1、汽车电动化发展趋势及其前瞻性技术研讨汽车电动化发展趋势及其前瞻性技术研讨2019第三届中国电动汽车驱动与控制技术论坛2019第三届中国电动汽车驱动与控制技术论坛2019-7-18 上海浦东世纪皇冠假日酒店2019-7-18 上海浦东世纪皇冠假日酒店主要内容主要内容1.1.高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术2 2.EVEV驱动电机高速化发展历程与现状驱动电机高速化发展历程与现状3 3.Hairpin Hairpin 发卡式扁线绕组发展历程与现状发卡式扁线绕组发展历程与现状4.4.EVEV永磁驱动电机新技术发展趋势永磁驱动电机新技术发展趋势高速高速高密度高密度EVEV

2、驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术1.1.高速高速高密度高密度EVEV驱动电机技术发展主要目标驱动电机技术发展主要目标 新结构新材料、动力系统集成化，新结构新材料、动力系统集成化，EVEV电机处于高速发展阶段，技术多元化：电机处于高速发展阶段，技术多元化：提升提升EVEV电机性能和可靠性电机性能和可靠性,降低成本。降低成本。(1)(1)高速高速高密度高密度，电机传动驱动集成化，动力总成轻量小型化、高可靠低成本。，电机传动驱动集成化，动力总成轻量小型化、高可靠低成本。1)1)主流产品技术：主流产品技术：IPMIPM永磁磁阻同步电机轻稀土少稀土；发卡式永磁磁阻同步电机轻稀土少稀土；发卡式/扁线成

3、型绕组。扁线成型绕组。2)2)高频低损耗高速高强度电工钢，高性价比磁钢抗去磁抑制高频涡流。高频低损耗高速高强度电工钢，高性价比磁钢抗去磁抑制高频涡流。3)3)高速高密度宽广的高效运行区，高刚度、强冷却高速高密度宽广的高效运行区，高刚度、强冷却(水冷水冷+直接油冷直接油冷)、优良的电磁、优良的电磁-机械机械-热热传导性能、高密度低噪声品质。传导性能、高密度低噪声品质。(2)(2)新结构新材料高速新结构新材料高速/高密度电机。高密度电机。1)1)取向与无取向混合铁芯，非晶合金、取向与无取向混合铁芯，非晶合金、SMC SMC；2)2)轴向磁场、横向磁场、磁性齿轮轴向磁场、横向磁场、磁性齿轮+电机、电

4、机、EVTEVT等电机。等电机。高速高速高密度高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术1.1.高速高速高密度高密度EVEV驱动电机技术发展主要目标驱动电机技术发展主要目标 下一步进入下一步进入EVEV电机平稳发展阶段，提高产品运行可靠性和技术经济性能。电机平稳发展阶段，提高产品运行可靠性和技术经济性能。(1 1)面向自动化制造技术，批量产品性能的精准稳定一致性的设计、制造与装备面向自动化制造技术，批量产品性能的精准稳定一致性的设计、制造与装备技术。技术。(2 2)多物理域仿真测试平台基于部件材料服役特性的电机多领域正向设计。多物理域仿真测试平台基于部件材料服役特性的电机多领域正向设计

5、。1)1)开展电机部件材料的多领域服役特性研究，建立部件材料服役特性数据库；开展电机部件材料的多领域服役特性研究，建立部件材料服役特性数据库；2)2)解决解决复杂工况恶劣环境运行的电机性能与可靠性仿真评估难题，以及电机加工与装配对电复杂工况恶劣环境运行的电机性能与可靠性仿真评估难题，以及电机加工与装配对电机性能的影响。机性能的影响。提高部件材料的极限能力和利用率，降低成本。提高部件材料的极限能力和利用率，降低成本。3)3)逼近运行工况的逼近运行工况的产品性能产品性能-可靠性可靠性-寿命设计与仿真测试验证，减少产品试验验证的次数。寿命设计与仿真测试验证，减少产品试验验证的次数。高速高速高密度高密

6、度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术2.2.高速高密度低噪声高速高密度低噪声EVEV驱动电机的挑战驱动电机的挑战 (1)(1)高速高速EVEV驱动电机设计与制造技术的挑战。驱动电机设计与制造技术的挑战。高频电机绕组与绝缘材料、电工钢、磁钢的服役特性，轴承电流与高频电机绕组与绝缘材料、电工钢、磁钢的服役特性，轴承电流与EMCEMC；高速电机转子；高速电机转子,轴承。轴承。(2)(2)高速宽广范围运行电机的挑战。高速宽广范围运行电机的挑战。高效率高效率-高密度高密度-低噪声低噪声-低脉动转矩，电机模态与电磁力波参数匹配，共振与主动抑制技术。低脉动转矩，电机模态与电磁力波参数匹配，共振与主

7、动抑制技术。(3)(3)高频高速电机参数敏感性强。高频高速电机参数敏感性强。批量产品性能的精准稳定一致性的设计、制造与装备技术。批量产品性能的精准稳定一致性的设计、制造与装备技术。(4)(4)满足整车运行工况与恶劣环境，产品性能满足整车运行工况与恶劣环境，产品性能-可靠性可靠性-寿命的设计与测试验证。寿命的设计与测试验证。高速高速高密度高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术3.3.高速高速EVEV驱动电机关键技术驱动电机关键技术高速化高速化181820krpm20krpm、20202 22 2krpmkrpm、2 22 22 26 6krpmkrpm；提高功率体积密度和重量密度，降

8、低材料成本。；提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。(1)(1)高速高效高刚度高速高效高刚度IPMIPM电机定子。电机定子。1)1)电机极槽配合及其电电机极槽配合及其电-磁磁-机机-热性能的折衷平衡设计，热性能的折衷平衡设计，包括高刚度包括高刚度-高热导结构，高导磁高热导结构，高导磁-低铁耗磁路结构及材料。低铁耗磁路结构及材料。挑战挑战:#1#1全牵引特性运行区域的电磁力波与定子模态匹配以及全牵引特性运行区域的电磁力波与定子模态匹配以及NVHNVH设计；设计；#2#2高效区优化及其高高效区优化及其高频铁耗、计及集肤临近效应的电机绕组交流电阻及铜耗的精准分析计算。频铁耗、计及集肤临近效应的电

9、机绕组交流电阻及铜耗的精准分析计算。2)2)定子绕组的槽内换位与端部换位、定子绕组的槽内换位与端部换位、定子发卡绕组定子发卡绕组/多匝簿扁线成型导体，里芝导线绕组。多匝簿扁线成型导体，里芝导线绕组。定子绕组槽内与端部的高热导材料灌封与塑封；增强热传导和刚度，降低绕组温升和铜耗，定子绕组槽内与端部的高热导材料灌封与塑封；增强热传导和刚度，降低绕组温升和铜耗，提高效率和输出功率。提高效率和输出功率。高速高速高密度高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术3.3.高速高速EVEV驱动电机关键技术驱动电机关键技术高速化高速化181820krpm20krpm、20202 22 2krpmkrpm

10、、2 22 22 26 6krpmkrpm；提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。；提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。(1)(1)高速高效高刚度高速高效高刚度IPMIPM电机定子。电机定子。2)2)定子绕组的槽内换位与端部换位、定子发卡绕组定子绕组的槽内换位与端部换位、定子发卡绕组/多匝簿扁线成型导体，里芝导线绕组。多匝簿扁线成型导体，里芝导线绕组。3)3)定子和转子定子和转子AFTAFT直接内油冷，增强冷却散热能力，提高持续输出功率。直接内油冷，增强冷却散热能力，提高持续输出功率。挑战挑战:高频集肤临近效应和交流电阻，高频集肤临近效应和交流电阻，PDIV&CIV(PDIV&CIV

11、(局部放电起始电压局部放电起始电压&电晕起始电压电晕起始电压)。电机内油冷的密封，电磁绝缘材料的介电强度、机械强度、高温耐久性、与电机内油冷的密封，电磁绝缘材料的介电强度、机械强度、高温耐久性、与AFTAFT的兼容性，以的兼容性，以及绝缘材料在高温高湿振动环境的可靠性、耐久性测试评估方法。及绝缘材料在高温高湿振动环境的可靠性、耐久性测试评估方法。高速高速高密度高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术3.3.高速高速EVEV驱动电机关键技术驱动电机关键技术高速化高速化181820krpm20krpm、20202 22 2krpmkrpm、2 22 22 26 6krpmkrpm；提高功

12、率体积密度和重量密度，降低材料成本。；提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。(2)(2)高速高速IPM IPM 转子磁极和转轴。转子磁极和转轴。1)1)高强度的正弦化型、高强度的正弦化型、V V型与多层型与多层V V型磁极与正弦化型磁极与正弦化HalbachHalbach磁极，提高磁阻转矩分量，降低磁极，提高磁阻转矩分量，降低谐波谐波-铁耗，改善铁耗，改善NVHNVH和转矩脉动。和转矩脉动。2)2)轻稀土与少稀土磁极技术，以降低成本轻稀土与少稀土磁极技术，以降低成本;3)3)轴向叠层轴向叠层&周向拼块磁钢，降低周向拼块磁钢，降低PWMPWM高频调制涡流；磁钢表面环氧涂层，磁钢槽内灌环氧高频

13、调制涡流；磁钢表面环氧涂层，磁钢槽内灌环氧胶，增强导热和磁极强度，表面防护。胶，增强导热和磁极强度，表面防护。高速高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术3.3.高速高速EVEV驱动电机关键技术驱动电机关键技术高速化高速化181820krpm20krpm、20202 22 2krpmkrpm、2 22 22 26 6krpmkrpm；提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。(2)(2)高速高速IPM IPM 转子磁极和转轴。转子磁极和转轴。挑战挑战:1)1)高速运行转子表面离心应力和切向力高速运行转子表面离心应力和切向力,使转子半径受到

14、限制；使转子半径受到限制；正弦化磁极、降低高速转子隔磁桥应力，齿谐波解调制。转子磁极的电正弦化磁极、降低高速转子隔磁桥应力，齿谐波解调制。转子磁极的电-磁磁-机机-热性能与制热性能与制造工艺造工艺-成本的综合优化。成本的综合优化。2)2)转子临界机械转速，受转轴结构尺寸材料参数的影响，制约了刚度。转子临界机械转速，受转轴结构尺寸材料参数的影响，制约了刚度。3)3)高速电机动力集成系统机械接口的角度偏差，较常规系统提高高速电机动力集成系统机械接口的角度偏差，较常规系统提高1010倍以上的装配精度，包括倍以上的装配精度，包括位置传感器、转轴、轴承等同心度等精度。位置传感器、转轴、轴承等同心度等精度

15、。高速高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术3.3.高速高速EVEV驱动电机关键技术驱动电机关键技术高速化高速化181820krpm20krpm、20202 22 2krpmkrpm、2 22 22 26 6krpmkrpm；提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。提高功率体积密度和重量密度，降低材料成本。(3)(3)高性能电磁绝缘材料及其材料服役技术研究高性能电磁绝缘材料及其材料服役技术研究支撑产品性能精准支撑产品性能精准-稳定一致性的设计与制造技术，提高材料利用率。稳定一致性的设计与制造技术，提高材料利用率。挑战挑战:l 电磁绝缘材料的热、电、机械应力以及与变速箱油的兼容

16、性，高温老化与失效电磁绝缘材料的热、电、机械应力以及与变速箱油的兼容性，高温老化与失效;220220240240C高温、高温、800VDC800VDC高压、内油冷条件下的抗高压、内油冷条件下的抗PDIV&CIV(PDIV&CIV(局部放电起始电压局部放电起始电压&电电晕起始电压晕起始电压)的绝缘系统，包括电磁线、相关的绝缘材料、导热树脂等。的绝缘系统，包括电磁线、相关的绝缘材料、导热树脂等。l 建立材料服役特性数据库。建立材料服役特性数据库。高速高速高密度高密度E EV V驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术4.4.高性能高性能EVEV驱动电机的基础科学问题驱动电机的基础科学问题(1)(1)复

17、杂工况恶劣环境下电工材料与器件的服役特性；复杂工况恶劣环境下电工材料与器件的服役特性；(2)2)多元化多目标电机系统精确化建模与分析；多元化多目标电机系统精确化建模与分析；(3)(3)面向对象的电机系统优化理论与方法；面向对象的电机系统优化理论与方法；(4)EV(4)EV电机系统设计性能与核心制造工艺相互影响机制与效应；电机系统设计性能与核心制造工艺相互影响机制与效应；(5)(5)高性能高性能EVEV电机系统测评与标准体系。电机系统测评与标准体系。高速高速高密度高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术基于材料服役特性的基于材料服役特性的EVEV电机多领域一体化正向设计，实现电机与材料

18、的机电机多领域一体化正向设计，实现电机与材料的机-电电-磁磁-热多领域特性热多领域特性匹配，解决电机极限设计的难题。匹配，解决电机极限设计的难题。电磁材料服役特性研究电磁材料服役特性研究抗集肤效应的抗集肤效应的-对称排列对称排列-端部换位端部换位绕组绕组高热导绕组高热导绕组绝缘绝缘高效高效-NVH-NVH区规划区规划与转矩脉动抑制与转矩脉动抑制高刚度定子与抗高频涡流的正弦化磁极高刚度定子与抗高频涡流的正弦化磁极电机电机-驱动驱动-集成化集成化提高提高EMC&EMIEMC&EMI能力能力复合绝缘材料复合绝缘材料-环境相容环境相容-绝缘工艺绝缘工艺提高提高PDIV&CIVPDIV&CIV，冷却介质

19、相容，冷却介质相容高频轴承电流抑制高频轴承电流抑制冷却散热冷却散热EV永磁永磁电机多领域一体化正向设计关键技术电机多领域一体化正向设计关键技术高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术TORUS NS型结构型结构+SMCTORUS NN型结构型结构高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术TORUS TORUS 高密度低噪声高热传导盘式电机高密度低噪声高热传导盘式电机 rotor 1rotor 2statorAxis ofr

20、otationTORUSTORUS永磁永磁电机电机 +SMC+SMC YASA电机电机(1998-)Axial flux motor concept-high power traction motor(YASA type)高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术主要内容主要内容1.1.高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术2 2.EVEV驱动电机高速化发展历程与现状驱动电机高速化发展历程与现状3 3.Hairpin H

21、airpin 发卡式扁线绕组发展历程与现状发卡式扁线绕组发展历程与现状4.4.EVEV永磁驱动电机新技术发展趋势永磁驱动电机新技术发展趋势10krpm高速高密度轻量高速高密度轻量小型化小型化、集成一体化集成一体化(1995-)NEV 牵引电机、逆变器与液冷结构一体化牵引电机、逆变器与液冷结构一体化 高速高速EV电机与减速齿轮一体化部件电机与减速齿轮一体化部件2001-2017:Prius 2001-2017:Prius IPMIPM永磁同步电机永磁同步电机技术发展技术发展历程历程6krpm13krpm17krpm,多层多层IPMIPM转子结构转子结构,减小离心应力，实现转子高速可靠运行。减小离

22、心应力，实现转子高速可靠运行。12.8.krpm,3.80 kW/kg:72/1272/12极与极与48/848/8极相比较，热传导能力极相比较，热传导能力 54%54%；72/8 72/8极与极与72/1272/12极相比较极相比较，一阶齿谐波，一阶齿谐波11/1311/1317/1917/19，减小基波频率减小基波频率(0.67%)(0.67%)，多层多层U U型型IPMIPM正弦化磁极，正弦化磁极，提高磁阻转矩，减小提高磁阻转矩，减小高速运行离心应力高速运行离心应力,降低谐波、转矩脉动和降低谐波、转矩脉动和NVHNVH。12.8krpm高速化，高速化，2016 2016 宝马宝马i3 i

23、3 IPMIPM永磁同步永磁同步电机主要电机主要性能性能主要内容主要内容1.1.高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术2 2.EVEV驱动电机高速化发展历程与现状驱动电机高速化发展历程与现状3 3.Hairpin Hairpin 发卡式扁线绕组发展历程与现状发卡式扁线绕组发展历程与现状4.4.EVEV永磁驱动电机新技术发展趋势永磁驱动电机新技术发展趋势发卡式扁线绕组发卡式扁线绕组源于源于19121912年，年，罗贝尔发明交流电机的股线换位法换位线棒绕组的发展历程换位线棒绕组的发展历程:2020世纪初，费尔德和恩德发现交流电的趋肤效应，吉尔曼根世纪初，费尔德和恩德发现交

24、流电的趋肤效应，吉尔曼根据费尔德理论，提出采用分层导体和多匝线圈的概念。据费尔德理论，提出采用分层导体和多匝线圈的概念。19121912年，罗贝尔发明交流电机的年，罗贝尔发明交流电机的股线换位法股线换位法(罗贝尔换位罗贝尔换位)，这是一种槽部，这是一种槽部360360换位。换位。2020世纪世纪5050年代，林格兰德、威尔扬年代，林格兰德、威尔扬和罗逊伯格等提出多种换位方案：和罗逊伯格等提出多种换位方案：48480 0换位、换位、0 0换位、空换位换位、空换位+540+540换位、换位、900900换位，大换位，大型汽轮发电机多选用空换位型汽轮发电机多选用空换位+540+540换位。换位。东方

25、电机厂的汽轮发电机定子绕组端部。东方电机厂的汽轮发电机定子绕组端部。Hairpin 发卡式扁线绕组发卡式扁线绕组已成为已成为NEVNEV驱动电机的开发热点驱动电机的开发热点Hairpin 发卡式扁线绕组发卡式扁线绕组已成为已成为NEVNEV驱动电机的开发热点驱动电机的开发热点2003,2003,蔡蔚博士在蔡蔚博士在RemyRemy公司期间，提出公司期间，提出Hairpin发卡式扁线绕组概念，发卡式扁线绕组概念，Remy Remy Hairpin IPM IPM 电机应用于通用、宝马电机应用于通用、宝马HEVHEV。Wave Winding:Hair PinAfter insertion and

26、 twistBefore insertion轴向轴向/纵向纵向插线的发卡式定子插线的发卡式定子+多层多层IPMIPM转子转子已成为已成为NEVNEV永磁同步驱动电机的主流技术永磁同步驱动电机的主流技术轴向轴向/纵向纵向插线的发卡式定子插线的发卡式定子+多层多层IPMIPM转子转子已成为已成为NEVNEV永磁同步驱动电机的主流技术永磁同步驱动电机的主流技术电装与丰田电机电装与丰田电机定子槽形与绝缘结构定子槽形与绝缘结构轴向轴向/纵向纵向插线的发卡式定子插线的发卡式定子+多层多层IPMIPM转子转子已成为已成为NEVNEV永磁同步驱动电机的主流技术永磁同步驱动电机的主流技术发卡式绕组发卡式绕组GM

27、 VoltGM Volt第四代定子第四代定子联合电子电机联合电子电机本田电机本田电机电机绕组技术电机绕组技术精进电动精进电动、华域汽车华域汽车等在国内较早地开展了扁线绕组工艺探索和实践，研制出功率密度大于等在国内较早地开展了扁线绕组工艺探索和实践，研制出功率密度大于3.03.04.0 kW/L4.0 kW/L的高速驱动电机。的高速驱动电机。国内主要技术进展国内主要技术进展扁导线定子技术与华域汽车、精进电动高密度定子扁导线定子技术与华域汽车、精进电动高密度定子佩特来佩特来3500Nm3500Nm外转子直驱电机外转子直驱电机商用车大转矩驱动电机商用车大转矩驱动电机精进电动开发出转矩密度达到精进电动

28、开发出转矩密度达到20.3Nm/kg20.3Nm/kg的直驱电机；的直驱电机；北京佩特来应用扁导线技术开发了北京佩特来应用扁导线技术开发了3500Nm3500Nm外转子直驱电机。外转子直驱电机。精进电动精进电动2900Nm 2900Nm 直驱电机直驱电机电机电机-电控电控-系统系统指标要求指标要求20202025及其及其与与2020比较比较Prius 2017宝马宝马i3 2016特斯拉特斯拉 3 2018 电电机机效率效率%95 97 2.1%97 97体密度体密度 KW/L5.7 50 88.6%5.7 9.2重密度重密度 KW/kg1.6 5.7 72%1.7 3.8/有效重量有效重量4

29、.52/有效重量有效重量成本成本$/kW4.7 3.3 29.8%电电控控效率效率%94 98 4.3%体密度体密度 KW/L13.4 100 86.6%成本成本$/kW3.3 2.75 16.7%系系统统体密度体密度 KW/L4.0 33 87.9%成本成本$/kW8 6 25.0%对标美国对标美国电动汽车电机电动汽车电机20252025年技术路线目标年技术路线目标主要内容主要内容1.1.高速高密度高速高密度EVEV驱动电机前瞻性技术驱动电机前瞻性技术2 2.EVEV驱动电机高速化发展历程与现状驱动电机高速化发展历程与现状3 3.Hairpin Hairpin 发卡式扁线绕组发展历程与现状发

30、卡式扁线绕组发展历程与现状4.4.EVEV永磁驱动电机新技术发展趋势永磁驱动电机新技术发展趋势1.1.高频高速永磁化，电机传动驱动集成化，动力总成轻量小型化、高可靠低成本高频高速永磁化，电机传动驱动集成化，动力总成轻量小型化、高可靠低成本。l 高频电机的高频集肤效应，涡流损耗、绝缘材料、高频电机的高频集肤效应，涡流损耗、绝缘材料、EMCEMC的挑战；的挑战；l 高速转子结构及材料的机械性能挑战；高速转子结构及材料的机械性能挑战；l 高频高速电机高频高速电机NVHNVH的挑战，尤其是高频尖锐声。的挑战，尤其是高频尖锐声。2.Hairpin发卡式扁线电机及其内油冷技术发卡式扁线电机及其内油冷技术

31、NEVNEV对功率密度越来越苛刻，具有功率密度高的对功率密度越来越苛刻，具有功率密度高的Hairpin发卡式发卡式扁线电机是重要的技术路线之一。扁线电机是重要的技术路线之一。l 理论上圆线变成扁线，增加理论上圆线变成扁线，增加202030%30%铜面积，等同于增加铜面积，等同于增加202030%30%功率。功率。l 槽満率高，提升电机槽及绕组的的热传导，降低温升；提高电机槽的等效刚度，有利于槽満率高，提升电机槽及绕组的的热传导，降低温升；提高电机槽的等效刚度，有利于NVHNVH。l 绕组端部短，节省空间。绕组端部短，节省空间。挑战挑战l 扁导体绕组扁导体绕组集肤效应显著，频率越高，交流电阻及铜

32、耗越大；薄型扁导体及其绝缘层材料的集肤效应显著，频率越高，交流电阻及铜耗越大；薄型扁导体及其绝缘层材料的热、电、热、电、机械应力以及与变速箱油的兼容性，高温老化与失效；机械应力以及与变速箱油的兼容性，高温老化与失效；材料服役材料服役特性数据库特性数据库。l 设备要求高、投资大，工艺复杂；系列化设计困难。设备要求高、投资大，工艺复杂；系列化设计困难。EVEV永磁驱动电机新技术发展趋势永磁驱动电机新技术发展趋势三合一动力总成，三合一动力总成，IPMIPM永磁电机转子结构，永磁电机转子结构，Hairpin发卡式扁线绕组发卡式扁线绕组，新结构新材料电机。，新结构新材料电机。提升提升NEVNEV电机体积

33、和重量密度、可靠性和电机体积和重量密度、可靠性和NVHNVH舒适性舒适性,降低能耗和成本。降低能耗和成本。3.3.高冷却效率技术，减小体积，提高电机功率密度。高冷却效率技术，减小体积，提高电机功率密度。l 水冷电机：一种机壳液冷技术，水冷电机：一种机壳液冷技术，当前驱动电机的主流冷却技术。当前驱动电机的主流冷却技术。水冷机壳，水冷机壳，电机内部的热源通过层层材料传递到机壳水道；电机内部的热源通过层层材料传递到机壳水道；由于由于绕组无法直接冷却，并且绕组与铁心之绕组无法直接冷却，并且绕组与铁心之间的绝缘材料热传导差；导致绕组温升过高，制约了电机功率密度提升。间的绝缘材料热传导差；导致绕组温升过高

34、，制约了电机功率密度提升。l 油冷电机油冷电机:一种直接冷却的高冷却效率技术，一种直接冷却的高冷却效率技术，未来技术发展趋势。未来技术发展趋势。(1)(1)水冷机壳水冷机壳+内油冷定子组件内油冷定子组件/转子组件转子组件(2)(2)油冷油冷机壳机壳+内油冷定子组件内油冷定子组件/转子组件；转子组件；特斯拉、丰田、日立、宝马、日产聆风、精进电动的油冷电机已在量产车中使用。特斯拉、丰田、日立、宝马、日产聆风、精进电动的油冷电机已在量产车中使用。挑战：挑战：电机本体的电工材料与油的兼容性，油密封与油道设计、供油方式和油泵等多种技术协同満足。电机本体的电工材料与油的兼容性，油密封与油道设计、供油方式和

35、油泵等多种技术协同満足。4.4.主流驱动电机产品技术主流驱动电机产品技术 多层多层IPMIPM电机电机轻稀土轻稀土少稀土少稀土；提高功率；提高功率/转矩密度、降低成本。转矩密度、降低成本。5.5.分布式驱动及其轮毂分布式驱动及其轮毂/轮边电机轮边电机6.6.新结构新材料高密度电机新结构新材料高密度电机 轴向磁场和横向磁场拓扑结构、非晶合金、轴向磁场和横向磁场拓扑结构、非晶合金、SMCSMC等。等。7.7.新型混合动力电驱动系统新型混合动力电驱动系统 EVT EVT 双机械端口能量变换器双机械端口能量变换器8.8.新型电驱动动力系统新型电驱动动力系统 磁力齿轮磁力齿轮+电机集成系统，游标电机等。电机集成系统，游标电机等。EVEV永磁驱动电机新技术发展趋势永磁驱动电机新技术发展趋势谢谢批评指正！谢谢批评指正！