（报告出品方/作者：招商证券，游家训、刘文平、刘伟洁）
一、驱动电机介绍
1.1驱动电机的构成与分类
驱动电机系统是新能源车三大核心部件之一。电机驱动控制系统是新能源汽车车辆行使中的主要执行结构，其驱动特性决定了汽车行驶的核心性能指标，是电动汽车的重要部件。
电动汽车的整个驱动系统包括电动机驱动系统与其机械传动机构两个部分，电机驱动系统主要由电动机、功率转换器、控制器、各种检测传感器以及电源等部分构成。驱动电机主要由定子、转子、轴承、接线盒、风叶、机座等零部件装配组成，是新能源汽车的动力来源，其性能决定了爬坡能力、加速能力及最高车速等汽车行驶的主要性能指标。
电动汽车用电机主要有直流有刷电机、交流异步电机、永磁同步电机、开关磁阻电机等，其核心部件是定子和转子。定子的主要作用是产生磁场，在电机运行时静止不动；转子的主要作用是产生电磁转矩和感应电动势，在电机运行时转动。
直流有刷电机由定子、转子与其他结构件构成。定子部分主要由主磁极、机座、换向极、电刷装置等组成，其中机座上装有主磁极，两端有端盖和轴承起支撑作用，1kW以上的大直流电机还有换向极，用于减少电枢对主磁场的削弱作用。转子部分包括电枢铁芯、电枢绕组、换向器等，安装于电机主轴上，主轴两端还装有风扇和换向器，其中换向器配合电刷装置使得直流电机得以持续转动。
交流异步电机主要由静止的定子和旋转的转子两大部分组成，主要包含定转子铁芯、绕组、机壳、端盖、端环、轴、轴承、风扇风罩、接线盒、以及固定用的螺栓螺母等结构件。
永磁同步电机的定子部分由电枢铁芯和电枢绕组构成；转子部分主要由永磁体、转子铁芯和转轴等构成。永磁电机与异步电机最大的区别在于转子，永磁电机转子是永磁体，含有磁源，永磁体贴在转子表面或者镶嵌在铁芯内部。为了保护永磁体，在转子两端加设护板。同时，对于汽车用驱动电机，一般还有检测转子位置和速度的装置，电机通常由直流经过电机控制器来完成激励输入。
开关磁阻电机由双凸极的定子和转子组成，其定子、转子的凸极均由普通的硅钢片叠压而成。定子极上有集中绕组，把沿径向相对的两个绕组串联成一个两级磁极，称为“一相”；转子既无绕组又无永磁体，仅由硅钢片叠成。
1.2驱动电机行业呈现四大发展趋势
高压化——车企加快推出V平台。随着用户需求升级，未来电动汽车V电压平台将难以满足人们对汽车性能的要求。年，保时捷率先在全球推出V高压电气架构，旗下首款纯电动跑车Taycan采用V直流快充系统并支持kW大功率快充。其后，通用、现代、戴姆勒、Lucid等已陆续发布V架构规划。
部分车企已于上海车展上推出V高电压平台的产品。进口品牌方面，起亚EV6全系车型支持V和V充电；现代IONIQ5推出最新V高电压平台。自主品牌方面，吉利浩瀚架构下首款车型极氪，采用V高压系统，配装4.35V高压Ni55体系的三元电池，支持最高kW超级快充；东风旗下岚图汽车宣布研发基于超高压平台的超级快充技术。
V高压平台具有充电快、降低退磁风险、减小体积、降低热损耗等优势。整车选择高压架构是实现超级快充的必经之路，V左右的高压在当前可支撑实现2C快充。
另外对汽车来说，一方面，永磁同步电机在工作时会产生大量的热，当温度超过℃时，电机会出现退磁现象，影响工作效率甚至造成产品损坏；提高平台电压，相同功率下电流减小，在电阻不变的情况下，电机产生的热量相应减小，从而可以降低退磁风险。另一方面，平台电压升高，高压线束的线径变小，可以减小体积，提高电池容量和功率。此外，电气平台提升到V，电控系统经重新设计，热损耗有望降低60％。
高转速化——近年来，新能源汽车最高转速上升趋势明显。30万以上的高端车型中，最高转速已普遍在转以上，其中特斯拉Model3的最高转速达到10转。受益于最高转速的提升，纯电动车最高车速近年来也有所提升，最高车速逐步向km/h以上靠拢，到年已有超过30%的车型最高车速达到km/h以上。
高转速可以更好满足电动车驾驶时的动力要求。传统发动机的可用转速一般是在-rpm，这个并不宽的范围内，要面临低转速扭矩低、高转速噪音大的困扰，无法兼顾车辆从0起步加速到kph高速超车的各种动力需求。而电机没有这个问题，从0转速开始就能输出全部扭矩，一直到最高转速之前都能保持恒定功率输出。随着电动车从低端发展到高端，电动车用户也有了更高的要求，用户既想要低速时强劲的加速性能，又想要很高的最高车速，还想要在kph的高速状态下仍然保有加速的动力，提高电机最高转速是必由之路。
扁线化——扁线电机在新能源车型中的配套加速。相比圆线电机，扁线电机具有更高的工作效率、更高的功率密度、更强的散热能力以及更低电磁噪音等，扁线电机的优势很好地契合了新能源汽车的发展方向。国外较早地应用了扁线电机技术，年，通用雪佛兰在VOLT上采用了发卡式扁线电机，年，丰田发布的第四代普锐斯采用的也是扁线电机。随着国内电机企业在扁线电机产品和工艺上的突破，自主品牌车型也开始实现配套，且渗透率不断提升。
扁线电机性能更优。圆线技术是发展了上百年的传统技术，是目前产量最大、应用最为广泛的电磁线，圆线绕成线圈后空隙较大，线圈填充系数只有35%-45%，为弥补圆线线圈填充率低的缺陷，扁线技术应运而生。扁线将导线形状发生改变，由原来的圆形变成横截面为方形的电磁线，带来的优势十分显著，包括更高的槽满率、更高的效率、更好的散热性能、更小的体积和更低的成本。
永磁同步化——永磁同步电机因其优异的性能在电动乘用车领域彰显出很高的应用价值。由于转矩密度高、转距脉动低、振动噪声小等特点，永磁同步电机广泛地应用于电动汽车驱动电机。另外，永磁同步电机具有宽广的弱磁范围与高转矩过载能力，这能显著增强电动汽车起动、加速等性能。宽范围内的高效率将明显改善电动汽车续航里程。不过，恶劣的运行环境与频繁的过载容易导致永磁同步电机磁钢发生不可逆失磁。
有刷直流电机控制相对简单，但难以高速运行、过载能力也相对有限。另外，直流电机由于存在电刷与换向器，需要定期维护，可靠性不高。但因具备良好的调速性能与成熟的制造技术，使其在一些微型校内公交车上仍有应用。
交流异步电机因具有结构简单、坚固耐用、价格便宜、维护方便、可靠性高等优点，在驱动电机领域占有一定比重。不过，由于变频器在电机内产生的高次谐波、高转子损耗、高附加铜耗及铁耗、高绝缘介质损耗、附加转矩脉动、电磁噪声等技术上的难点，使其在驱动电机研发领域
转载请注明地址:http://www.abmjc.com/zcmbzl/2897.html
