热点:永磁电机造就新能源汽车“强大内心”

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把“命门”握在自己手里

金凤

前几天，随着吉利汽车、中通公共汽车等国内知名汽车企业的电动汽车离线，精进百思特电动(上海)有限企业(以下简称精进电动)主导开发的新能源汽车的高性能永磁电机已经超过7万台

从功率密度4.2—5.3kw/kg的第一代圆线材绕组电机到功率密度6.3kw/kg的第二代扁平铜线绕组电机，永磁电机的产品和样品指标都是肩膀或欧美日韩等一线汽车电机制造商的产品水平

这两年，该企业等17家公司在国家“十三五”要点研究开发计划新能源汽车驱动电机专业领域，推进上游产业链突破技术瓶颈，填补了许多国家技术和产品的空白。 其中，高端稀土永磁体的重稀土采用量下降了近50%。 绝缘材料的长时间耐高温超过200℃，圆电磁波的耐冠状病毒寿命达到国标数倍以上。 漆包扁线的耐冠状病毒寿命超过90小时……

一部分依赖进口的原材料、核心部件和器件等实现自主开发和生产，一部分材料不仅寿命比海外增加了一倍，价格也只占海外的六成。

截至4000年6月30日，该项目的第一代圆线材绕组电机累计安装在轿车上6.8万台，商用车上近4000台。

驱动马达比肩更是世界一流的汽车马达制造商

新能源汽车的迅速发展离不开电动驱动的核心部件电机系统。 高速、高效、可靠的电动机可以进一步降低新能源电动汽车的能耗，延长寿命。

电机的电流必须通过绕组传导，绕组之间以及绕组和铁芯之间必须绝缘。 低电阻和绝缘可靠性是对电机绕组的基本要求。

21世纪初，知名电机专家蔡将发明了“发卡式绕组”电机，后来应用于通用汽车雪佛兰混合动力车。 这是世界上第一台“发卡式绕组”电机在汽车电气驱动行业的应用。

自2010年国家要点研究开发计划启动以来，蔡将作为专业负责人精进了电动等机构，完成了电力密度为4.2kw/kg的第一代圆线材绕组电机的技术革新、量产和装车应用。

另外，第二代扁平电磁线圈电动机也完成了样品制造和性能测试，进入了试验认证的一环。 通过巧妙的设计，他们处理多并联支路波形绕组的配置拓扑问题，调节冷却和焊接参数，克服许多薄扁线电机绕组的制造问题，提高电机的极对数和转速，使电机更小，铜线、硅钢板等材料

“功率密度从4.3kw/kg上升到6.3kw/kg，超过了美国通用螺栓电机4.6kw/kg的功率密度和宝马i3电机3.8kw/kg的功率密度，美国计划的2025年新能源汽车电机5.7kw/kg ”蔡将说。

在此基础上，第3置换位导体绕组电机也开始开发。

高端永久磁铁的体重稀土使用量减少了五成

在世界新能源汽车电动驱动中，永磁电机占近90%。 在永久磁铁中加入镝、铽等重稀土，可以保持剩馀磁通，提高矫顽力。 “虽然重稀土在稀土矿山的储量很少，但随着新能源电动汽车的普及，国内外大规模生产稀土永磁电机，重稀土的采用将成为资源不足的瓶颈。 ”蔡将说，发达国家已经将低重稀土永磁体用于电机产品。

根据《中国稀土的状态和政策》白皮书，中国以23%的稀土资源承担着世界90%以上的市场供应。

但是，我国稀土永久磁铁体制的准备和永久磁铁电动机长期受日本约束。 “以前日本买了中国的稀土永久磁铁材料，制造永久磁铁和电机后，高价卖给我们，出口到欧美。 ”蔡将说。

如何有效地采用重稀土资源，在不引起资源不足的情况下降低价值成本？ 在这个国家的专业领域，蔡将主导，与烟台首钢磁性材料株式会社的企业联合，开发浸出技术和格子微细化技术，使重稀土的采用量最多减少5成。

“以前，像揉面一样，与其他永久磁铁材料揉镝和铽等重稀土类。 现在需要通过细化晶格，使重稀土类渗透到磁铁中，渗透到哪里，使用量少，准确。 ”。

蔡将表示，开发者们采用晶粒度细化和微观结构匹配工艺，填补国内微粉工艺的空白，批量生产35eh磁铁镝含量，从7wt%—8wt%下降到5wt%，重稀土的采用量减少20%以上， 另外，微粉工艺和扩散工艺相结合，将42eh磁铁的铽含量从8wt%减少到了等效镝4.5%，将重稀土类采用量减少了4050%。

有些绝缘材料的耐冠状病毒寿命达到国标的10倍以上

作为新能源汽车的心脏，驱动马达有很多电磁波。 如果不能承受电机运行中的高电压、高温、高电压变化率，则电磁波和绝缘材料容易被破坏，降低电机的寿命。

我国生产的耐冠状病毒绝缘材料，其原料基本来自海外制造商，“例如纳米粒子改性聚酯酰亚胺等原材料和耐冠状病毒柔软复合纸等，有时会被卡住。 ”蔡将说，卖方市场的强大，国内顾客什么也做不了。

在这个项目中，蔡将与苏州巨峰绝缘材料有限企业(以下简称巨峰)联合，使用纳米粒子和漆包线涂料基体树脂的复合技术，突破纳米粒子难以分散在漆包线涂料基体树脂中的技术瓶颈，均匀地分割

现在巨峰开发的耐冠状病毒聚酯酰亚胺浸渍树脂，长时间的采用温度超过了200℃。 其开发的耐冠状病毒涂料包复扁线的耐冠状病毒实验寿命超过了90小时，填补了国内的空白，超过了国际同行竞争对手的指标。 耐冠状病毒涂料包复线的耐冠状病毒寿命超过100小时，达到国家标准要求的10倍以上。

今年9月，中国共产党中央、国务院发行了《交通强国建设纲要》，加强了尖端重要科学技术的研究开发，瞄准了新一代新闻技术、人工智能、智能制造、新材料、新能源等世界科学技术的尖端，写入了《纲要》。

蔡蔚氏说，汽车产业是道路交通的重要因素，“汽车的核心零部件很强，我国汽车产业很强”。

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