電子課件新能源汽車驅(qū)動電機與控制技術(shù)學(xué)習(xí)情境三新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢

學(xué)習(xí)情境三新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢新能源汽車大部分都使用驅(qū)動電機作為驅(qū)動來源，那么新能源汽車和驅(qū)動電機的發(fā)展歷史是怎樣的？各有何發(fā)展趨勢？學(xué)習(xí)情景描述學(xué)習(xí)目標1.了解汽車電氣化的歷史；2.了解汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史；3.了解新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢；4.掌握新能源汽車驅(qū)動電機的型號規(guī)則。工作任務(wù)1.在教師的指導(dǎo)下，制訂新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢的認知計劃；2.根據(jù)認知計劃對新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢進行認知。目標和任務(wù)一、課前任務(wù)單根據(jù)查找的資料，完成下列課前任務(wù)單（見表3-1）。表3-1新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢課前任務(wù)單學(xué)習(xí)內(nèi)容1.新能源汽車的“三電”指的是（）、（）和（）。2.現(xiàn)在常用的新能源汽車驅(qū)動電機有哪些種類？3.新能源汽車驅(qū)動電機有哪些方面的發(fā)展趨勢？資訊一汽車電氣化的歷史汽車電氣化主要分為四個階段：蒸汽機汽車-電動汽車階段（1881—1885）、蒸汽機汽車-電動汽車-燃油汽車并行階段（1885—1925）、燃油汽車獨霸階段（1925—1960）、電動汽車再次復(fù)興-其他新能源技術(shù)涌現(xiàn)-影響燃油汽車階段（1960年至今）。首先全面回顧一下汽車電氣化的四段發(fā)展歷程。學(xué)習(xí)內(nèi)容二、相關(guān)資訊

1.蒸汽機汽車-電動汽車階段在這一階段，燒汽油、柴油的內(nèi)燃機汽車還未誕生。汽車里的“元老”應(yīng)該是蒸汽機汽車（見圖3-1），第一輛具有一定的實用性的原型車是理查德·特里維希克（RichardTrevithick，1771—1833）在1800年左右發(fā)明的。該類汽車在后來曾經(jīng)與電動汽車一起繁榮過。漢語“汽車”中的“汽”字，就是從蒸汽機來的。二、相關(guān)資訊資訊一汽車電氣化的歷史圖3-11870年的蒸汽機汽車19世紀，電池-電學(xué)領(lǐng)域出現(xiàn)重要發(fā)展的幾大標志性事件為：伏打（AlessandroVolta,1745—1827）在1800發(fā)明了銅鋅電池；法拉第在1831年發(fā)現(xiàn)了電磁感應(yīng)現(xiàn)象。第一輛能在路上跑的電動汽車是愛丁堡人R.Davidson的杰作，發(fā)明于1873年，其使用的是一次性的鐵鋅電池。加斯頓·普朗特在1859年發(fā)明了鉛酸電池，就是現(xiàn)在電動自行車、汽車里最常用的蓄電池。鉛酸電池的出現(xiàn)對人類文明的進步起到了至關(guān)重要的推動作用——它是二次電池，即可充可放電，因此人類使用能源尤其是電能的方式有了質(zhì)的突破。資訊一汽車電氣化的歷史后來人們使用的各種充電電池技術(shù)，都或多或少地參考了鉛酸電池。不僅如此，鉛酸電池從誕生到現(xiàn)在，其結(jié)構(gòu)與原理一直沒有發(fā)生太大變化，當(dāng)然這是由電化學(xué)學(xué)科的特殊性決定的。伴隨著鉛酸電池的使用，使用鉛酸電池的可以充電的電動汽車就誕生了。1881年，法國人G.Trouve就用普朗特發(fā)明的鉛酸電池發(fā)明了第一輛可充電的電動汽車，這個車型是三輪車，用了兩個西門子的電機，車重是160kg，車速可以達到12km/h。在接下來的幾年里，比利時、美國等國都開始開發(fā)電動汽車，車速20km/h左右，續(xù)航里程也不遠（幾十千米），比現(xiàn)在的電動汽車性能要差得多。資訊一汽車電氣化的歷史

2.蒸汽機汽車-電動汽車-燃油汽車并行階段蒸汽機汽車在1885—1925年間改進很大，這與電動汽車的進步、燃油汽車的進步基本是同時的。因此，這個階段是三種汽車并行階段。燃油汽車是卡爾·本茨（KarlBenz,1844—1929）于1885年發(fā)明的，第一輛是以汽油內(nèi)燃機為引擎的三輪汽車，如圖3-2所示。資訊一汽車電氣化的歷史圖3-2卡爾·本茨發(fā)明的早期的燃油汽車

一開始內(nèi)燃機相關(guān)技術(shù)還很不成熟，燃油汽車的平順性很差，噪聲、排放、顛簸都是大問題，而電池驅(qū)動的電動汽車則要好得多——電動汽車先天平順性好，噪聲小。電動汽車技術(shù)也在不斷發(fā)展，隨著技術(shù)的提升，在1900年美國汽車市場上，電動汽車的車型比燃油汽車、蒸汽機汽車都多。在接下來的時間里，雖然燃油汽車也在不斷發(fā)展，但是電動汽車的基礎(chǔ)好、技術(shù)舒適性好，因此一直是市場的主流。1912年，美國電動汽車達到峰值的30000輛。資訊一汽車電氣化的歷史知識拓展1但是在這個過程中，燃油汽車技術(shù)也在不斷進步，競爭也在繼續(xù)。燃油汽車在這幾年中發(fā)展出了自動起動器、消音器等設(shè)備，這些發(fā)明極大地提高了燃油汽車的舒適度。在接下來的幾年中，燃油汽車技術(shù)進步很快，成本下降也快——1912年時，燃油汽車MODELT的售價為550美元，而電動汽車CENTURYELECTRICROADSTER要賣1750美元。而且就在這個階段，已經(jīng)有了油-電混合車型（WOODSGASOLINEELECTRIC，1916）。在第一次世界大戰(zhàn)中，燃油汽車開始大規(guī)模應(yīng)用，而且在戰(zhàn)場中表現(xiàn)了其性能的穩(wěn)定性。

3.燃油汽車獨霸階段在這個階段，燃油汽車大發(fā)展，在全世界得到廣泛應(yīng)用，而電動汽車、蒸汽機汽車逐漸淡出歷史舞臺。圖3-3所示為第二次世界大戰(zhàn)中美國使用的吉普車。資訊一汽車電氣化的歷史圖3-3第二次世界大戰(zhàn)中美國使用的吉普車知識拓展2但是也有兩個有趣的例外。（1）日本因為戰(zhàn)時油料管制，所以第二次世界大戰(zhàn)期間電動汽車用得比較多。（2）在局部地區(qū)，電動汽車仍然用于一些近距離運輸。

在這個階段，燃油汽車技術(shù)不斷發(fā)展完善，世界石油供應(yīng)充足，大家還不關(guān)心環(huán)保，電池等新能源技術(shù)也沒有明顯進步；而蒸汽機汽車因為使用的是外燃機技術(shù)，效率先天不足，很快被淘汰。

1973年的第一次石油危機讓人們深切感受到了化石燃料的有限性，因此低排量化、輕量化、電氣化等方向開始影響汽車領(lǐng)域，而相關(guān)的材料、電力電子（各種半導(dǎo)體技術(shù)）、二次電池、燃料電池的發(fā)展也得到了更多的支持和重視。中國新能源電動汽車產(chǎn)業(yè)始于21世紀初。2001年，新能源汽車研究項目被列入國家“十五”期間的“863”重大科技課題，并規(guī)劃了以汽油車為起點，向氫動力車目標挺進的戰(zhàn)略。2008年，新能源汽車在國內(nèi)已呈全面出擊之勢。2008年成為我國新能源汽車元年，當(dāng)年共銷售新能源汽車2400余輛。2009年，在密集的扶持政策出臺的背景下，我國新能源汽車進入快速發(fā)展軌道。資訊一汽車電氣化的歷史

2010年，我國加大對新能源汽車的扶持力度。2010年6月1日起，國家在上海、長春、深圳、杭州、合肥5個城市啟動私人購買新能源汽車補貼試點工作。2011—2015年,新能源汽車開始進入產(chǎn)業(yè)化階段，我國在全社會推廣新能源城市客車、混合動力轎車、小型電動車。2016—2020年，我國進一步普及新能源汽車、多能源混合動力車，插電式電動轎車、氫燃料電池轎車將逐步進入普通家庭。從2018年開始，雙積分政策和補貼新政已在逐步發(fā)揮作用。2018年，中國新能源汽車產(chǎn)銷量均超125萬輛，同比增長60%。資訊一汽車電氣化的歷史1829年，美國電學(xué)家亨利對斯特金電磁鐵裝置進行了一些革新，用絕緣導(dǎo)線代替裸銅導(dǎo)線。1822年，法國人阿拉戈和蓋·呂薩克發(fā)明電磁鐵，即用電流通過繞線的方法使其中的鐵塊磁化。1821年9月，法拉第發(fā)現(xiàn)通電的導(dǎo)線能繞永久磁鐵旋轉(zhuǎn)及磁體繞載流導(dǎo)體的運動。

1820年，丹麥物理學(xué)家奧斯特發(fā)現(xiàn)了電流磁效應(yīng)，隨后安培通過總結(jié)電流在磁場中所受機械力的情況提出了安培定律。1826年，德國物理學(xué)家歐姆提出電路實驗定律——歐姆定律。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史

1.直流電機的發(fā)展歷史1831年，法拉第發(fā)現(xiàn)電磁感應(yīng)現(xiàn)象之后不久，又利用電磁感應(yīng)發(fā)明了世界上第一臺真正意義上的電機——法拉第圓盤發(fā)電機，如圖3-4所示。同年夏天，亨利對法拉第的電機模型進行了改進，制作了一個簡單的裝置（振蕩電機）。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史圖3-4法拉第圓盤發(fā)電機1832年，斯特金發(fā)明了換向器,并制作了世界上第一臺能產(chǎn)生連續(xù)運動的旋轉(zhuǎn)電機。

1832年，法國人皮克西在巴黎公開了一臺永久磁鐵型旋轉(zhuǎn)式交流發(fā)電機。1854年，丹麥人赫爾特發(fā)明了自激式電機。1857年，惠斯通發(fā)明了自激電磁鐵型發(fā)電機。1845年，英國物理學(xué)家惠斯通用電磁鐵代替永久磁鐵，這是增強發(fā)電機輸出功率的一個重要措施。1865年，意大利物理學(xué)家帕其努悌發(fā)明了環(huán)狀發(fā)電機電樞。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史1866年，西門子的創(chuàng)始人維爾納·馮·西門子（W.vonSiemens，1816—1892）制成直流自激、并激式發(fā)電機。1870年，格拉姆（Z.T.Gramme，1826—1901）將T形電樞繞組改為環(huán)形電樞繞組，發(fā)明了直流發(fā)電機，被人們譽為“發(fā)電機之父”。1873年，德國西門子公司研究發(fā)電機的工程師阿特涅用“鼓卷”的方式制成了性能更好的發(fā)電機。1873年，英國物理學(xué)家麥克斯韋完成了經(jīng)典電磁理論基礎(chǔ)著作《電和磁》，電機繞組發(fā)展為鼓型繞組，直流電機具備了現(xiàn)代直流電機的基本形式。1880年，霍普金森確立了磁路歐姆定律。1880年，愛迪生觀察到用疊片鐵心可以減少溫升和能耗。1882年，人們把目光轉(zhuǎn)向交流電機。美國人戈登制造出了輸出功率為447kW、高3米、重22噸的兩相式巨型發(fā)電機。1891年，阿諾爾德建立了直流電樞繞組理論。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史2.交流電機的發(fā)展歷史1824年，尼古拉·特斯拉（1856—1943）發(fā)明了單相交流發(fā)電機。1876年，出現(xiàn)了原始形式的同步發(fā)電機和變壓器。1882—1885年，匈牙利工程師代里等3人首創(chuàng)變壓器。1884年，閉合磁路的變壓器制成，并推廣使用。1886年，尼古拉·特斯拉也制成兩相繞線式交流異步電機模型，1888年又發(fā)明了交流電機。它是根據(jù)電磁感應(yīng)原理制成的，又稱感應(yīng)電機，這種電機結(jié)構(gòu)簡單，使用交流電，無須整流，無火花，如圖3-5所示。1889年，多利沃-多布羅沃利斯基提出了三相制并制成鼠籠式交流異步電機。1902年，瑞典工程師丹尼爾森首先提出同步電機構(gòu)想。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史圖3-5交流電機

3.電動汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史面對金融危機、油價高漲和日益嚴峻的節(jié)能減排壓力，大力發(fā)展新能源汽車成為世界汽車工業(yè)競爭的一個新焦點。近幾年，我國政府也接連出臺新能源汽車相關(guān)政策，尤其是“十二五”規(guī)劃將新能源汽車確立為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，中國電動汽車產(chǎn)業(yè)進入蓬勃發(fā)展的春天。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史

3.電動汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史面對金融危機、油價高漲和日益嚴峻的節(jié)能減排壓力，大力發(fā)展新能源汽車成為世界汽車工業(yè)競爭的一個新焦點。近幾年，我國政府也接連出臺新能源汽車相關(guān)政策，尤其是“十二五”規(guī)劃將新能源汽車確立為七大戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)之一，中國電動汽車產(chǎn)業(yè)進入蓬勃發(fā)展的春天。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史

3.電動汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史電動汽車最早采用了直流電機系統(tǒng)，特點是成本低、控制簡單，但質(zhì)量大，需要定期維護。隨著電力電子技術(shù)、自動控制技術(shù)、計算機控制技術(shù)的發(fā)展，包括異步電機及永磁電機在內(nèi)的交流電機系統(tǒng)體現(xiàn)出比直流電機系統(tǒng)更加優(yōu)越的性能，目前已逐步取代了直流電機控制系統(tǒng)。特別是借助于設(shè)計方法、開發(fā)工具及永磁材料的不斷進步，用于驅(qū)動的永磁同步電機得到了飛速發(fā)展。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史

3.電動汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史電動汽車中常用的交流電機主要有異步式、永磁式、開關(guān)磁阻式三大類型。日本豐田公司的Prius采用的永磁同步電機的功率已達到50kW，新配置的SUV車型所用電機功率甚至達到了123kW。與普通工業(yè)用驅(qū)動電機系統(tǒng)及通用變頻器不同，電動汽車用驅(qū)動電機系統(tǒng)的特點是高性能、高速寬恒功率、高功率密度、高可靠性、系統(tǒng)高效、低速大轉(zhuǎn)矩，低成本、低污染和良好的環(huán)境適應(yīng)性。資訊二汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史1.發(fā)展趨勢純電動汽車中，三合一驅(qū)動系統(tǒng)車型將得到應(yīng)用，但市場份額比較有限。最大的挑戰(zhàn)在于電動車型對傳統(tǒng)車型的替代速度不夠快。在電池技術(shù)突破不及預(yù)期的情況下，經(jīng)濟適用型的純電動汽車仍然是電動車型的主角。值得一提的是，從新能源汽車推廣力度來看，純電動汽車推廣力度大于插電混合車型。隨著城市交通管理的日趨嚴格和限行限購區(qū)域擴大，政策導(dǎo)向?qū)π履茉雌囉绕涫羌冸妱榆嚨氖袌龅挠绊懥θ匀惠^大。資訊三新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢1）集成化隨著技術(shù)的進步，新能源驅(qū)動系統(tǒng)表現(xiàn)出集成化趨勢，主要體現(xiàn)在通過驅(qū)動電機和傳統(tǒng)部件深度集成在滿足效果的同時控制驅(qū)動系統(tǒng)體積。為了最大可能節(jié)約布置空間，同時盡可能降低油耗，三缸發(fā)動機在前置前驅(qū)方案中得到了大量的應(yīng)用，現(xiàn)有的發(fā)動機和變速箱組合也需要重新開發(fā)。2）高效化驅(qū)動系統(tǒng)還表現(xiàn)出高效率趨勢。高效率的實現(xiàn)不僅體現(xiàn)在單個部件的高效率，而且體現(xiàn)在多個部件輸出特性低效率區(qū)間互補使得系統(tǒng)效率提升，同時輔以能量回收功能。由于電機擁有低速大轉(zhuǎn)矩的良好表現(xiàn)，多擋位變速箱在純電驅(qū)動系統(tǒng)中就變得不再重要，進而轉(zhuǎn)向單級或雙級減速器。資訊三新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢3）高壓化驅(qū)動系統(tǒng)表現(xiàn)出高壓化趨勢。隨著整車電壓的提升，驅(qū)動電壓也隨之提升，高電壓使得驅(qū)動系統(tǒng)表現(xiàn)出高速化和小型化，符合未來驅(qū)動系統(tǒng)發(fā)展方向，如圖3-6所示。資訊三新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢圖3-6電驅(qū)動發(fā)展趨勢預(yù)測分布式驅(qū)動是未來驅(qū)動的發(fā)展趨勢，但現(xiàn)在受制于已有底盤形式，尤其是在制動、轉(zhuǎn)向和懸架部分存在較大的適配性挑戰(zhàn)，因此目前僅在商用車和軍工車輛上有少量的應(yīng)用（見圖3-7），乘用車領(lǐng)域應(yīng)用較少。資訊三新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢圖3-7分布式驅(qū)動應(yīng)用案例目前就單個電機電控而言，未來技術(shù)趨勢主要體現(xiàn)在功率密度和頻率的提升。如電機由現(xiàn)在的圓線電機逐步向扁線電機過渡，冷卻方式逐漸由水冷向油冷過渡。電控主要逐步向高壓、高頻發(fā)展，由IGBT向MOSFET（場效應(yīng)晶體管）過渡。資訊三新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢驅(qū)動電機型號由驅(qū)動電機類型代號、尺寸規(guī)格代號、信號反饋元件代號、冷卻方式代號和預(yù)留代號五部分組成，如圖3-8所示。資訊四新能源汽車驅(qū)動電機的型號規(guī)則圖3-8驅(qū)動電機型號1.驅(qū)動電機類型代號驅(qū)動電機類型代號使用兩個字母來代表驅(qū)動電機的類型。其代號含義如下。KC——開關(guān)磁阻電機；TF——方波控制型永磁同步電機；TX——正弦控制型永磁同步電機；YR——異步電機（繞線式）；YS——異步電機（鼠籠式）；ZL——直流電機。資訊四新能源汽車驅(qū)動電機的型號規(guī)則2.尺寸規(guī)格代號尺寸規(guī)格代號一般采用定子鐵心的外徑來表示，對于外轉(zhuǎn)子電機，采用外轉(zhuǎn)子鐵心外徑來表示。如圖3-8所示電機的定子鐵心外徑為115mm。3.信息反饋元件代號信息反饋元件即轉(zhuǎn)子位置傳感器，其代號含義如下。M——光電編碼器；X——旋轉(zhuǎn)變壓器；H——霍爾元件。無傳感器不必標注。圖38所示電機使用的轉(zhuǎn)子位置傳感器為光電編碼器。資訊四新能源汽車驅(qū)動電機的型號規(guī)則4.冷卻方式代號根據(jù)不同的冷卻方式進行標注，其代號含義如下。S——水冷方式；Y——油冷方式；F——強迫風(fēng)冷方式。非強迫冷卻方式（自然冷卻）不必標注。圖3-8所示電機使用的為水冷方式。5.預(yù)留代號三位預(yù)留代號用英文大寫字母或阿拉伯?dāng)?shù)字組合，其含義由制造商自行確定。資訊四新能源汽車驅(qū)動電機的型號規(guī)則

結(jié)合以上內(nèi)容，分析對新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢的認知，學(xué)生分組，每個小組各自查資料、討論，制訂實訓(xùn)計劃，見表3-2。三、決策與計劃四、實施小組分工合作，按照所制訂的新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢的認知計劃，對新能源汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史與趨勢進行認知。五、檢測與評估綜合整個學(xué)習(xí)過程，對學(xué)生的表現(xiàn)進行成績評定?？刹捎脤W(xué)生互評、教師評價相結(jié)合的方式。情景小結(jié)本情境主要介紹了汽車電氣化的歷史，介紹了汽車驅(qū)動電機的發(fā)展歷史，介紹了新能源汽車及驅(qū)動電機的發(fā)展趨勢，介紹了新能源汽車驅(qū)動電機的型號規(guī)則等內(nèi)容。

知識拓展3電機技術(shù)發(fā)展現(xiàn)狀目前驅(qū)動電機主要分為直流電機、交流電機及輪轂電機等；其中，直流和交流電機又可進一步劃分。目前行業(yè)對交流異步電機、永磁同步電機及開關(guān)磁阻電機關(guān)注度較高。永磁同步電機具有效率高、轉(zhuǎn)速范圍寬、體積小、重量輕、功率密度大、成本低等優(yōu)點，成為純電動乘用車市場的主要驅(qū)動電機。從行業(yè)配套來看，新能源乘用車主要使用的是交流感應(yīng)電機和永磁同步電機。其中，永磁同步電機使用較多，因其轉(zhuǎn)速區(qū)間和效率都相對較高，但是需要使用昂貴的系統(tǒng)永磁材料釹鐵硼；部分歐美車系采用交流感應(yīng)電機，主要因為稀土資源匱乏，同時出于降低電機成本考慮，其劣勢主要是轉(zhuǎn)速區(qū)間小，效率低，需要性能更高的調(diào)速器以匹配性能。

知識拓展3在技術(shù)指標方面，國內(nèi)電機與國外電機相比尚存在以下幾方面的差距：①峰值轉(zhuǎn)速峰值轉(zhuǎn)速是驅(qū)動電機的重要指標，也是目前國內(nèi)驅(qū)動電機較之國外電機差距最為明顯的指標。國內(nèi)絕大部分永磁同步電機的峰值轉(zhuǎn)速在10000rpm以下，而國外基本在10000rpm以上。②功率密度雖然國內(nèi)電機在功率方面基本能夠達到國際水平，但是在同功率條件下存在重量劣勢，因此功率密度較之國際水平存在較大差距。目前，國內(nèi)的永磁同步電機功率密度多處于1～2kw/kg區(qū)間內(nèi)，與2020年3.5kw/kg的目標值存在較大差距。③效率在電機效率方面，國內(nèi)電機的最高效率均達到94%～96%，已達到西門子、Remy等企業(yè)的水平。但是在高效區(qū)面積方面，如系統(tǒng)效率大于80%的區(qū)域占比方面尚存在一定差距。我國電機的高效區(qū)面積占比集中在70%～75%，而國外電機基本達到80%。④冷卻方式電機的冷卻方式已經(jīng)從自然冷卻逐步發(fā)展為水冷，目前國內(nèi)電機企業(yè)采用水冷為主，國外先進的電機企業(yè)已經(jīng)發(fā)展到油冷電機。國內(nèi)部分電機企業(yè)也研發(fā)出油冷電機，如精進等，使電機的冷卻效率得到進一步提升。

知識拓展4永磁同步電機的發(fā)展瓶頸當(dāng)前因純電動乘用車以永磁同步電機為主要技術(shù)路線，故如何進一步提升其性能成為行業(yè)重點問題。目前，永磁同步電機面臨以下幾方面的技術(shù)難點：①功率密度功率的提升有兩種途徑，一種是提高扭矩，另一種是提高轉(zhuǎn)速。前者主要問題是過載電流加大，造成發(fā)熱量高，給散熱造成較大壓力；后者是高速時鐵磁損耗大，需采用高性能低飽和硅鋼片，從而使成本提高；或采用復(fù)雜的轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)，但影響功率密度。②材料方面永磁材料也是制約永磁同步電機性能提升的重要因素，目前常用的永磁材料釹鐵硼主要存在溫度穩(wěn)定性差、不可逆損失和溫度系數(shù)較高以及高溫下磁性能損失嚴重等缺點，從而影響電機性能。③生產(chǎn)工藝永磁同步電機在生產(chǎn)工藝方面的難點是制約大規(guī)模配套乘用車的重要因素。因為永磁同步電機生產(chǎn)企業(yè)缺乏產(chǎn)業(yè)化的積累，國內(nèi)企業(yè)生產(chǎn)不良率較高，無法達到乘用車企業(yè)的不良率要求，尤其是隨著純電動乘用車市場規(guī)模的擴大，十萬級的年產(chǎn)量給永磁同步電機帶來了巨大的挑戰(zhàn)。

知識拓展5輪轂電機的發(fā)展①技術(shù)現(xiàn)狀輪轂電機最早于1900年由保時捷搭載到純電動汽車上，經(jīng)過100多年的發(fā)展，不僅眾多美系、日系主機廠增加對輪轂電機的開發(fā)，電機公司（如英國Protean公司、法國TM4公司等）和輪胎企業(yè)（米其林公司、普利司通公司）也開