新能源汽车用稀土永磁电机

1、关于新能源汽车上所用电机？

在HEV上是以电动机驱动作为发动机驱动的辅助动力，但又必须对电池组的质量和整车的整备质量进行限制，以减轻HEV的总质量。因此，一般电动－发电机只是在HEV发动机启动，车辆启动、加速或爬坡时起作用。电动－发电机又是发动机的飞轮，起调节发动机输出功率作用。电动－发电机还起发电机的作用，电动－发电机又是发动机的飞轮，起调节发动机输出功率作用。电动－发电机还起发电机的作用，将发动机的动能转换为电能，储存到电池组中去。在HEV下坡或制动时，将汽车惯性动能转换为电能，储存到电池组中去。因此，HEV有了电动机的辅助作用，就可以使HEV达到节能和“超低污染”的要求。电动机的种类很多，用途广泛，功率的覆盖面非常大。但HEV所采用的电动机种类少，功率覆盖面也较小。目前主要采用的交流电动机、永磁电动机和开关磁阻电动机，不管是电机本身还是它们的控制装置，成本都比较高，但随着电动机的电子计算机控制和机电一体化的加速发展，很多新技术正逐步运用到混合动力汽车（HEV）的电动机上，一旦形成大规模批量生产，所用电机乃至整车的成本都会得到大大降低。

（1）混合动力汽车用电动机的发展概况
蒸汽机启动了18世纪第一次产业革命以后，19世纪末到20世纪上半叶电机又引起了第二次产业革命，使人类进入了电气化时代。20世纪下半叶的信息技术引发了第三次产业革命，是生产和消费从工业化向自动化，智能化时代转变；推动了新一代高性能电机驱动系统与伺服系统的研究与发展。21世纪伊始，世界汽车工业又站在了革命的门槛上。虽然，汽车工业是推动社会现代化进程的重要动力，然而，汽车工业的发展也带来了环境污染愈烈和能源消耗过多两大问题。显然，加剧使用传统内燃机技术发展汽车工业，将会使这两大全球问题继续恶化。于是，电动车（包括纯电动车，混合动力汽车，燃料电池电动车）概念的提出，将会是未来世界汽车工业发展的新方向，不过就当今世界科技水平来说，混合动力汽车的研究与开发相比其它两种形式更具有现实意义，应该作为这一新方向的第一步。20世纪80年代前，几乎所有的电动车驱动电机均为直流电机，但随着电动车（混合动力汽车）性能的提高，其在高负载下转速的限制，体积大等缺点逐渐暴露，取而代之的是交流异步电机，永磁电机，开关磁阻电机以及新型的双凸极永磁电机，而上述电机在用于混合动力汽车上所表现出来的性能也是一个比一个优越。目前，双凸极永磁电机的机理和设计控制理论还有待于进一步的研究与完善，不过它作为混合动力汽车的电动机有着潜在的巨大优势。

（2）混合动力汽车对电动机的基本要求
a.从日本汽车公司开发电动汽车的研究和实践认为，在采用大功率的电动机来驱动HEV时，与采用小功率的电动机比较，具有电阻小，效率高，比能耗低，动力性能好等优点。但在目前的条件下，各种电池的比能量较小，理所当然地采用小功率的电动机，因而出现电阻大，效率低，比能耗高，动力性能差等问题。
b.混合动力汽车的电动机应具有较大范围内的调速性能，能够根据驾驶员对加速踏板和对制动踏板的控制，由中央控制器控制电动机与发动机之间动力的协调。以获得所需要的起动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率与转矩，使它们达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制效果。
c.混合动力汽车应具有最优化的能量利用，电动机应具有高效率、低损耗，并在车辆减速时实现能量回收并反馈回蓄电池，这点在内燃机汽车上是不能实现的。
d.电动机的质量，各种控制装置的质量和冷却系统的质量等也要求尽可能小，因此，大功率的高速电动机具有高性能，质量小等优点，在混合动力汽车得到了广泛地应用。另外，还要求电动机及控制装置在运转时的噪声要低。
e．各种电动机的电压，可以达到120～500V，对电气系统安全性和控制系统的安全性，都必须符合国家（或国际）有关车辆电气控制的安全性能的标准和规定，装置高压保护设备。
除此之外，还要求电动机可靠性好，耐温和耐潮性能强，能够在较恶劣的环境下长期工作，结构简单，适合大批量生产，运行时噪声低，使用维修方便，价格便宜等。

（3）混合动力汽车所用电动机的选择策略
在确定混合动力汽车所采用的电动机时，首先应采用技术成熟，性能可靠，控制方便和价格便宜的现成的电动机。一般情况下，电动机性能必须充分满足单独用电力驱动模式行驶工况时的要求。电动机在低速时应具有大的转矩和超载能力。在高速运转时，应具有大的功率和有较宽阔的恒功率范围。有足够的动力性能来克服整车的各种阻力，保证其有良好的起动，加速性能和行驶速度及实现制动时的能量回收。现在混合动力汽车上，主要采用能够实现变频、调速的高转速电动机，高速电机的转速可以达到1万～1.2万r/min，在高速运转时，有更大的功率和有较宽阔的恒功率范围，体积较小和质量较小，但要求装置高精度的高速轴衬，需要用高品质的材质来制作，并要保证高效率的冷却。

（4）双凸极永磁电动机的简介
传统的开关磁阻电机（SRM）虽然可靠性较高，结构十分简单，单位体积功率与异步电动机相当或略高一些，而且在宽广的调速范围内都具有相当高的效率，但是，从能量转换的观点看，SR电机在定子绕组的一个开关周期中，最多只有半个周期得到利用，电机实际运行时，为避免在电感下降区产生制动力矩，绕组电流的关断角不得不较多地提前于最大电感位置，半个周期都未能得到充分利用。因此，SR电机仅获得“一半的利用率”，由此产生了换流问题和相对材料利用率低问题。可以预见，如果能利用定子绕组整个开关周期，在电感下降区也能产生正向转矩，SR电机的单位体积功率必将大大提高，但传统结构的SR电机是难以实现的。如果在SR电机中用永磁材料预先建立一个磁场，通过控制定子绕组的电流方向，使永磁体产生的磁场和绕组电流产生的磁场相互作用，就能实现在电感下降区产生正向转矩的设想。我国稀土材料的储存量为世界第一，钕铁硼等高性能稀土永磁材料在电机领域中已得到广泛应用，大大提高了电机性能，但在SR电机上的实践才刚刚开始。
双凸极永磁电动机(Doubly salient permanent magnet motor,简称DSPM)，是随着功率电子学和微电子学的飞速发展在90年代刚刚出现的一种新型的机电一体化可控交流调速系统。该系统由双凸极永磁电机、功率变换器、位置传感器和控制器四部分组成。电机定转子结构外形与开关磁阻电机相似,呈双凸极结构,但它在转子(或定子)上放有永磁体,从而使运行原理和控制策略与开关磁阻电机有本质区别。DSPM系统的主要优点是结构简单、控制灵活、动态响应快、调速性能好、转矩/电流比大,可实现各种特殊要求的转矩/转速特性,功率因数接近于1,效率高,是电工学科近年来继开关磁阻电机之后又一全新的研究方向。DSPM电机作为一种应用前景看好的交流调速系统,是由美国著名电机专家T.A.Lipo等人于1992年首先提出的,并进行了初步的理论和实验研究,此后欧美一些国家也相继开展了对DSPM电机及其控制系统的研制工作,目前国际上对DSPM电机的研究仅停留在初步理论和样机实验阶段。关于DSPM电机仍有大量的基础理论问题,包括电机参数计算,模型建立,分析方法,控制策略等有待深入探讨。

2、永磁同步电机在新能源汽车上的疑惑

没见过实际的结构，猜测三相电机有星形三角启动方式，那么这个电机里加一个绕组应该能解决问题吧

3、新能源汽车永磁电机一般采用什么工作制

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4、纯电动汽车使用永磁同步电机和异步电机的利弊？代表车型？

1.永磁同步电机

永磁同步电机是由永磁体励磁产生同步旋转磁场的同步电机，永磁体作为转子产生旋转磁场，三相定子绕组在旋转磁场作用下通过电枢反应，感应三相对称电流。此时转子动能转化为电能，永磁同步电机作发电机(generator)用；此外，当定子侧通入三相对称电流，由于三相定子在空间位置上相差120，所以三相定子电流在空间中产生旋转磁场，转子旋转磁场中受到电磁力作用运动，此时电能转化为动能，永磁同步电机作电动机(motor)用。

优点：

1.效率高：因为它的励磁磁场（转子磁场）是由磁铁提供的，所以省去一部分励磁磁场所需的电能。

2.调速范围大：由于他是永磁作为励磁磁场，因此调整电流与频率即可很大范围调整电机的功率和转速。

3.体积小重量轻：因为它的结构简单，因此无论体积还是重量都相对较小。

4.发热小，密封性强，免维护。

缺点：

1.抗震性较差：由于现在大部分永磁材料都采用钕铁硼强磁材料，这种材料较为硬脆，因此受到强烈震动有可能会碎裂。

2.抗热冲击较差：由于转子采用磁性材料，而电机在运行或者环境温度过高情况下会引起磁铁退磁，因此会造成动力下降

得益于我国稀土资源优势，电动机主流为永磁同步电动机，如比亚迪，北汽等新能源车企大部分使用的都是永磁同步电机。

2.异步电机

异步电动机，又称感应电动机，是1885年由意大利物理学家和电气工程师费拉里斯发明。它是由气隙旋转磁场与转子绕组感应电流相互作用产生电磁转矩，从而实现机电能量转换为机械能量的一种交流电机。

优点：

1.结构简单稳定性好，抗震动性能优越。

2.不存在衰退现象，因为它的磁场并不依靠磁铁产生，这就使得它的工作温度和退磁性都比永磁同步电机要好。只要不损坏，就不存在动力下降的问题。

3.功率大，恒速性能强，因为它的磁场会根据输入的电流变化而变化（一个可变过程），这就使得它在空载到满载的过程中能够接近恒速变化。

缺点：

1.可调速性不好，因为恒速性能好，自然调速就比较困难，所以装备交流异步电机的特斯拉控制器极其昂贵。

2.需要交流电才能运转，新能源汽车都采用电池供电，电池属于直流电，这里就设计直流转交流的过程，而这一过程处理在世界上都还没有一个较为满意的解决办法，更何况特斯拉这种1.9秒破百的电机瞬间电流能够达到上百安倍，这又将是一个挑战。

所以基于机上这些原因，大部分的电动汽车都采用永磁同步电机，而特斯拉这种较为昂贵的汽车才会使用交流异步电机。

5、新能源产业中具体哪些制造行业会用到稀土？具体用来做什么产品？

应用而言，稀土永磁材料是消费电子、工业电机、核磁共振、传统汽车、电子计算机等行业不可或缺的材料，其应用领域的广泛是稀土永磁行业保持稳健增长的坚实支撑。近年来，新能源汽车、直驱永磁风电、变频家电为代表的节能环保行业发展越来越迅速，未来这些行业突飞猛进的发展，将大幅增加对稀土永磁材料的需求，从而带动行业快速发展，使得市场对稀土永磁概念股的价值预期明显提升。
包钢稀土(600111)：受国务院出台《国务院关于促进企业兼并重组的意见》影响，稀土整合开启，稀土将兼并重组，首次晋级国家战略。包钢稀土目前已经建设完成了6个稀土储备库，其中最小储备量也有5000-6000吨，主要用于储备稀土原料和稀土产品，促稀土矿重回真实价格。昨日在股指大幅跳水之际，包钢稀土(600111)表现突出逆市上涨7.54%，备受主力资金追捧，后市可继续关注.

广晟有色(600259)：作为拥有丰富稀土资源的上市公司，公司近期受到市场反复追捧，昨日再度缩量涨停。今年主要稀土氧化物的价格均出现不同程度的提升，而国家出台的一系列稀土政策也让市场进一步提高了对稀土价格的预期。在价格上涨与政策预期的双重作用之下，预计后市该股仍有上行空间.

二是关注稀土永磁材料加工及应用相关上市公司，如中科三环(000970)、北矿磁材(600980)、太原刚玉(000795)等未来机会值得关注。

中科三环(000970)：公司主要从事稀土永磁和新型磁性材料及其应用产品的研发和生产转化，主要产品为磁材产品、电动自行车。其中烧结钕铁硼和粘结钕铁硼的产能分别为10000吨和1500吨，总产能规模居国内首位，全球第二位。近期公司与五矿有色签署《战略合作框架协议》，在稀土永磁原材料采购等层面展开合作。据此，可以期待公司开发稀土永磁材料的后续利好，预计后市仍有较大涨升动能和潜力空间，建议积极关注。

北矿磁材(600980)：公司主营磁性材料和磁器件的研发、生产和销售，是世界最大的永磁铁氧体预烧料生产企业，公司产品在国内市场占有率较高，拥有国家和部级科技成果29项、专利15项，技术力量在行业内处于领先地位，拥有较高的知名度。由于近期稀土永磁概念热络，该股短短几个交易日的累计涨幅就高达30%以上，目前该股上涨趋势未改，后市宜密切关注。

太原刚玉(000795)：公司主导产业钕铁硼磁性材料是符合国家产业政策和受地方政府扶持的新材料产业，是支撑现代电子信息产业发展的基础材料，与人们的生活息息相关。随着高清电子产品、汽车、通信业等领域的不断发展，磁性材料的运用领域越来越广，市场需求不断增加，具有较好的发展前景。二级市场方面，该股成交量呈放量突破态势，短期仍有上涨空间.

6、电动汽车用永磁电机有什么优势?

力辉永磁电机与传统的电励磁电机相比，永磁电机，特别是稀土永磁电机具有结内构简单，运行可靠容；体积小，质量轻；损耗小，效率高；电机的形状和尺寸可以灵活多样等显着优点。因而应用范围极为广泛，几乎遍及航空航天、国防、工农业生产和日常生活的各个领域。

7、新能源汽车电机 都是永磁电机吗

在HEV上是以电动机驱动作为发动机驱动的辅助动力，但又必须对电池组的质量和整车的整备质量进行限制，以减轻HEV的总质量。因此，一般电动－发电机只是在HEV发动机启动，车辆启动、加速或爬坡时起作用。
(仅供参考：(亚南主营2.5kw-3000kw交流船用、陆用发电机、发电机组、新能源汽车电机☏：4000-080-999)亚小南为您解答)

8、新能源汽车电机如永磁电机是不是变频电机？

新能源汽车电机基本上有两种，直流永磁同步电机，用的是直流电。还有一种是变频调速的交流电机，两种电机各有优缺点。