机价格便宜，而且尺寸大，对于美国汽车来说不是问题。另一方面，美国高速公路网发达，交流电机具有高速范围效率性能。出色的。

包括中国、日本在内的其他国家应用最广泛的新能源汽车电机仍然是永磁同步电机。适合该国路况是主要因素。永磁同步电机在反复启停、加减速时仍能保持高效率，是高速路网有限工况的最佳选择。

此外，我国稀土储量丰富，日本稀土永磁产业有配套基础也是重要因素。丰田、本田、日产等日本汽车企业基本都采用永磁同步电机驱动系统，如丰田的普锐斯、本田的思域。因为在日本，供应永磁电机稀土磁体的公司很多，而且大多数汽车都是中低速行驶，所以在加减速时使用效率更高的永磁同步电机比较合适。

日本在混合动力汽车的开发方面处于世界领先地位，最著名的是丰田普锐斯。

综合来看，新能源汽车电机技术要求较高，其中永磁同步电机最具优势。驱动电机是新能源汽车三大核心部件之一。与传统工业电机相比，新能源汽车驱动电机具有更高的技术要求。从综合性能来看，永磁同步电机最具优势，更能代表新能源汽车驱动电机的发展方向。

由于我国稀土储量极其丰富，电机技术接近世界先进水平，预计永磁电机将长期占据我国新能源汽车电机市场。

电机发展技术趋势

总的来说，永磁同步电机比感应电机具有明显的优势。但目前纯电动汽车的续航里程势必是一个极其重要的指标。永磁同步电机的高效率可以更好地提高续航里程。而且，高耐热、高磁性能的钕铁硼永磁体的研制成功以及电力电子元件的进一步发展和完善，进一步推动了稀土永磁同步电机的发展。但从目前的发展趋势来看，永磁同步电机似乎有着更好的前景。

随着新能源汽车驱动技术的快速发展，许多新结构或新概念电机被投入研究。其中，新型永磁无刷电机是目前最有前途的电机之一，包括混合励磁式、轮毂式、双定子式、记忆式和磁齿轮复合式等。此外，非晶电机也开始进军新能源汽车领域。作为新一代高性能电机，其自身的优势必将对新能源汽车产业的发展起到巨大的推动作用。

审稿人：李茜