一、驱动电机介绍

1.1 驱动电机的构成与分类

驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的核心性能指标，是电动汽车的重要部件。

电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分，电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。驱动电 机主要由定子、转子、轴承、接线盒、风叶、机座等零部件装配组成，是新能源汽车的 动力来源，其性能决定了爬坡能力、加速能力及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。

电动汽车用电机主要有直流有刷电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等，其核心部件是定子和转子。定子的主要作用是产生磁场，在电机运行时静止不动；转子的主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，在电机运行时转动。

直流有刷电机由定子、转子与其他结构件构成。定子部分主要由主磁极、机座、换向极、 电刷装置等组成，其中机座上装有主磁极，两端有端盖和轴承起支撑作用，1kW 以上 的大直流电机还有换向极，用于减少电枢对主磁场的削弱作用。转子部分包括电枢铁芯、 电枢绕组、换向器等，安装于电机主轴上，主轴两端还装有风扇和换向器，其中换向器 配合电刷装置使得直流电机得以持续转动。

交流异步电机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成，主要包含定转子铁芯、绕 组、机壳、端盖、端环、轴、轴承、风扇风罩、接线盒、以及固定用的螺栓螺母等结构件。

永磁同步电机的定子部分由电枢铁芯和电枢绕组构成；转子部分主要由永磁体、转子铁 芯和转轴等构成。永磁电机与异步电机最大的区别在于转子，永磁电机转子是永磁体， 含有磁源，永磁体贴在转子表面或者镶嵌在铁芯内部。为了保护永磁体，在转子两端加 设护板。同时，对于汽车用驱动电机，一般还有检测转子位置和速度的装置，电机通常 由直流经过电机控制器来完成激励输入。

开关磁阻电机由双凸极的定子和转子组成，其定子、转子的凸极均由普通的硅钢片叠压 而成。定子极上有集中绕组，把沿径向相对的两个绕组串联成一个两级磁极，称为“一 相”；转子既无绕组又无永磁体，仅由硅钢片叠成。

1.2 驱动电机行业呈现四大发展趋势

高压化——车企加快推出 800V 平台。随着用户需求升级，未来电动汽车 400V 电压平 台将难以满足人们对汽车性能的要求。2019 年，保时捷率先在全球推出 800V 高压电 气架构，旗下首款纯电动跑车 Taycan 采用 800V 直流快充系统并支持 350kW 大功率快 充。其后，通用、现代、戴姆勒、Lucid 等已陆续发布 800V 架构规划。

部分车企已于 2021 上海车展上推出 800V 高电压平台的产品。进口品牌方面，起亚 EV6 全系车型支持 400V 和 800V 充电；现代 IonIQ 5 推出最新 800V 高电压平台。自主品 牌方面，吉利浩瀚架构下首款车型极氪 001，采用 800V 高压系统，配装 4.35V 高压 Ni55 体系的三元电池，支持最高 360kW 超级快充；东风旗下岚图汽车宣布研发基于超 高压平台的超级快充技术。

800V 高压平台具有充电快、降低退磁风险、减小体积、降低热损耗等优势。整车选择 高压架构是实现超级快充的必经之路，800V 左右的高压在当前可支撑实现 2C 快充。

另外对汽车来说，一方面，永磁同步电机在工作时会产生大量的热，当温度超过 180℃ 时，电机会出现退磁现象，影响工作效率甚至造成产品损坏；提高平台电压，相同功率 下电流减小，在电阻不变的情况下，电机产生的热量相应减小，从而可以降低退磁风险。 另一方面，平台电压升高，高压线束的线径变小，可以减小体积，提高电池容量和功率。 此外，电气平台提升到 800V，电控系统经重新设计，热损耗有望降低 60％。

高转速化——近年来，新能源汽车最高转速上升趋势明显。30 万以上的高端车型中， 最高转速已普遍在 12000 转以上，其中特斯拉 Model 3 的最高转速达到 18000 转。受 益于最高转速的提升，纯电动车最高车速近年来也有所提升，最高车速逐步向 150km/h 以上靠拢，到 2020 年已有超过 30%的车型最高车速达到 140km/h 以上。