【比亞迪電機(jī)技術(shù)發(fā)展——稀土永磁電機(jī)技術(shù)瓶頸分析】比亞迪研發(fā)和生產(chǎn)的電機(jī)是永磁直流電機(jī),該種電機(jī)線圈采用永磁體激磁,不采用線圈激磁的方式。新思界產(chǎn)業(yè)研究中心分析師認(rèn)為:比亞迪在電機(jī)技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位,如何將磁體以更低的稀土材料發(fā)揮原有效能,將是比亞迪未來電機(jī)研究的重要關(guān)注點。
比亞迪電機(jī)和電機(jī)控制系統(tǒng)由十四事業(yè)部生產(chǎn)和開發(fā)。比亞迪研發(fā)和生產(chǎn)的電機(jī)是永磁直流電機(jī),該種電機(jī)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(jī)機(jī)電轉(zhuǎn)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(xù)航里程。
在新思界發(fā)布的《2017-2021年中國電動汽車市場分析及發(fā)展前景研究報告》中,涉及比亞迪的永磁同步電機(jī)的技術(shù)現(xiàn)狀:
隨著技術(shù)的發(fā)展對于永磁體材料的選擇也有過很多種,這其中最優(yōu)異的莫過于稀土材料了,所以將采用稀土永磁材料的電機(jī)又叫做稀土永磁電機(jī)。
稀土永磁電機(jī)的技術(shù)瓶頸:第一、永磁電機(jī)制成后不需外界能量即可維持其磁場,但也造成從外部調(diào)節(jié)、控制其磁場極為困難。永磁發(fā)電機(jī)難以從外部調(diào)節(jié)其輸出電壓和功率因數(shù),永磁直流電動機(jī)不能再用改變勵磁的辦法來調(diào)節(jié)其轉(zhuǎn)速。
第二、由于稀土永磁目前價格還比較貴,稀土永磁電機(jī)的成本一般比電勵磁電機(jī)高,這需要用它的高性能和運行費用的節(jié)省來補償。
第三、稀土永磁電機(jī)對于工作環(huán)境要求比較苛刻,超過180℃的稀土永磁材料將出現(xiàn)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(xiàn)斷裂;材料容易氧化腐蝕,必須進(jìn)行表面涂裝才能使用;稀土永磁電機(jī)對于過載十分敏感,一旦過載將導(dǎo)致永磁材料的退磁。
另外,稀土永磁電機(jī)的電磁負(fù)荷很高,制成后磁場難以調(diào)節(jié),其動力控制系統(tǒng)要比感應(yīng)電機(jī)復(fù)雜得多。傳統(tǒng)的電機(jī)設(shè)計理論、計算方法、電機(jī)控制系統(tǒng)都不能適應(yīng)高性能電機(jī)的研制要求。
比亞迪所采用的永磁同步電機(jī)(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(jī)更快,且結(jié)構(gòu)簡單,維護(hù)起來相對容易。但其在技術(shù)儲備、應(yīng)用領(lǐng)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(jī)的頑疾。比亞迪做出這樣的選擇,一方面節(jié)省了驅(qū)動裝置對于動力需求所要做出的調(diào)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(jī)裝機(jī)量排名第一的企業(yè)為比亞迪,總裝機(jī)量達(dá)138557臺,比亞迪新能源汽車電機(jī)采用的是自己研發(fā)的永磁同步電機(jī)。新思界產(chǎn)業(yè)研究中心分析師認(rèn)為:比亞迪在電機(jī)技術(shù)方面處于領(lǐng)先地位,如何將磁體以更低的稀土材料發(fā)揮原有效能,將是比亞迪未來電機(jī)研究的重要關(guān)注點。