新能源汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析

新能源汽車驅(qū)動(dòng)技術(shù)的發(fā)展趨勢(shì)分析摘要：在科技發(fā)展的今天，人們不斷探索新能源的應(yīng)用，新能源能夠極大地改善環(huán)境污染的現(xiàn)象，如果將其應(yīng)用到新能源汽車技術(shù)上就顯得更為重要。在國(guó)家大力倡導(dǎo)環(huán)保節(jié)能的背景下，新能源汽車產(chǎn)業(yè)呈現(xiàn)出蓬勃發(fā)展的態(tài)勢(shì)。目前，中國(guó)市場(chǎng)上銷售的新能源汽車多為混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車。驅(qū)動(dòng)電機(jī)作為新能源汽車的核心部件之一，其技術(shù)創(chuàng)新正引領(lǐng)著新能源汽車的發(fā)展方向。關(guān)鍵詞：環(huán)境污染；汽車產(chǎn)業(yè)；驅(qū)動(dòng)電機(jī)；創(chuàng)新在如今的時(shí)代和社會(huì)中，汽車已經(jīng)成為了必不可少的交通工具，不僅能夠滿足人的一般出行需求，同時(shí)還能帶動(dòng)物質(zhì)、經(jīng)濟(jì)與文化的交流。傳統(tǒng)的汽車以石油為能源，但石油在燃燒過程當(dāng)中，會(huì)產(chǎn)生污染物，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成破壞，而且石油作為自然資源，其在整個(gè)地球上的存量都是相當(dāng)有限的，隨著石油開采與消耗量的增加，其終將消耗殆盡。從廣義上來講“新能源汽車”指的是使用非傳統(tǒng)石油作為能源的汽車，不過就現(xiàn)實(shí)情況來講的話，當(dāng)前的“新能源汽車”主要是指狹義上的以電力為能源的汽車。傳統(tǒng)汽車因過度依賴石油資源，已經(jīng)導(dǎo)致尾氣排放大量超標(biāo)，對(duì)生態(tài)環(huán)境造成嚴(yán)重污染，石油資源短缺。因此，要通過不斷發(fā)展科技，有效利用資源開發(fā)出代替?zhèn)鹘y(tǒng)燃料的清潔能源，改善城市交通能源，這已成為現(xiàn)代化建設(shè)中的必經(jīng)之路。在此階段，要將汽車所用能源從石化燃料轉(zhuǎn)換成低碳環(huán)保的可再生能源，充分利用生物燃料、氫能源、電能源，以解決汽車傳統(tǒng)燃料消耗問題，不僅能夠大量節(jié)約石化燃料，同時(shí)使汽車能源具有多樣化。在這個(gè)過程中，為了大大提高汽車系統(tǒng)核心的運(yùn)轉(zhuǎn)效率，就要將新能源汽車的設(shè)計(jì)中融入電力驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)和電力驅(qū)動(dòng)控制系統(tǒng)，推動(dòng)電力技術(shù)被廣泛應(yīng)用。1新能源汽車電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)的重要性由于新能源汽車不再使用石油作為能源，電力的清潔度更高，所以具有更強(qiáng)的環(huán)保性，而且不用擔(dān)心未來石油能源枯竭。從新能源汽車的概念提出以來，各方就一直在加強(qiáng)相關(guān)技術(shù)的探索，如今的生產(chǎn)、制造成熟度和市場(chǎng)接受度越來越高，社會(huì)應(yīng)用廣泛。在決定新能源汽車品質(zhì)的各項(xiàng)技術(shù)中，電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制是最為關(guān)鍵和重要的一項(xiàng)，決定著汽車的能耗、舒適、平穩(wěn)和安全性。其主要原因是，為了滿足汽車的行駛需求，新能源汽車所使用的電機(jī)，必須要具備較大的瞬時(shí)功率、更強(qiáng)的過載能力以及更強(qiáng)的加速性，同時(shí)還要具有更長(zhǎng)的電機(jī)壽命。要想達(dá)到上面所提到的這些要求，作為新能源汽車的電機(jī)，就需要具備更大的調(diào)速范圍、空間，一方面要能夠在橫轉(zhuǎn)扭曲低速運(yùn)行的時(shí)候，具有較大的轉(zhuǎn)矩，保障汽車對(duì)電機(jī)動(dòng)力的需求。而另一方面，其又需要在恒功率區(qū)低轉(zhuǎn)扭矩時(shí)，保證較高的運(yùn)行速度，從而滿足汽車的高速行駛需求。除此之外，為了最大限度提高新能源汽車的節(jié)能性，獲取汽車在行駛過程當(dāng)中所產(chǎn)生的能源，并回饋給電池系統(tǒng)，也是電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制的一個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)。再者，為了滿足群眾對(duì)新能源汽車的可靠、安全、舒適使用需求，驅(qū)動(dòng)電機(jī)還必須要具有廣泛的適應(yīng)性，能夠適應(yīng)各種復(fù)雜、惡劣的環(huán)境條件，并且噪音要小，不能影響到駕駛和乘車人員，結(jié)構(gòu)要簡(jiǎn)單，方別后期維護(hù)，降低使用成本。能否做到上述一切，都取決于電機(jī)驅(qū)動(dòng)控制技術(shù)，因此其重要性是尤為突出的。2各種驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)的現(xiàn)狀2.1交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)廣泛應(yīng)用于大型高速的電動(dòng)汽車中。我國(guó)建立了具有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的開發(fā)平臺(tái)，能夠自主開發(fā)、研制和小批量生產(chǎn)交流異步電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)，產(chǎn)品性能基本滿足汽車需求。2.2永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)永磁同步電機(jī)驅(qū)動(dòng)由于效率高、功率密度高和體積小等優(yōu)點(diǎn)占據(jù)國(guó)內(nèi)電機(jī)市場(chǎng)最大份額，主要應(yīng)用于乘用車領(lǐng)域。國(guó)內(nèi)企業(yè)在研發(fā)和生產(chǎn)能力上具有一定成就，開發(fā)了不同系列產(chǎn)品，應(yīng)用于各種類型電動(dòng)汽車。產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)上部分指標(biāo)已達(dá)到國(guó)際先進(jìn)水平，基本具備永磁同步電機(jī)集成化設(shè)計(jì)能力。部分公司已開展永磁同步電機(jī)專用生產(chǎn)線。2.3開關(guān)磁阻電機(jī)驅(qū)動(dòng)開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)的核心是開關(guān)磁阻電動(dòng)機(jī)，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，控制系統(tǒng)要求也比較獨(dú)特，目前電動(dòng)汽車應(yīng)用較少，它的主要研究方向是模型研究。我國(guó)在該系統(tǒng)優(yōu)化設(shè)計(jì)和自主研發(fā)方面也具備一定能力。通過結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、改進(jìn)操控系統(tǒng)，產(chǎn)品基本達(dá)到使用技術(shù)需求。3新能源汽車電機(jī)技術(shù)研究方向3.1電機(jī)類型方面，新型永磁無刷電機(jī)市場(chǎng)潛力巨大新型永磁無刷電機(jī)是目前最有前景的電機(jī)之一，也是未來電機(jī)類型的技術(shù)研究方向。新型永磁無刷電機(jī)包括混合勵(lì)磁型、輪轂型、雙定子型、記憶型以及磁性齒輪復(fù)合型等，此外非晶電機(jī)也開始走進(jìn)新能源汽車領(lǐng)域。在新能源汽車產(chǎn)業(yè)的發(fā)展中，新型永磁無刷電機(jī)的優(yōu)越性逐漸凸顯，并對(duì)新能源汽車的發(fā)展起到巨大的推動(dòng)作用。（1）混合勵(lì)磁電機(jī)混合勵(lì)磁電機(jī)是指由兩種勵(lì)磁源共同產(chǎn)生電機(jī)主磁場(chǎng)，在保持電機(jī)高效的條件下，改變電機(jī)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，實(shí)現(xiàn)電機(jī)主磁場(chǎng)的調(diào)節(jié)和控制功能，從而改善電機(jī)調(diào)速、驅(qū)動(dòng)性能或調(diào)壓特性的一類新型電機(jī)。它繼承了永磁電機(jī)的諸多優(yōu)點(diǎn)，電勵(lì)磁電機(jī)氣隙磁場(chǎng)平滑可調(diào)。永磁開關(guān)磁阻電機(jī)和永磁同步磁阻電機(jī)均是這類混合勵(lì)磁電機(jī)。（2）雙定子永磁電機(jī)雙定子電機(jī)是在現(xiàn)有電機(jī)的基礎(chǔ)上增加定子的數(shù)量，使氣隙數(shù)量由一層變?yōu)槎鄬拥囊环N新型永磁無刷電機(jī)轉(zhuǎn)矩的疊加，作用于轉(zhuǎn)子上的電磁轉(zhuǎn)矩隨之增加，實(shí)現(xiàn)電機(jī)整體的轉(zhuǎn)矩密度和功率密度的提高。這種電機(jī)具有響應(yīng)快、動(dòng)態(tài)特性好，結(jié)構(gòu)材料利用率高和驅(qū)動(dòng)靈活等特點(diǎn)。（3）記憶電機(jī)記憶電機(jī)即為磁通可控永磁電機(jī)，其特點(diǎn)在于能夠在很短的時(shí)間內(nèi)通過施加充磁或者去磁電動(dòng)勢(shì)能改變永磁材料本身的磁化程度，在充磁和去磁之后其磁化程度還能被保留住記憶。記憶電機(jī)靠一種新的簡(jiǎn)單高效的弱磁控制技術(shù)產(chǎn)生記憶功效，使其具有更寬的調(diào)速范圍。（4）磁性齒輪永磁無刷復(fù)合電機(jī)磁性齒輪永磁無刷復(fù)合電機(jī)是一種集成無刷直流驅(qū)動(dòng)電機(jī)和共軸磁性齒輪的復(fù)合電機(jī)。它巧妙地利用了共軸磁性齒輪內(nèi)轉(zhuǎn)子的中空部分，將電機(jī)定子嵌入其中，將輪胎直接鉚合在齒輪外轉(zhuǎn)子上，實(shí)現(xiàn)了電機(jī)、磁性齒輪、輪胎的一體化，能夠有效地提高利用空間。（5）非晶電機(jī)非晶電機(jī)是一種利用非晶合金取代傳統(tǒng)硅鋼片作為鐵心材料的高效、節(jié)能、無污染的新型電機(jī)。非晶電機(jī)損耗小、效率性高；體積、質(zhì)量較??；此外，其能源利用率高，在相同的里程中，電池?fù)p耗可以節(jié)省30%。非晶電機(jī)高效率、高功率密度等優(yōu)勢(shì)將成為電機(jī)市場(chǎng)下一代的佼佼者。3.2機(jī)電耦合技術(shù)是未來趨勢(shì)在電機(jī)技術(shù)的研究中，電機(jī)耦合技術(shù)也將是未來研究發(fā)展的方向。目前，中國(guó)新能源汽車核心技術(shù)中，電機(jī)和變速器相互獨(dú)立，尚未集成為機(jī)電耦合傳動(dòng)總成（電機(jī)+變速器）。在電動(dòng)一體化發(fā)展的未來，新能源汽車機(jī)電耦合傳動(dòng)總成也將是電機(jī)研究發(fā)展的趨勢(shì)。4結(jié)語(yǔ)發(fā)展新能源汽車是節(jié)能環(huán)保的時(shí)代要求，其發(fā)展前景較大，而作為其核心部件之一的驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)的提高，將會(huì)成為新能源汽車發(fā)展的巨大推動(dòng)力。汽車驅(qū)動(dòng)電機(jī)技術(shù)研究有利于