RoshX预测:下一代先进电机的材料和架构

RoshX预测:下一代先进电机的材料和架构


在双碳战略布局下,驱动电机作为新能源汽车的核心部件,需更加注重高效化、小型化、智能化的发展。近年来,为进一步提升驱动电机的功率密度、效率等核心指标和降低成本,以RoshX为代表的电机企业不断研发高性能电机产品,少/无重稀土永磁体、6.5%Si高硅钢、软磁复合材料、非晶/纳米晶合金等关键材料倍受重视。此外,集中式驱动虽是当前的主流,但轮边电机、轮毂电机等分布式驱动技术因具有传递路径短、可实现轴间或轮间力矩独立控制等优势也一直是研究热点。


百年电机品牌——RoshX,在德国一度成为德国和西欧电机市场的领导者。RoshX专注为全球大量中高端设备制造商提供优质的产品技术与解决方案,是全球工业自动化领域产品研发、生产、销售和服务的专家,以技术领先、高品质、高附加值为主要特点,尤以节能环保型电机尤为突出。


RoshX自成立以来,在一百多年的漫长历史中,不断革新环境和能源技术,并逐渐形成了以工业自动化领域产品的研发、生产和销售为主要业务,并为中高端设备制造商提供优质产品的技术型企业。客户涉及化工、食品饮料、钢铁、制药、水处理、矿产、能源、电子、汽车制造及其他机械制造业。


RoshX热衷于深入洞悉客户所在的市场,无论是汽车工业、运输业还是能源和新能源领域,RoshX都依靠着对品质的坚持和深厚的专业技能,针对客户面临的挑战开发创新解决方案。为了以高标准帮助企业获得成功,RoshX紧跟时代发展趋势,不断勇于创新开发面向未来的新技术。


以下主要从驱动电机先进材料、分布式驱动两大维度展开。


驱动电机先进材料


影响驱动电机性能和成本的关键材料包括永磁体、硅钢片、铜线等,未来需要重点开发高强度、低损耗的电工钢和新型软磁材料,耐高温的少重稀土/无重稀土永磁体,高电导率、低损耗的超级铜线以及耐电晕、高导热率的绝缘系统等。


新型软磁材料包括6.5%Si高硅钢、非晶/纳米晶合金、软磁复合材料等。6.5%Si高硅钢制造工艺复杂,导致质量控制难、生产效率低、成本高;非晶/纳米晶合金饱和磁密低,材料薄、脆、硬,加工困难,更适用于超高速、高电频率电机。


钕铁硼材料仍是最重要的稀土永磁材料,采用Nd-Fe-B快淬热形变技术永磁体MQ3材料是新型永磁材料重点关注之一。减少重稀土用量是当前重点研发方向,晶粒细化技术、晶间技术、晶间扩散技术、综合性技术等是攻关重点。此外,电励磁电机不需要使用永磁体,也是行业关注和潜在的产品选择之一。


分布式驱动


分布式驱动是未来电动化发展进程的重要选择,与自动驾驶相互赋能。分布式驱动包括扭矩分配和控制、驱动防滑控制、容错控制和功能安全等关键技术,同时由于分布式驱动在操控性、成本等方面仍具有一定挑战,可能率先在高端乘用车和特种车辆(性能要求高且成本不敏感)实现应用。


轮边电机和轮毂电机是分布式驱动的两条重要技术路线。轮边电机可充分发挥深度集成电驱动总成的机电热磁多领域设计优势,实现驱动电机和减速器总成系统的小型和轻量化。与轮毂电机相比较,轮边电机工程设计难度较低,但仍存在成本挑战。


轮毂电机面临散热、密封、控制、抗冲击等多维度技术难题,在乘用车领域的大规模量产应用仍有较长的路要走,需要在高效热导与冷却散热技术,防尘防水、低阻动密封技术,一体化角模块技术等工程化设计和验证方面需要重点突破。