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（一）電機(jī)的結(jié)構(gòu)及性能
驅(qū)動(dòng)電機(jī)系統(tǒng)是新能源車(chē)三大核心部件之一。電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)是新能源汽車(chē)車(chē)輛行使中的主要執(zhí)行結(jié)構(gòu)，其驅(qū)動(dòng)特性決定了汽車(chē)行駛的主要性能指標(biāo)，它是電動(dòng)汽車(chē)的重要部件。電動(dòng)汽車(chē)的整個(gè)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)包括電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)與其機(jī)械傳動(dòng)機(jī)構(gòu)兩個(gè)部分。電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由電動(dòng)機(jī)、功率轉(zhuǎn)換器、控制器、各種檢測(cè)傳感器以及電源等部分構(gòu)成。
簡(jiǎn)單來(lái)講，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)主要由驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器兩部分構(gòu)成。從電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的產(chǎn)業(yè)價(jià)值鏈來(lái)看，驅(qū)動(dòng)電機(jī)和電機(jī)控制器所占的成本之比大致相同。
下圖：電機(jī)的結(jié)構(gòu)部件
新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)屬于中低壓電機(jī)范疇，由于其應(yīng)用領(lǐng)域的特殊性，相對(duì)一般中低壓產(chǎn)品，它具有較高的性能要求：
1）調(diào)速范圍寬：新能源汽車(chē)有兩類(lèi)工況場(chǎng)景，在啟動(dòng)、加速、爬坡時(shí)，要求工作在恒轉(zhuǎn)矩區(qū)間；在高速行駛時(shí)，要求電機(jī)工作在恒功率區(qū)間；
2）功率密度高，主要是為了在盡量小的車(chē)內(nèi)空間限制、電池電量下，提高續(xù)航里程；
3）安全可靠，要求電機(jī)的穩(wěn)定工作和抗震、散熱性能佳；
4）輕量化，即電機(jī)體積小，滿(mǎn)足整車(chē)輕量化的要求；
5）過(guò)載能力強(qiáng)：在啟動(dòng)、加速、爬坡工況下，要求電機(jī)具有4-5倍的過(guò)載能力。
下圖：新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能要求
（一）不同電機(jī)類(lèi)型應(yīng)用場(chǎng)景存在差異
電機(jī)一般要求具有電動(dòng)、發(fā)電兩項(xiàng)功能，按類(lèi)型可選用直流、交流、永磁無(wú)刷或開(kāi)關(guān)磁阻等幾種電動(dòng)機(jī)。功率轉(zhuǎn)換器按所選電機(jī)類(lèi)型，有DC/DC功率變換器、DC/AC功率變換器等形式，其作用是按所選電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)電流要求，將蓄電池的直流電轉(zhuǎn)換為相應(yīng)電壓等級(jí)的直流、交流或脈沖電源。
適合新能源汽車(chē)的驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要有永磁同步、交流異步和開(kāi)關(guān)磁阻三大類(lèi)。因其不同特點(diǎn)，各有應(yīng)用場(chǎng)合。
永磁同步電機(jī)體積小、質(zhì)量輕，功率密度大，可靠性高，調(diào)速精度高，響應(yīng)速度快；但最大功率較低，且成本較高。由于永磁同步電機(jī)具有最高的功率密度，其工作效率最高可達(dá)97%，能夠?yàn)檐?chē)輛輸出最大的動(dòng)力及加速度，因此主要用在對(duì)能量體積比要求最高的新能源乘用車(chē)上。
交流異步電機(jī)價(jià)格低、運(yùn)行可靠；但其功率密度低、控制復(fù)雜、調(diào)速范圍小是固有限制。價(jià)格優(yōu)勢(shì)使得其在新能源客車(chē)中使用的較廣泛。
開(kāi)關(guān)磁阻電機(jī)價(jià)格低、電路簡(jiǎn)單可靠、調(diào)速范圍寬；但震動(dòng)、噪聲大，控制系統(tǒng)復(fù)雜，且對(duì)直流電源會(huì)產(chǎn)生很大的脈沖電流。用于大型客車(chē)。
下圖：驅(qū)動(dòng)電機(jī)性能指標(biāo)對(duì)比
新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)目前的發(fā)展方向有以下幾方面：小型輕量化；高效性；更出色的轉(zhuǎn)矩特性；使用壽命長(zhǎng)，可靠性高；噪聲低；價(jià)格低廉。隨著時(shí)間的推移，新能源驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展呈現(xiàn)了下面的趨勢(shì)：
?、匐姍C(jī)本體永磁化：永磁電機(jī)具有高轉(zhuǎn)矩密度、高功率密度、高效率、高可靠性等優(yōu)點(diǎn)。我國(guó)具有世界最為豐富的稀土資源，因此高性能永磁電機(jī)是我國(guó)車(chē)用驅(qū)動(dòng)電機(jī)的重要發(fā)展方向。
②電機(jī)控制數(shù)字化：專(zhuān)用芯片及數(shù)字信號(hào)處理器的出現(xiàn)，促進(jìn)了電機(jī)控制器的數(shù)字化，提高了電機(jī)系統(tǒng)的控制精度，有效減小了系統(tǒng)體積。
?、垭姍C(jī)系統(tǒng)集成化：通過(guò)機(jī)電集成（電機(jī)與發(fā)動(dòng)機(jī)集成或電機(jī)與變速箱集成）和控制器集成，有利于減小驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的重量和體積，可有效降低系統(tǒng)制造成本。
（二）永磁同步電機(jī)成主流趨勢(shì)
現(xiàn)階段，交流異步電機(jī)主要是以特斯拉為首的美國(guó)車(chē)企和部分歐洲企業(yè)使用。一方面，這與特斯拉最初的技術(shù)路徑選擇有關(guān)，交流感應(yīng)電機(jī)價(jià)格低廉，而偏大的體積對(duì)美式車(chē)并無(wú)掛礙；另一方面，美國(guó)高速路網(wǎng)發(fā)達(dá)，交流電機(jī)的高速區(qū)間效率性能上佳。
包括中國(guó)、日本在內(nèi)的其他國(guó)家新能源汽車(chē)電機(jī)最廣泛使用的仍是永磁同步電機(jī)。適合本國(guó)路況是主要因素，永磁同步電機(jī)在反復(fù)啟停、加減速時(shí)仍能保持較高效率，對(duì)高速路網(wǎng)受限的工況是最佳選擇。此外，我國(guó)稀土儲(chǔ)量豐富，日本稀土永磁產(chǎn)業(yè)有配套基礎(chǔ)也是重要因素。目前，永磁同步電機(jī)在我國(guó)新能源汽車(chē)中的使用占比超過(guò)90%。
日本的豐田、本田、日產(chǎn)等汽車(chē)公司基本上都采用永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，如豐田公司的Prius，本田公司的CIVIC。因?yàn)樵谌毡?，供?yīng)永磁電機(jī)使用的稀土磁鐵的公司比較多，同時(shí)汽車(chē)大多以中低速行駛，因此采用加減速時(shí)效率較高的永磁同步電動(dòng)機(jī)較為適宜。日本在發(fā)展混合動(dòng)力汽車(chē)方面居世界領(lǐng)先地位，其中以豐田普銳斯最為著名。
下圖：國(guó)外主要新能源汽車(chē)電動(dòng)類(lèi)型及供應(yīng)商情況
下圖：國(guó)內(nèi)主要新能源汽車(chē)電動(dòng)類(lèi)型及供應(yīng)商情況（乘用車(chē)）
下圖：國(guó)內(nèi)主要新能源汽車(chē)電動(dòng)類(lèi)型及供應(yīng)商情況（商用車(chē)）
綜合來(lái)看，新能源汽車(chē)電機(jī)技術(shù)要求較高，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)。驅(qū)動(dòng)電機(jī)是新能源汽車(chē)的三大核心部件之一，相比傳統(tǒng)工業(yè)電機(jī)，新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)有更高的技術(shù)要求。從綜合性能來(lái)看，永磁同步電機(jī)最具優(yōu)勢(shì)，更能代表新能源汽車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)的發(fā)展方向。由于中國(guó)稀土儲(chǔ)量極大豐富，而且電機(jī)工藝已經(jīng)接近世界先進(jìn)水平，因此預(yù)計(jì)永磁電機(jī)將在較長(zhǎng)時(shí)間內(nèi)占據(jù)中國(guó)新能源汽車(chē)的電機(jī)市場(chǎng)。
二、新能源汽車(chē)用電機(jī)市場(chǎng)特征
（一）新能源汽車(chē)高速發(fā)展催生出巨大的電機(jī)需求市場(chǎng)
隨著新能源汽車(chē)在國(guó)內(nèi)的高歌猛進(jìn)，新能源汽車(chē)電機(jī)的增速也非常高。據(jù)測(cè)算，2014年，國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)電機(jī)的市場(chǎng)規(guī)模為14.8億元，其中客車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)和乘用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)分別占比53%和42%，還有5%為專(zhuān)用車(chē)電機(jī)。2015年我國(guó)新能源汽車(chē)電機(jī)行業(yè)對(duì)應(yīng)規(guī)模約為65.6億元，客車(chē)/乘用車(chē)/專(zhuān)用車(chē)驅(qū)動(dòng)電機(jī)所占份額分別為52%/33%/15%。
預(yù)計(jì)未來(lái)幾年隨著新能源汽車(chē)產(chǎn)銷(xiāo)的持續(xù)增長(zhǎng)，電機(jī)市場(chǎng)將呈現(xiàn)高速增長(zhǎng)態(tài)勢(shì)。預(yù)計(jì)2016年中國(guó)新能源汽車(chē)用電機(jī)市場(chǎng)規(guī)模將達(dá)到97億市場(chǎng)規(guī)模，到2020年市場(chǎng)空間將突破190億元。（注：不包括電機(jī)控制器，電機(jī)控制器將在另外的研究文章中詳細(xì)分析）
未來(lái)幾年，新能源乘用車(chē)的產(chǎn)銷(xiāo)量增速將習(xí)慣于客車(chē)增速，乘用車(chē)用電機(jī)的比例將呈現(xiàn)上升態(tài)勢(shì)，預(yù)計(jì)到2020年，新能源乘用車(chē)用電機(jī)占比達(dá)到47.4%，新能源客車(chē)用電機(jī)占比達(dá)到42.7%，專(zhuān)用車(chē)用電機(jī)占比10%。
