下一代電機技術(shù)驅(qū)動電機先進材料

在雙碳戰(zhàn)略布局下，驅(qū)動電機作為新能源汽車的核心部件，需更加注重高效化、小型化、智能化的發(fā)展。近年來，為進一步提升驅(qū)動電機的功率密度、效率等核心指標和降低成本，電機企業(yè)不斷研發(fā)高性能電機產(chǎn)品，少/無重稀土永磁體、6.5%Si高硅鋼、軟磁復合材料、非晶/納米晶合金等關鍵材料倍受重視。此外，集中式驅(qū)動雖是當前的主流，但輪邊電機、輪轂電機等分布式驅(qū)動技術(shù)因具有傳遞路徑短、可實現(xiàn)軸間或輪間力矩獨立控制等優(yōu)勢也一直是研究熱點。

然而，新型驅(qū)動電機發(fā)展也面臨一些問題，如創(chuàng)新驅(qū)動電機的某些關鍵材料還存在工藝難、成本高等痛點，分布式驅(qū)動尤其是輪轂驅(qū)動仍存在操控性差、成本高、可靠性低等難題，還需要進一步驗證以推動在更多車型上的應用。

以下主要從驅(qū)動電機先進材料、分布式驅(qū)動兩大維度展開。

驅(qū)動電機先進材料

影響驅(qū)動電機性能和成本的關鍵材料包括永磁體、硅鋼片、銅線等，未來需要重點開發(fā)高強度、低損耗的電工鋼和新型軟磁材料，耐高溫的少重稀土/無重稀土永磁體，高電導率、低損耗的超級銅線以及耐電暈、高導熱率的絕緣系統(tǒng)等。

新型軟磁材料包括6.5%Si高硅鋼、非晶/納米晶合金、軟磁復合材料等。6.5%Si高硅鋼制造工藝復雜，導致質(zhì)量控制難、生產(chǎn)效率低、成本高；非晶/納米晶合金飽和磁密低，材料薄、脆、硬，加工困難，更適用于超高速、高電頻率電機。

釹鐵硼材料仍是最重要的稀土永磁材料，采用Nd-Fe-B快淬熱形變技術(shù)永磁體MQ3材料是新型永磁材料重點關注之一。減少重稀土用量是當前重點研發(fā)方向，晶粒細化技術(shù)、晶間技術(shù)、晶間擴散技術(shù)、綜合性技術(shù)等是攻關重點。此外，電勵磁電機不需要使用永磁體，也是行業(yè)關注和潛在的產(chǎn)品選擇之一。

分布式驅(qū)動

分布式驅(qū)動是未來電動化發(fā)展進程的重要選擇，與自動駕駛相互賦能。分布式驅(qū)動包括扭矩分配和控制、驅(qū)動防滑控制、容錯控制和功能安全等關鍵技術(shù)，同時由于分布式驅(qū)動在操控性、成本等方面仍具有一定挑戰(zhàn)，可能率先在高端乘用車和特種車輛（性能要求高且成本不敏感）實現(xiàn)應用。

輪邊電機和輪轂電機是分布式驅(qū)動的兩條重要技術(shù)路線。輪邊電機可充分發(fā)揮深度集成電驅(qū)動總成的機電熱磁多領域設計優(yōu)勢，實現(xiàn)驅(qū)動電機和減速器總成系統(tǒng)的小型和輕量化。與輪轂電機相比較，輪邊電機工程設計難度較低，但仍存在成本挑戰(zhàn)。

輪轂電機面臨散熱、密封、控制、抗沖擊等多維度技術(shù)難題，在乘用車領域的大規(guī)模量產(chǎn)應用仍有較長的路要走，需要在高效熱導與冷卻散熱技術(shù)，防塵防水、低阻動密封技術(shù)，一體化角模塊技術(shù)等工程化設計和驗證方面需要重點突破。

編輯：黃飛