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      比亞迪電機技術發展--稀土永磁電機技術瓶頸分析

      2018-08-18

      永磁電機

          比亞迪電機和電機控制系統由十四事業部生產和開發。比亞迪研發和生產的電機是永磁直流電機,該種電機線圈采用永磁體激磁,不采用線圈激磁的方式。這樣省去了激磁線圈工作時消耗的電能,提高了電機機電轉換效率,這對車載有限能源的電動車來講,可以降低行駛電流,延長續航里程。

          隨著技術的發展對于永磁體材料的選擇也有過很多種,這其中最優異的莫過于稀土材料了,所以將采用稀土永磁材料的電機又叫做稀土永磁電機

          稀土永磁電機的技術瓶頸:第一、永磁電機制成后不需外界能量即可維持其磁場,但也造成從外部調節、控制其磁場極為困難。永磁發電機難以從外部調節其輸出電壓和功率因數,永磁直流電動機不能再用改變勵磁的辦法來調節其轉速。第二、由于稀土永磁目前價格還比較貴,稀土永磁電機的成本一般比電勵磁電機高,這需要用它的高性能和運行費用的節省來補償。第三、稀土永磁電機對于工作環境要求比較苛刻,超過180℃的稀土永磁材料將出現不可逆的退磁和失效情況;在劇烈振動或溫差較大的情況下容易出現斷裂;材料容易氧化腐蝕,必須進行表面涂裝才能使用;稀土永磁電機對于過載十分敏感,一旦過載將導致永磁材料的退磁。

          另外,稀土永磁電機的電磁負荷很高,制成后磁場難以調節,其動力控制系統要比感應電機復雜得多。傳統的電機設計理論、計算方法、電機控制系統都不能適應高性能電機的研制要求。

          比亞迪所采用的永磁同步電機(比亞迪E6),在效率以及功率密度方面得到了不小提升,提速性能比異步電動機更快,且結構簡單,維護起來相對容易。但其在技術儲備、應用領域尚未至成熟,況且永磁體所包含的稀土材料造價較高一直是永磁同步電動機的頑疾。比亞迪做出這樣的選擇,一方面節省了驅動裝置對于動力需求所要做出的調整,另一方面卻也給成本控制帶來了難度。

          2017年,新能源汽車電機裝機量排名第一的企業為比亞迪,總裝機量達138557臺,比亞迪新能源汽車電機采用的是自己研發的永磁同步電機。新思界產業研究中心分析師認為:比亞迪在電機技術方面處于領先地位,如何將磁體以更低的稀土材料發揮原有效能,將是比亞迪未來電機研究的重要關注點。


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