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新能源汽车驱动电机技术趋势

从电机的角度主要的研发现状可以总结为以下几点：

电机类型永磁化

永磁化已经成为了行业的标配，电励磁及感应电机的研发应用逐渐增

多。另外，一些特种电机的研发也在持续地进行。如开关磁阻电机、

轴向电机、无稀土永磁电机等。目前市场上的各种纯电和混动新能源

汽车，永磁同步电机占多数，感应电机占一小分。相比永磁同步电

机，交流感应电机体积较大，但是价格适中，但是感应电机可以做的

功率很大并且不存在退磁问题，所以一些大型车或者追求性能的电动

汽车，比如特斯拉ModelS和蔚来ES8,都采用感应电机。总的趋势

来讲，永磁化是一个方向，不过在大功率以及高速的应用下感应电机

还是有自己的一席之地。

其他类型的电机主要是在特种车辆上进行应用；

开关磁阻电机：TurntideTechnologies公司通过在电机中放置传感

器来追踪转子运动，已经克服了很多此类电机的问题。工程师使用机

器学习算法来确定开关电流的正确时间。工程师设计出一种无传感器

开关磁阻电机，将振动最小化。

轴向磁通电机：比利时Magnax公司的产品减少电机重量、尺寸和成

本。他们的设计旨在把转子和定子齿的空气间隙减到最小。电机使

用了SRS的方式，两个转子，各位于定子的一边。在这种配置中，定

子支撑起电磁齿轮，但并不充当转子的支撑或轴。貌是一个占定子质

量三分之二的钢制圆筒。若没有轴，电机重量可大大减轻，该公司估

计这一做法可让电动汽车续航能力提升7%o

双向磁通电机：LinearLabs公司（位于美国得克萨斯州达拉斯-沃

斯堡）采用了另一种方式，该公司选择在一个电机中结合轴向和径向

磁通设计。该公司的“三维（3D）周向通量电机”包括围绕定子的4

个转子。中央转子在定子内旋转，而第二个转子在定子外旋转。

另外两个转子分别位于定子的左右两端，总共有4个磁通源，各个转

子在运动的方向上都会产生扭矩。

扁线电机or圆线电机

新能源汽车驱动电机绕组类型应用

比例

■圆线■扁线

扁线电机渗透率快速提升。2021年特斯拉换装国产扁线电机，带动

渗透率大幅提升，扁线电机的趋势已经确定。众多潜在爆款车型使用

扁线电机，预计2025年渗透率将快速提升至5%O众多高端车型均

搭载扁线电机，比亚迪的DMI车型和e++平台全系都是扁线电机，大

众MEB、蔚来ET7、智己L7、极氟001等明星车型采用的都是扁线电

机。

扁线电机能大幅度提升转换效率。在WLTCX况，扁线电机比传统圆

线电机的转换效率高1.12%；在市区工况（低速大扭矩），两者效率

值相差10%o按照典型的续航500km的A级轿车（搭载60kwh电池包

和150kw电机）计算，WLTC工况下，搭载扁线电机的电池成本节约

672元，市区工况下，电池成本节约6000元。

典型匚况损耗比例

扁线的槽满率大于圆线，当槽满率越高时相同功率电机所需要的铜线

更短，进而电阻降低发热减少。从理论上来说，圆线的净槽满率一般

在约40%左右，而扁线则可以提升至70%。由于圆线的截面为圆形，

不可避免在导线间存在不规则缝隙，而扁线间的间隙更小，槽满率更

高。扁线电机的高效率区间比圆线电机高出许多，圆线电机的高效区

一般要求是效率＞85%的区间占比不低于85%,被称为“双85”。而

扁线电机的效率＞90%的区间占比不低于90%,被称为“双90”。电机

的效率与转速和扭矩相关，市区工况中出现的频繁启停工况属于低转

速高扭矩工况，而这正是圆线电机的低效率区间，而扁线电机在该工

况下的转换效率更高。

扁线电机散热性能好：温升相对圆线电机降低10%。因扁线相对圆线

更为紧密的接触，散热性提升，研究发现高槽满率下绕组间的导热能

力是低槽满率的150%。绕组在热传导能力上具有各向异性，轴向的

热传导能力是径向方向的100倍。更低的温升条件下，整车可以实现

更好的加速性能。

电磁噪声低：整车更安静。扁线电机导线的应力比较大，刚性比较大，

电枢具备更好的刚度，对电枢噪音具有抑制作用；可以取相对较小的

槽口尺寸，有效降低齿槽力矩，进一步降低电机电磁噪音。

小体积带来高集成效率，契合多合一电驱发展趋势：因扁线更高的槽

满率，同功率电机铜线用量和对应定子较少，体积有望下降30%。此