电机行业材料汇总

2016年中国新能源汽车市场研究报告文：

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2016年5月

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\o"点击收藏"（0）一、新能源汽车市场1、中国新能源汽车市场现有规模

受益于一线城市纷纷取消限行限购、各地政府密集出台系列补贴措施、新能源汽车产品线技术逐步完善，2015年中国新能源汽车市场迎来爆发式增长，中国新能源汽车销量全球占比逾40％，高于美国、欧洲和日本，在全球新能源汽车市场处于主导地位，中国成为全球最大新能源汽车市场已成定局。（见表1）2、中国新能源汽车市场细分

目前，新能源汽车主要分为纯电动车和插电混合动力车两种，其纯电动车的销量较比插电式混合动力车型来讲优势明显。根据新能源汽车的用途不同，纯电动汽车和插电式混合动力汽车又可以分别细分为乘用车和商用车2大类。乘用车与商用车的供应商存在较大差异。新能源乘用车市场较为集中，前10大厂商占据整体市场82%的市场份额。比亚迪凭借e6、e5、秦、唐等多款车型雄踞排行榜第一位；康迪凭借微型纯电动车熊猫车型以20390辆的销量异军突起；奇瑞依靠QQ电动和eQ电动车,销售量排名第五；另外全年新能源乘用车销量过万的还有上汽和江淮，分别排在第六和第七位；吉利汽车排名第八，主要车型是吉利知豆。（见图1）相比之下，新能源商用车市场较为分散。新能源商用车可分为新能源客车与新能源专用车两大类。新能源客车的前10大厂商的销量占整体市场的67%。新能源客车中，99%以上都是纯电动汽车，其中又以微循环公交、城乡公交、短途客运及单位团体用车为多。新能源客车供应商中，中通客车以销量翻番的业绩从前十厂商外攀升至前三。（见图2、图3）3、中国新能源汽车市场预测

截止于2015年底，中国新能源汽车累计销量（从2011年算起）已经超过44万辆，离《节能与新能源汽车产业发展规划（2012-2020）》中所提出的“到2015年，纯电动汽车和插电式混合动力汽车累计产销量力争达到50万辆”的目标还差5万多辆。按工信部公布的月度数据，销量在最后的两个月达到了惊人的近16万辆，几乎占到了全年销量的一半。2015年新能源汽车的销量更是占据了过去5年累计销量的近四分之三。新能源汽车的“井喷”，主要得益于去年出台的诸多国家和地方层面的鼓励政策。2016年国家各项补贴政策与2015年基本一致，延续2015年企业的扩张态势，预计2016年我国新能源汽车产量将超70万辆。但由于产业对政策的依赖性较大，虽然2015年销量暴涨，但真正的市场化环境还未成型，未来我国新能源汽车产业仍有较大的不确定性。一方面我国消费层次的多元化为新能源汽车提供了较大的市场需求，潜在应用领域包括公交、出租、环卫、邮政、公务、生活小区、旅游用车、私人用车等，既存在以比亚迪腾势为代表的高端产品的发展空间，又存在以智能化、短途化为代表的电动汽车产品的发展空间，在三、四线城市及广大农村还有巨大的微型电动汽车需求；另一方面，技术落后缺乏有竞争力产品，与传统车相比成本性能差距较大，新能源汽车市场环境尚未成熟等问题仍然比较严峻，随着2017年补贴开始退坡和一线城市刚需减少，产业增长将逐渐放缓，后续还存在较大的不确定性。（见表2、表3、表4）二、新能源汽车驱动市场介绍1、驱动系统结构

新能源汽车驱动系统是新能源汽车的核心部分，它通常由电动机/发电机、变速箱、电机控制器、电路分配箱及电子踏板构成。2、驱动系统供应商类型

面对驱动系统的元件往往由不同的供应商供应，面对多个元件及不同的组合方式，驱动系统市场也衍生出了不同的角色。（1）驱动系统总成供应商：

该部分供应商将不同供应商的元件集成在一起，为整车厂提供系统集成服务。驱动系统供应商角色有发动机厂，如玉柴动力。也有驱动控制器厂商，如万向，福工等。但是整车厂正逐渐具备系统集成的能力，因此驱动系统集成市场潜力正在逐渐减小。（2）驱动电机控制器供应商：

该部分供应商具备生产、研发驱动电机控制器的能力，通常也具备驱动电机的生产能力。并且将驱动电机和电机控制器打包销售给整车厂。（3）驱动电机供应商

该部分供应商通常兼顾驱动电机控制器供应商的角色，但是也有一部分驱动电机控制器供应商没有驱动电机的生产能力，因此就给电机制造厂商提供了市场机会。较为典型的为大连天元电机为五洲龙提供驱动电机，五洲龙自主生产电机控制器；福建尤迪电机为福州福工提供驱动电机，福州福工将电机+控制器销售给整车厂。电机、电池和电控系统作为整个新能源汽车产业链中最核心的部分，占据了整个新能源汽车的大部分成本。电池性能与成本、电池管理系统和电机关键零部件，一直是制约中国纯电动汽车推广的瓶颈。我们估计这三大核心零部件占到新能源汽车成本的60%以上。目前在电动客车方面，国内主要采用的是国内电机厂商产品，而新能源乘用车的电机及电驱动基本来自于国外。在电控系统方面，以国外品牌供应为主，但汇川等国内厂商也在加快布局。（见图5）从中国不同种类新能源汽车驱动电机的应用来看，目前交流异步感应电机和开关磁阻电机主要应用于新能源商用车,特别是新能源客车，开关磁阻电机的实际装配应用较少；永磁同步电机主要应用于新能源乘用车。中国在开关磁阻电机领域处于龙头地位的企业是北京中纺锐力，在永磁同步电机领域拥有领先技术的企业为上海电驱动、精进电动、深圳大地和等，其中精进电动是出口新能源汽车驱动电机最多的企业。（供稿：睿工业）新能源汽车驱动电机市场分析及产业链研究报告目录第一章新能源汽车驱动电机概况第一节新能源汽车驱动电机简介一、新能源汽车驱动电机基本概念1.定义与基本概念2.新能源汽车驱动电机的主要性能要求3.驱动电机的控制策略简述第二节

三类常用新能源汽车驱动电机产品及其性能对比一、三类常用新能源汽车驱动电机产品1.交流异步电机2.永磁同步电机3.开关磁阻电机二、三类常用新能源汽车驱动电机产品性能及应用情况对比1.性能对比2.应用情况对比第二章新能源汽车驱动电机行业基本情况分析第一节新能源汽车市场基本情况分析一、新能源汽车市场发展现状二、新能源汽车行业相关政策1.《汽车产业调整和振兴规划》2.《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》3.《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》4.《关于进一步做好新能源汽车推广应用工作的通知》5.《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》6.《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》第二节新能源汽车驱动电机行业发展状况综述一、我国新能源汽车驱动电机行业相关政策及影响分析二、我国新能源汽车驱动电机行业发展现状分析1.我国新能源汽车驱动电机研究现状2.我国新能源汽车驱动电机产业现状三、国外新能源汽车驱动电机行业发展现状第三节国内外新能源汽车驱动电机差距分析一、我国新能源汽车驱动电机行业存在问题二、中外新能源汽车驱动电机技术差距及产生差距的主要原因分析三、提高我国新能源汽车驱动电机技术的对策第三章我国新能源汽车驱动电机产业市场竞争格局分析第一节我国新能源汽车驱动电机产业竞争现状分析一、新能源汽车驱动电机行业竞争力分析二、新能源汽车驱动电机技术竞争分析第二节国内重点新能源汽车驱动电机企业简介一、国内驱动电机企业分布二、国内重点电机企业介绍1.万向电动汽车有限公司2.湖南南车时代电动汽车股份有限公司3.中山大洋电机股份有限公司4.上海电驱动有限公司(已被大洋电机收购)5.江西特种电机股份有限公司6.北京中纺锐力机电有限公司7.上海大郡动力控制技术有限公司8.卧龙电气集团股份有限公司9.方正电机10.宁波韵升第四章未来国内市场新能源汽车驱动电机行业发展预测第一节未来国内新能源汽车市场发展趋势第二节新能源汽车驱动电机未来市场需求预测第三节未来新能源汽车驱动电机发展趋势一、电机永磁化

二、逆变器数字化三、系统集成化

第一章新能源汽车驱动电机概况第一节

新能源汽车驱动电机简介一、新能源汽车驱动电机基本概念1.定义与基本概念电动汽车电机是指以车载电源为动力，电动汽车电机用电机驱动车轮行驶，电动汽车电机符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。电源为电动汽车的驱动电动机提供电能，电动汽车电机将电源的电能转化为机械能，通过传动装置或直接驱动车轮和工作装置。电动机系统集成有两种方式。一种是电动机跟发动机结合，一种是电动机跟变速箱结合。还有一种趋势是做电力电子的集成。现在驱动控制器产品中，国际最高水平是17.2kW。采用混合电力电子集成技术，核心是采用高功能集成模块，采用新型薄膜电容一体化的技术。2.新能源汽车驱动电机的主要性能要求

（1）体积小、重量轻

应尽可能减小对有效车载空间的占用，减少系统的总重量。电动机尽可能采用铝合金外壳，以降低电动机的重量。各种控制装置的重量和冷却系统的重量也要尽可能轻，同时控制装置的各元器件布置应尽可能集中，以节能空间。

（2）在整个运行范围内的高效率

一次充电续驶里程长，特别是路况复杂以及行驶方式频繁改变时，低负荷运行也应该具有较高的效率。

（3）低速大转矩特性及较宽范围内的恒功率特性

即使没有变速器，电动机及本身也应满足所需要的转矩特性。以获得所需要的启动、加速、行驶、减速、制动等所需的功率及转矩。电动机具有自动调速功能，因此，可以减轻驾驶员的操纵强度，提高驾驶的舒适度，并且能够达到与内燃机汽车加速踏板同样的控制响应。

（4）高可靠性

在任何情况下都应确保具有高安全性

（5）高电压

在允许的范围内应尽可能采用高电压，可以减小电动机的尺寸和导线等装备的尺寸，特别是可以降低逆变器的成本。

（6）电气系统安全性高

各种动力电池组和电动机的工作电压可达到300V以上，对电气系统安全性和控制系统的安全性，都必须符合相关车辆电气控制的安全性能标准和规定。

另外，电动汽车电机还要求耐高温和耐潮湿性强，运行时噪声低，能够在较恶劣的环境下长时间工作，要求具有电极结构简单适合大批量生产，电动机使用维修方便等特点。

3.驱动电机的控制策略简述一种良好的电机设计必须与合理的控制策略相配合，才能使电机发挥出其优良的性能。下面主要讨论交流驱动电机。对于永磁同步电机，主要考虑的是在不同的供电场合下永磁同步电机极数怎么选择，外转子直接驱动永磁同步电机减少转矩脉动的磁极形状怎么优化，还有一些磁饱和影响的问题。其控制策略有矢量控制、直接转矩控制、内模控制、自适应滑模控制、新型鲁棒性动态偏转矩控制及神经网络控制等。

应用于异步电动机控制技术主要有三种:V/F控制、转差频率控制、矢量控制、直接转矩控制（DTC）。二十世纪九十年代以前控制方式主要是V/F控制和转差频率控制，但这两种控制技术因转速控制范围小，转矩特性不理想，对于需频繁起动、加减速的电动车不太适宜。矢量控制方法，也称磁场定向控制，实现了异步电机的转矩和磁场的解耦控制，使得异步电动机的控制运行既能保持稳态精度又具有很好的动态性能。近几年来，在国内，矢量控制技术在研制的电动汽车感应电动机控制系统中正逐渐的推广。下面着重叙述几种近年来比较受关注的几种控制方法的特点及到目前为止的应用现状。

现在使用的矢量控制系统，分为有传感器和无传感器的矢量控制方法。有传感器的成本比较高，对安装精度要求也很高，与电机本身参数关系密切，有些问题难以解决；在高温高湿的情况下，他的输出精度会受到影响，其信号线也容易受到电磁千扰。在电动汽车中，使用速度传感器的速度反馈成为不可靠环节。所以，在电动汽车中使用无速度传感器交流电机控制系统成为研究的热点，它的优点主要有：增加可靠性、降低硬件成本、减少接线同时还可以减小电动机。然而，实际系统中，由于其转子磁链难以准确观测，以及矢量旋转变换的复杂性，使得实际的控制效果不如理论分析的好。这是矢量控制技术在实践上的不足之处，而且交流传动领域的专家学者也都针对矢量控制上的缺陷做过许多研究，诸如由于在矢量控制中进行了参数辨识以及使用状态观测器等现代控制理论，这些方案的引入使系统更加复杂，使控制的实时性和可靠性降低。正是由于矢量控制方案的复杂性，所以要使用高级的核心控制芯片来实现矢量控制算法，目前随着各种高级核心芯片性价比的不断提高，矢量控制的应用也将越来越广泛。2.2直接转矩控制

近年来继矢量控制变频调速技术之后，直接转矩控制也慢慢发展成为一种新型的具有高性能的交流变频调速技术。1985年德国鲁尔大学Depenbrock教授首次提出了直接转矩控制的理论，接着1987年把它推广到弱磁调速范围。它的控制方式主要有两种。其一是使定子磁链依照正六边形轨迹运动，由于正六边形的六条边分别与六个非零电压空间矢量对应，因此可以通过三个施密特触发器来简单切换逆变器的六个工作状态，直接通过六个非零电压空间矢量实现磁链轨迹控制。与其它方式相比，它的主要优点是控制方式结构简单，容易实现，在输出同样的频率时元器件开关次数最少，开关损耗也小，因而广泛应用于要求元器件开关频率不能太高的大功率场合得到。其缺点是由于在这种方法中定子磁链是按照六边形轨迹运动的，故电压、电流波形畸变比较严重，低速时转矩脉动较大，会在一定程度上限制直接转矩控制的性能发挥。其二是由日本学者Takahashi提出的，是一种定子磁链运动轨迹近似为圆形的控制方案。这种方法通过实时计算电机转矩和磁链的误差，结合电机定子磁链的空间位置来选择相应的开关矢量。由于磁链运动轨迹近似为圆形，电压、电流中的谐波含量在一定程度上减少了，但控制系统显得复杂一些，这种控制方式能充分发挥新型电力电子器件的开关频率优势，因而在中小功率场合获得广泛应用。

直接转矩控制方案经过近二十年的发展，各方面性能都在不断提高，并已进入到实用阶段，国外目前已成功应用于大功率高速电力机车、地铁和城市有轨电车等主传动系统中。其中穿越英吉利海峡的高速列车采用的就是直接转矩控制系统。德国和日本在这方面的研究居于领先地位。但是直接转矩控制作为一种诞生不久的新理论、新技术，又有其不完善、不成熟之处，有些问题甚至成为它发展难以逾越的障碍。正是由于以上原因，直接转矩控制技术成为当今世界范围内交流调速控制技术研究的重点。下面介绍直接转矩控制技术的几个研究热点问题。

第二节

三类常用新能源汽车驱动电机产品及其性能对比电动汽车动力总成由驱动系统和电源系统组成。驱动系统尤其是驱动电机的性能决定了电动车的动力性能，属电动车的核心部件，电源系统的性能决定了电动车的续驶里程、运行成本、推广应用价值。因此，研制高性能的驱动系统和电源系统是突破电动汽车技术的关键。目前，国内外用于电动汽车的驱动电机主要有交流异步感应电机、开关磁阻电机、永磁同步电机。分别介绍如下：一、三类常用新能源汽车驱动电机产品1.交流异步电机交流异步电机是矢量控制技术的应用，实现了交流电机的变频控制，解决了交流电机控制难的问题，显示了交流电机结构简单、效率高、可靠性高、转矩脉动小、噪声小、转速高、体积小、易维护的优势，同时也使交流电机具有了类似于直流电机的优良性能。交流电机是目前技术相对较成熟的驱动电机，但交流电机轻载效率低，解决电池向电机大电流供电以提高运行效率，并保持矢量控制下的快速动态响应是需要进一步解决的技术难题。交流异步电机特点：优点：控制技术成熟、电机成本低，结构相对前者更简单。缺点：高效区窄，最高效率未必比永磁同步电机低，但是高效区没有它那么宽。另外，异步电机的相同的性能参数，异步电机的尺寸较大，重量较重。2.永磁同步电机永磁电机主要指三相永磁同步电机和无刷直流电机。永磁电机在各类驱动电机中，具有功率密度高、体积小、重量轻、结构简单、控制灵活等优点。但由于永磁电机转子为永磁体，无法调节，必须通过调节定子电流、增加定子电流去磁分量来削弱磁场，这就使定子电流增大，铜耗增加。同时，磁性能受温度、振动等因素的影响，如果工作范围选择不当，存在高温退磁，电机运行有失步现象。过载能力受控制器的限制，电机制造工艺需深入探索、磁钢价格较高等都是需要从技术上实现突破的关键。由于我国占有全世界80%的稀土资源，随着铷铁錋材料性能的研究提高，以及电机设计、制造技术的不断完善和制造成本的不断下降，永磁电机的应用前景会逐步好转。为了充分发挥永磁电机的优势，克服其缺点，目前国内外开展了永磁混合电机的研制，从原理上主要有①永磁和磁阻混合，把永磁嵌入转子的磁回路中，永磁电机同时产生永磁转矩和同步磁阻，另一类是把永磁体和开关磁阻结构结合，产生另一种永磁和磁阻混合电机，即双凸电机。其具有高功率密度、高效率和宽转速范围调节等优点。②永磁转矩和磁滞转矩组合，其结构是把永磁体嵌入磁滞环内表面的槽中，这种电机启动转矩高、运行平稳、噪声低。另一种是把永磁体置于转子内，直流励磁绕组放在定子上，通过控制励磁电流的大小和方向，很容易调节电机气隙磁通，以得到满足电动汽车驱动要求的转矩/转速特性。永磁同步电机特点：优点：1、效率高，且高效区宽2、转矩密度高3、电机尺寸小，重量轻4、调速范围宽缺点：电机结构复杂，尤其是转子结构。第二个缺点是会饱和非线性，控制复杂。3.开关磁阻电机开关磁阻电机由电磁阻电机和开关电路控制器组成的机电一体化的新型调速电机。它由可变磁阻步进电机直接衍生而来。电机工作时，依次使定子线圈中的电流导通或截止，电流变化形成的磁场吸引转子的凸极而产生转矩。转子上没有绕组、磁钢或滑环，结构简单，可在较宽转速和转矩范围内高效运行，可靠性高，启动和调速性好，控制简单，成本低。但该类电机磁极端部严重磁饱和以及沟槽的边缘效应，使其设计和控制都非常困难，且转矩波动大、噪声大、需要位置传感器检测等，使该类电机的应用受到很大的限制。开关磁阻电机特点：优点：电机结构简单可靠、系统成本低缺点：电机噪音大，而且和同步电机的共同缺点是饱和非线性，控制复杂。第三个缺点是转矩密度不高。二、三类常用新能源汽车驱动电机产品性能及应用情况对比1.性能对比针对上述三类驱动电机的技术特点，美国、欧洲多数国家倾向于采用交流电机；日本多采用无刷直流永磁电机，德国、英国着力开发开关磁阻电机。国内科研机构和电动汽车相关企业多以技术相对成熟的交流电机配置为主，并同时在研制永磁电机方面仍做着努力。从发展趋势看，交流电机和永磁电机将成为驱动电机的两大主流。

三类电机性能比较

交流异步电机永磁同步电机开关磁阻电机功率密度一般好一般转矩转速特性好好好转速范围9000~1500004000~15000>15000

易操作性好好好可靠性好一般好结构的坚固性好一般好尺寸及质量一般、一般小、轻小、轻成本低高低于感应电机控制器成本高高一般

其中，异步电机主要应用在纯电动汽车（包括轿车及客车），永磁同步电机主要应用在混合动力汽车（包括轿车及客车）中，开关磁阻电机目前主要应用在客车中。特别是，由于具有高效、高功率密度的特点，目前在混合动力轿车中采用的基本都是永磁同步电动机。日本丰田公司的prius采用的永磁同步电动机功率已达到了50kw，新配置的suv车型所用电机功率甚至达到了123kw。与普通工业用驱动电机系统及通用变频器不同，电动汽车用驱动电机系统的特点是高性能、高功率密度、高可靠性，低成本、低污染和良好的环境适应性。

工业用与汽车用驱动电机系统的主要差别项目工业用系统汽车用系统封装尺寸空间不受限制可用标准封装配套的各种应用布置空间有限必须根据具体产品进行特殊的针对性设计工作环境环境温度适中（

-20℃-+40℃）环境温度变化大（-40℃-+105℃）可靠性要求较高以保证生产效率很高以保障乘车者安全冷却方式通常为风冷（体积大）通常为水冷（体积小）控制性能多为变频调速控制需要精确的力矩控制，动态性能较好功率密度较低（0.2KW/kg）较高（1-1.5KW/kg）

性价比一般极高

2.应用情况对比永磁同步电机兼备着效率高、高效区宽、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻调速范围宽等众多优点，因此，以丰田汽车和本田汽车为代表的国际化制造商以及国内一汽、东风、长安、奇瑞等厂商均在其新能源汽车中采用了永磁电机方案。另外，近几年来，随着电子电力技术、微电子技术、新型电机控制理论和稀土永磁材料的快速发展，永磁同步电机也得到了迅速推广，因此，目前业内普遍认为永磁同步电机是最合适新能源汽车的电机类型。当然，永磁同步电机不可避免也有其本身的一些局限性，其电机结构（尤其是转子结构）十分复杂，另外，其饱和非线性也使得其控制相对复杂。而异步电机较之于永磁同步电机，成本更低、结构相对更简单、控制技术也相对成熟。但是其高效区较窄，在相同的性能参数下，异步电机的尺寸较大，重量较重，这些缺点都在一定程度上制约了其广泛应用。开关磁阻电机从电机本身和控制来说都十分成熟，电机结构简单可靠、系统成本低是其主要优点。但由于开关磁阻电机有转矩波动大、噪音大、系统非线性特性等缺点，所以目前应用还受到限制。

第二章新能源汽车驱动电机行业基本情况分析第一节新能源汽车市场基本情况分析一、新能源汽车市场发展现状我国新能源汽车整车和部分核心零部件关键技术尚未完全突破，产品成本和技术性能还不能完全满足市场需求，社会配套体系不够完善，产业化和市场化发展依然受到诸多制约。加快新能源汽车持续创新，推进我国汽车产业技术转型升级，是我国科技发展重大战略需求。从国际上新能源汽车技术和产业化水平的比较来看，我国新能源客车技术产业化规模居世界第一位。涵盖了插电式、增程式、纯电动等多种技术路线，以及慢充、快充、电池更换、在线充电、双源快充等多种能源补给方式。北美国家推广的新型能源动力汽车主要采用了混合动力系统，总保有量达到1万辆;欧洲主要采用混合动力系统与插电式混合动力系统，开始应用在线快充系统(钛酸锂负极电池与超级电容)，推广数量约2500辆。日本主要以混合动力客车为主，推广数量约1万辆。新能源汽车行业市场调查分析报告显示，我国新能源轿车技术产业化水平居世界第二位，并且进入快速发展阶段，有望在2015年跃居第一位。2014年，各类插电式、纯电动乘用车年销量超过5.5万辆。我国的比亚迪插电式混合动力轿车“秦”成为世界第四畅销的插电式车型，在动力电池产能限制情况下，实现了年销售1.5万辆。美国仍然是最大的新能源轿车销售国，2014年累计销售12万辆，其中插电式和纯电动轿车约各占一半。日本仍然以混合动力为主要技术路线，是世界上最大的混合动力轿车销售市场，在纯电驱动方面年销量维持在3万辆左右水平。欧洲插电式混合动力轿车热潮迅速兴起，大众、宝马、奔驰、沃尔沃纷纷推出各自的量产插电式混合动力车型，预计2015年欧洲的插电式混合动力将进度快速增长期。从国际新能源汽车发展趋势来看，新型锂离子电池和新体系电池技术发展迅猛，以新一代电力电子器件为基础的电机驱动控制将在2020年实现规模产业化，智能化电动汽车技术下一个十年将有可能大大改变整个汽车工业格局，燃料电池汽车高端技术已开始进入市场。与国际新能源汽车技术相比，我国技术研发虽然起步不晚、速度不慢，但基础较弱，与国际领先水平相比仍有较大差距。我国作为一个完全开放的汽车市场，技术竞争压力越来越大。

二、新能源汽车行业相关政策1.《汽车产业调整和振兴规划》2009年3月20日，我国汽车产业调整和振兴规划正式发布。规划指出，新能源汽车战略的实施是汽车产业调整和振兴的主要任务之一。推动纯电动汽车、充电式混合动力汽车及其关键零部件的产业化；掌握电机、电池及电控等核心技术的优化设计；启动国家节能和新能源汽车示范工程，由中央财政安排资金给予补贴，支持大中城市示范推广混合动力汽车、纯电动汽车、燃料电池汽车等节能和新能源汽车。2.《关于开展私人购买新能源汽车补贴试点的通知》四部委将上海、长春、深圳、杭州、合肥和北京6个城市作为试点区域，对私人购买新能源汽车给予不同程度的补贴。制定技术指标、准入门槛、行业规范等，以此促进新能源汽车行业健康发展。《通知》所涉及的新能源汽车补贴主要指插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车。且申请补助的汽车生产企业及其新能源汽车产品须纳入《节能与新能源汽车示范推广应用工程推荐车型目录》，纯电动乘用车动力电池组能量不低于15千瓦时，插电式混合动力乘用车动力电池组（不包括铅酸电池）能量不低于10千瓦时(纯电动模式下续驶里程不低于50km)。同时，中央财政对试点城市私人购买、登记注册和使用的插电式混合动力乘用车和纯电动乘用车给予一次性补贴。补贴标准根据动力电池组能量确定，对符合条件的新能源汽车，按3000元/千瓦时给予补贴。插电式混合动力乘用车每辆最高补贴5万元，纯电动乘用车每辆最高补贴6万元。补贴资金拨付给汽车生产企业，按其扣除补贴后的价格将新能源汽车销售给私人用户或租赁企业。试点期内，每家企业销售的插电式混合动力和纯电动乘用车分别达到5万辆的规模后，中央财政将适当降低补贴标准。3.《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》2012年7月9日发布《节能与新能源汽车产业发展规划(2012—2020年)》正式发布。规划明确提出了节能与新能源汽车发展的技术路线和主要目标，并具体指出五大主要任务和六大保障措施。提出以纯电驱动为新能源汽车发展和汽车工业转型的主要战略取向，当前重点推进纯电动汽车和插电式混合动力汽车产业化。《规划》提出的目标还包括：新能源汽车、动力电池及关键零部件技术整体上达到国际先进水平，掌握混合动力、先进内燃机、高效变速器、汽车电子和轻量化材料等汽车节能关键核心技术，形成一批具有较强竞争力的节能与新能源汽车企业。4.《关于进一步做好新能源汽车推广应用工作的通知》2014年1月28日，《关于进一步做好新能源汽车推广应用工作的通知》正式发布。通知主要对新能源汽车补贴政策再次做出调整，纯电动乘用车、插电式混合动力（含增程式）乘用车、纯电动专用车、燃料电池汽车在2014和2015年度的补助标准分别将在2013年标准的基础上下降10%和20%。调整后的补贴标准为：2014年在2013年标准基础上下降5%，2015年在2013年标准基础上下降10%。调整从2014年1月1日起开始执行，推广政策截至2015年12月31日。同日，财政部还发布了第二批新能源汽车推广应用城市名单。5.《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》2014年7月21日，《国务院办公厅关于加快新能源汽车推广应用的指导意见》正式发布。《意见》共提出6个方面、25条具体政策措施，再次明确发展新能源汽车以纯电驱动为主要战略取向，重点发展纯电动汽车、插电式混合动力汽车和燃料电池汽车。《意见》要求以市场主导和政府扶持相结合，建立长期稳定新能源汽车发展政策体系，创造良好发展环境，加快培育市场，促进新能源汽车产业健康快速发展。6.《关于免征新能源汽车车辆购置税的公告》公告称，自2014年9月1日至2017年12月31日，对购置的新能源汽车免征车辆购置税。对免征购置税的新能源汽车，由工业和信息化部、国家税务总局通过发布《免征车辆购置税的新能源汽车车型目录》实施管理。购置税的免除较大的降低了消费者的购买成本，有利于新能源汽车销量的增长。

第二节新能源汽车驱动电机行业发展状况综述一、新能源汽车驱动电机行业相关政策及影响分析汽车厂商高度热情并没有感染到消费者，中国新能源汽车市场依然很小，产业持续发展和市场不断扩大间反馈机制尚未形成。在新能源汽车的发展中，传统汽车产品最核心的部件、汽车的“心脏”——内燃机，将逐渐被电池、电机、超级电容、燃料电池等电子电力部件所替代。但近20年，内燃机汽车仍占主导地位。新能源汽车的崛起和发展，代表作为集机械时代大成的工业产品——汽车，即将迈入崭新的电力时代，中国汽车工业站在一条全新的起跑线上……新能源汽车成为汽车产业发展的热点，动力从混合动力、蓄电池、超级电容到燃料电池，车型从轿车、SUV到客车，新能源车型已经逐渐齐全，产能也在不断扩大，但如何破解目前市场规模偏小的“冷”局面，成为产业发展当务之急。政策是新能源汽车健康发展的关键新能源汽车作为汽车工业新时代的“制高点”，其产业发展将带来例如交通能源消费结构优化，城市空气污染减少等巨大的经济和社会效益。国际经验证明，国家政策对于产业的快速发展和市场的启动，有着极其重要的作用，面对其他汽车生产大国的竞争，中国政府也将新能源汽车列为汽车产业转型升级的关键。回顾中国新能源汽车政策，中国政府在2000年就开始依托“十五”“863”计划电动车重大专项，对混合动力汽车、燃料电池汽车、纯电动汽车，从整车和关键零部件多个角度展开研发，为中国新能源汽车产业的进一步发展奠定了较为完善的技术体系。自2004年起，在国家的长远规划和能源政策中，新能源汽车产业和技术的发展被多次强调。2007年以来，新能源汽车产业相关政策鼓励力度不断增大，可操作性不断增强，针对产业扶持到市场推动制定了相关政策，包括准入管理、补贴政策、研发资金、示范工程等措施。在20121月发布的《新能源汽车示范推广通知》中，提出对公共交通领域的新能源汽车购置进行补贴，对新能源汽车市场的成长起到了巨大的推动作用；同年3月出台的《汽车产业调整和振兴规划》中，新能源汽车成为规划的热点，并计划在2011年底形成50万辆的产能，为中国新能源汽车产业的发展指明了方向和目标；同年5月6日国务院决定以贴息贷款的方式安排200亿元资金支持汽车产业的技改，为产业发展提供了充裕的资金支持……同时，北京、吉林、上海、重庆、广州、安徽、武汉等省市，也纷纷制定了本地新能源汽车的发展和鼓励政策，包括建立产业联盟、消费补贴、建立研发专项资金等措施，各级政府鼓励政策的颁布大大加速了中国新能源汽车产业化和市场的进程，中国新能源汽车产业发展的政策环境不断优化。在国家政策的鼓励和市场预期的推动下，中国新能源产业发展热度不断高涨，国内汽车厂商纷纷推出发展计划。而中国新能源汽车产业体系也已基本形成，但在标准制定、企业间协作和整体系统规划还有所欠缺，相关工作还待进一步加强。完整的新能源汽车产业链由四大环节组成，即上游原材料、关键零部件、整车制造和售后增值服务。其中关键零部件中的驱动电机、动力管理控制单元和动力电池是新能源汽车与传统汽车零部件的主要区别，整车制造是新能源汽车产业产品实现的核心环节，而电力供应是新能源汽车特别是PHEV(插电式混合动力车)以及电动汽车大量普及的基础。从动力电池来看，目前技术水平已经达到国际水平。国内主要的动力电池企业有：大连恒田、湖南神舟、辽源锂源、苏州星恒、比亚迪、北大先行、江苏春兰集团、新能源科技(ATL)、咸阳威力克、比克、中炬喜莱、万向电动车、天津力神、万向电动汽车以及中信国安盟固利等。国内燃料电池的主要生产厂商是新源动力、神力科技，为上汽的燃料电池汽车进行配套，由于燃料电池对技术要求很高，而且经济效益不明显，该领域竞争者少，竞争不明显。从驱动电机领域来看，本土厂商竞争力较强，只是在高端产品上和国际有所差距。目前国内从事驱动电机及控制系统的厂商(包括外资)有：宁波韵升、南车时代电气、上海大郡自动化系统、上海电驱动、北京中纺锐力、北京中科易能、江苏微特利电机、精进电动等。从动力管理系统来看，目前和国外厂商相比差距较大。动力控制系统的开发技术非常复杂，设计硬件、软件、控制策略等方面，和车辆的匹配相关联。国内的零部件供应商如万向、安乃达以及东风、一汽等整车厂商都在加强该领域的研发投入。从整车制造来看，本土厂商在商用车领域处于主导地位，地方政府对本地企业的倾向性补贴，使得新能源汽车市场出现了区域垄断的现象。由于零部件依赖于进口，新能源商用车开发门槛较低，本土企业占据了主导地位。北汽福田、东风电动、金龙客车等企业处于领先地位，一些小型汽车厂商也占有一席之地，竞争程度较强。而在乘用车市场中合资企业依托车型和技术比较成熟等优势处于领先地位，但国内汽车企业如一汽、比亚迪、奇瑞等企业和国外仍有一定的技术差距。从电力供应来看，目前商业模式未成熟，竞争格局尚不明朗。目前新能源汽车配套基础设施的建设仍处于初级概念阶段，并未形成成熟的商业模式，因此电网公司的关注度不高。虽然国家电网和南方电网已经纷纷开始布局试点，但在短期内，整车厂商仍是主要的基础设施推动力量，公交领域仍是专用设施(如充电站、蓄电池更换站)的应用重点。

二、我国新能源汽车驱动电机行业发展现状分析1.国内新能源汽车驱动电机研究现状在国内，有学者通过SVPWM过调制策略提高了电机在弱磁运行区域的定子电压、输出转矩和功率，消除过调制引起的逆变器输出电压控制规律非线性的影响。另外对基于转子磁场定向的电动汽车无速度传感器矢量控制系统进行了研究，强调了电动汽车对电机控制系统的一些特殊要求及磁链估计模型的重要性。还有通过异步电动机矢量控制和模糊PID控制器地基础上建立了电动汽车用异步电动机模糊矢量控制系统的仿真模型，基于电流偏差的解耦控制方法，有效提高了解耦控制的参数鲁棒性，保证了电流调节器在宽调速的性能。

另外以永磁同步电机为研究对象，通过模糊控制实时性好和预测控制的优点的结合，构造了模糊预测协调控制器，提高了控制系统的性能，并且一种基于模糊规则进行切换的控制规则，可以很好的解决了两种控制在切换时发生的扰动的问题。另一种是鲁棒性控制方法。在电流环，基于内模控制，设计了电流解耦控制器，改善了电流环性能，并且控制只有一个可调参数，简化了设计。在速度环采用鲁棒性控制方法，在所有的鲁棒控制方案中，这种基于直接扰动消除的方法是一种简单而且实用的方法。国内通过这些年的发展，已经解决了一些电动汽车驱动电机上问题。目前国内的车用驱动电机系统已达到了小批量生产的水平，包括上述的各种类型电机以及风冷、水冷等冷却形式，涵盖5kW～180kW功率范围。部分系统指标（如比功率和系统效率）达到了国际先进水平。系统中应用了矢量控制、直接转矩控制等控制方法，采用了IGBT等全控型电力电子器件，DSP等先进的数字处理器，CAN总线通讯模式等控制技术，对参数辨识，效率优化，死区补偿等专门的问题开展了有针对性的研究，取得了卓有成效的成果，有一大批车辆已在城市道路上进行示范运行。目前车用驱动电机系统尚需提高的地方（1）全运行范围内的转矩、转速控制精度，效率最优化;（2）系统可靠性及耐久性尚未得到充分验证，和汽车行业的严格要求还有一定差距;（3）动力总成装置的集成度不高，机电一体化不够;（4）关键材料（如高性能硅钢片，绝缘材料）和关键元器件（如IGBT模块，CPU芯片）仍依靠进口，限制了选择余地和成本降低；（5）尚未形成完整的、满足汽车工业标准的供应商体系。虽然具备了小批量供货的能力，但产品尚未通过TS16949质量体系标准认证。今后仍需要重点研究的内容（1）系统的集成化；（2）高性能电机控制策略，电机效率优化；（3）系统热管理；（4）系统失效模式分析，系统可靠性、耐久性预测与快速评估方法；（5）系统电磁兼容，环境适应性研究及试验验证，电机系统成本控制等。2.我国新能源汽车驱动电机产业现状交流异步电机驱动系统我国已建立了具有自主知识产权异步电机驱动系统的开发平台，形成了小批量生产的开发、制造、试验及服务体系；产品性能基本满足整车需求，大功率异步电机系统已广泛应用于各类电动客车；通过示范运行和小规模市场化应用，产品可靠性得到了初步验证。

开关磁阻电机驱动系统已形成优化设计和自主研发能力，通过合理设计电机结构、改进控制技术，产品性能基本满足整车需求；部分公司已具备年产2000套的生产能力，能满足小批量配套需求，目前部分产品已配套整车示范运行，效果良好。

无刷直流电机驱动系统国内企业通过合理设计及改进控制技术，有效提高了无刷直流电机产品性能，基本满足电动汽车需求；已初步具有机电一体化设计能力。

永磁同步电机驱动系统已形成了一定的研发和生产能力，开发了不同系列产品，可应用于各类电动汽车；产品部分技术指标接近国际先进水平，但总体水平与国外仍有一定差距；基本具备永磁同步电机集成化设计能力；多数公司仍处于小规模试制生产，少数公司已投资建立车用驱动电机系统专用生产线。

永磁电机材料永磁电机的主要材料有钕铁硼磁钢、硅钢等。部分公司掌握了电机转子磁体先装配后充磁的整体充磁技术。国内研制的钕铁硼永磁体最高工作温度可达280℃，但技术水平仍与德国和日本有较大差距。硅钢是制造电机铁芯的重要磁性材料，其成本占电机本体的20%左右，其厚度对铁耗有较大影响，日本已生产出0.27mm硅钢片用于车用电机，我国仅开发出0.35mm硅钢片。

电机控制器关键部件电机控制器用位置／转速传感器多为旋转变压器，目前基本采用进口产品，我国部分公司已具备旋转变压器的研发生产能力，但产品精度、可靠性与国外仍有差距。IGBT基本依赖进口，价格昂贵，国产车用IGBT尚处于研究阶段。（1）电机业中的小行业、但制造门槛高

作为电机行业的细分领域，电动汽车驱动电机是一个小行业。主要是由于市场处于起步阶段，这一行业总体上规模不大，但门槛不低，驱动电机作为电动汽车的能量转化工具，必须具有高效率、高适应性。由于受到空间和整车售价的限制，电机的高密度、小型化、轻量化、低噪声和低成本也显得至关重要。电动汽车驱动电机输出1kw只需0.6kg重量，这是一般电机不可想象的。这就要求企业采用强制水冷结构、高电磁负荷、高性能磁钢、高转速以及超短端部长度绕组等技术，使电机小型轻量化。此外，由于车辆振动及发动机的高温环境，车用电机处于振动大、冲击大、灰尘多、温湿度变化大的恶劣条件下运行，车用电机必须适应环境，使车辆稳定、安全运行。（2）专业电机企业数量少、高新企业居多

我国电动汽车驱动电机生产企业全国有30多家，多数企业规模小、实力还较弱。驱动电机是新兴的电传动行业的一个分支，新兴的高新技术企业是这一行业的主力军之一，它们一般依托于高校或者科研院所，具有较强的技术水平，但由于成立不久，这些企业大多实力较弱，融资渠道单一，生产能力不强。我国人力资源丰富，具有丰富的稀土资源，为电机业的发展提供了很好的环境。我国车用电机在全球资源条件下具有明显的比较优势，较易进人全球分工体系，如果引导得力，我国驱动电机完全可以发展成具有中国特色道路的优势产业。但从行业现状看，这种资源优势并未充分发挥出来。目前，除了新成立的高新企业外，我国有相当一部分驱动电机企业是由传统电机制造商转型而来。我国拥有数量庞大的电机企业，其中很多企业具有成熟的技术工人，较好的制造能力和一定的研发能力。但这些企业在驱动电机领域尚处于起步阶段，而且很多企业采取观望态度，试一试的心态很普遍。（3）外资电机企业虎视眈眈

如博世、大陆、SKF、日立、富士、三菱电机等企业目前仅向我国出口电机，暂未在我国生产驱动电机。但在首批上市的新能源汽车中（尤其是混合动力客车），外企电机企业仍迅速抢占市场抢夺了批量订单，国外供应商的进人，对于本土企业来说是一大挑战。（4）新技术层出不穷、产业化较慢

在“863计划”项目的支持和推动下，我国驱动电机技术进步较快。目前，比较常见的两类是永磁电机和异步电机。部分企业、研究单位和高校还对一些新原理的电机系统，如基于双机械端口电机的电力无极变速系统（EVT），混合励磁电机系统等进行了探索。我国在一些驱动电机共性基础技术上，如满足各种整车封装需求的电机转子位置传感器、绝缘材料和永磁材料技术取得了突破，并在已经上路的电动汽车上得到了良好应用。虽然我国驱动电机新技术层出不穷，在有些关键技术上也取得了突破，但总体而言我国驱动电机产业化进程较慢。做出样机的企业较多，有的也进行了台架试验和装车，但能够实现批量供货的企业较少。

（5）我国存在驱动电机产业化优势

我国是电机制造及应用大国，有较好的工业基础。但对电动汽车用电机，起步时间不长，尚需要从汽车应用的角度入手，整车厂与电机厂共同携手研究制造出满足汽车专用电机我国人力资源丰富，具有丰富的稀土资源，为电机业的发展提供了很好的环境。我国车用电机在全球资源条件下具有明显的比较优势，相对较易进人全球分工体系。

（6）突破产业化瓶颈尚需时日

电动汽车驱动电机要真正实现产业化，还有很长的路要走。目前主要有以下瓶颈：1）电机转矩密度、功率密度、效率、寿命等综合性能有待进一步提高；2）产品可靠性、生产一致性不高。很多企业生产的样机质量不错，但是一上批量，就会出现问题，这与企业的工艺水平不高有很大关系。3）成本过高。这一方面要求企业提高技术水平，另一方面要求企业提高生产能力。只有达到一定批量，单台电机价格才能真正降下来。我国在稀土永磁电机领域具有明显的竞争优势（主要是稀土资源、人力丰富），然而产品可靠性、耐久性和工艺水平需要进一步提升。更为重要的是，我国在电力电子模块等关键零部件领域开发与供货能力尚较弱。

三、国外新能源汽车驱动电机发展现状电动车是目前世界上唯一能达到零排放的机动车。由于环保的要求，加之新材料和新技术的发展，新能源汽车驱动电机进入了发展高潮。电动汽车作为绿色交通工具，将在21世纪给人类社会带来巨大的变化。顺应当前国际科技发展的大趋势，将电动汽车作为中国进入21世纪汽车工业的切人点，不仅是实现中国汽车工业技术跨越式发展的战略抉择，同时也是实现中国汽车工业可持续发展的重要选择。目前我国新能源汽车驱动电机研究已取得阶段性成果，完成了概念车车身设计构想书及界面设计所需要电机，电池方面正在组织开发镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池、燃料电池，有望取得突破。电动汽车的标准体系已经编制完成，同时建立了有关电动汽车的数据库。电动汽车项目的国际合作正在按计划进行。近年来在全球范围内掀起了一股电动汽车热，世界各汽车工业强国从资金和政策上积极支持电动汽车的研制工作。国际国内市场需求巨大。就国内而言，未来潜在的市场很诱人。2008年北京奥运会组委会已宣布，将投入20亿元左右确保奥运会期间接送运动员所使用的汽车，奥运场地使用的特种车辆和部分公交车辆采用电动汽车，使北京成为中国使用电动汽车的示范城市。杭州已决定投入一些电动公交车试运行;2010年的上海世博会同样会有上千辆电动汽车投入运行。从经济角度看，新能源汽车驱动电机为当前市场推崇的原因有：（1）在石油资源没有枯竭以前，汽车发展仍将主要以燃油汽车为主，但其总量不会增加，汽车保有量的增加将主要依赖于混合动力电动汽车，混合动力电动汽车是未来10年汽车的发展的主要方向。据比较乐观的估计，混合动力电动汽车将在2005年实现商品化。（2）混合动力电动汽车可以实现单用发动机难以达到的下一代超低油耗汽车的目标。（3）混合动力燃料电池电动汽车成熟、成为主流方向的技术方案将在未来10年内形成，燃料电池电动汽车将在2010年实现商品化。电动汽车目前成本仍高居不下，究其原因是：电动汽车目前尚处于研发阶段，样车和试运行阶段，根本无批量可言，这是与流水线生产燃油汽车所不能比拟的。同时目前各式电动汽车能示范运行的，都是在原燃油汽车的底盘、车厢之基础上改装而成的，即将发动机、油箱等系统全数拆下，然后装上电动机，电池等相关配套设备就形成电动汽车，而混合动力是在原然油系统基础上加装一套电池、电气驱动系统，形成了油、电混合驱动系统。那么，电动汽车成本主要就在电池、充电机、驱动电机、控制器和电源转换设备等产品组成，约占到整车造价成本50—60%。以纯电动汽车为例，电池有采用铅酸电池、镍氢电池、锂电池，电源有的采用直流电源、驱动直流电机，有的将车载直流电源经逆变器转换成交流电三相380V，供给三相异步电机，采用变频设备来调速。电池品种不同和储电量不同，其总体造价差异很大，另外电动汽车之储电量加大多少，使成本成倍增长，如锂电池装备轿车，如续行里程300km，电池成本约4万元以上，500km以上续行里程，电池成本为8万元以上，这种研发思路是白天行驶晚上充电，为了使续行里程不亚于燃油汽车，就构成了电池成本的居高不下。电动汽车驱动电机不同，其成本也差异甚大，若采用直流有刷电机，车载电源可直接供给电机，使用这种电机采用晶闸管式控制器斩波方式调速。目前电动汽车用直流有刷电机已经能满足电动汽车使用要求，但由于产量有限成本很高，品种规格不多，选择余地较小，晶闸管控制器原采用外国公司如意大利和美国产品，现在可以国产化，成本较高，同时关键元器件均采用外国公司生产和控制。若用直流无刷电机，其必须与控制器一体制成，成本更高。以调电源脉冲宽度来调电机转速，优点是体积小，重量轻。电机能国产化，控制器的关键元器件均由国外公司生产，成本降下来可能性不大，且目前这种电机与电动汽车一样属研发阶段，形不成批量，成本高就在情理之中。若用交流异步电机作为电动汽车驱动电机，其优点：体积小、重量轻，国产质量不差，由于车载电源系直流电，需将电源经逆变器转换成交流电，汽车电机电压380V左右，功率在几十kw不等，其逆变器功率不小，成本也不会低到哪里去，交流电机调速由变频方式调速，交流异步电机采用变频变压控制（VVVF）和磁场定向控制（FOC）也称矩量控制或解耦控制、变极控制。变频控制器国产、进口都有，但关键元器件均为进口，因此，要降低成本也不太可能。至于正在研发中的磁阻电机，也要由电子控制器来控制调速，其成本情况与上述相同。开关磁阻电机采用模糊滑模控制（FSMC）方法来控制电机和调速，它若没有这种电子控制设备，电机就不能工作。电动机的转速越高则电枢绕且切割磁场越快，产生的反电势越高。反而限制了电流，使转矩降低，低转速下却可输出较大转矩。因此在阻力较大的路面或走上坡路时，由于转矩较大，所以要消耗较大的电流，换句话说，电动机在低速运动，电动车在慢速行驶时，电流输出并不小，只是电压降低了。电动机要调速度，就得通过改变电压来实现，这是电动机调速的理论基础。而将车载电源之电压降低至电机调速之低电压，将有限的电源消耗在频繁的调速中，是一种浪费。电机最高效率在额定转速那里，往下调速就效率低，转速越低效率越低。而为了提高车载电源的利用率，应该希望电机的效率越高越好。电动汽车驱动电机，要求启动、爬坡时高转矩，高速行驶时要求低转矩，要求变速范围大。直流有刷电机、直流永磁无刷电机、交流异步电机、磁阻电机是目前电动汽车驱动电机的主流技术和首选机型，它们有一个不可避开的设备，电子控制设备和微机控制技术，这个构成了电动汽车成本的主要部份之一和技术障碍，目前核心技术掌握在外国人手中。

第三节国内外新能源汽车驱动电机差距分析一、我国新能源汽车驱动电机行业存在问题我国的电机性能和试验标准大大落后于国外标准。同时，试验设备缺少，也是造成我国电机产品质量与国外有很大差距的原因。由于我国新能源汽车在示范运行阶段，产量不大，因此造成在制造工艺方面也有很大差距。手工绕线圈、手工装配等传统落后工艺比之国外自动生产线大批量生产，其产品生产一致性差，而导致可靠性差。丰田之所以能够在比较短的时间内连续推出三代产品，就是因为有了一定规模的销售，使其能够很快积累了实际应用中出现的问题，并加以改进。新能源汽车应用的电机系统所面临的挑战主要有：1)封装尺寸；2)可靠性；3)电磁兼容性(EMC)；4)成本。为了满足封装的需求，要采取高性能、高密度的电机技术；为了满足可靠性的需求，必须要强化可靠性设计和认证的能力；至于电动汽车的电磁兼容性问题则较为复杂。因为电机系统的电力电子控制器采用快速切换高电压、大电流的开关技术。这是一个很强的干扰源。而汽车本身的电子部件众多，相互位置特别接近，因此更易受到干扰。要解决这个问题，需要经过长时间的反复试验，积累经验，逐步完善滤波与屏蔽设计；成本的挑战需要和整车制造商、零部件供应商一起合作解决。新能源汽车驱动电机主要有以下瓶颈：一是电机转矩密度、功率密度、效率、寿命等综合性能有待进一步提高。二是产品可靠性、生产一致性不高。很多企业生产的样机质量不错，但是一上批量，就会出现问题，这与企业的工艺水平不高有很大关系。虽然有的企业对车用电机制造工艺进行了有益探索，如高密度的绕线技术和整体充磁工艺等已开始用于产品实践，但总体上我国电机企业制造水平较低，很多企业还在采用手工作坊的生产方式。三是成本过高。这一方面要求企业提高技术水平，另一方面要求企业提高生产能力。只有达到一定批量，单个电机的价格才能真正降下来。另据了解，我国在稀土永磁电机领域具有明显的竞争优势，然而产品可靠性、耐久性和工艺水平需要进一步提升。更为重要的是，我国在电力电子模块等关键零部件领域缺乏开发与供货能力。二、中外新能源汽车驱动电机技术差距及产生差距的主要原因分析我国驱动电机与国外相比有哪些差距和面临的挑战，在性能方面，经过十多年的发展，尤其是国家863电动汽车重大专项的实施以来，可以说电动汽车用电机系统获得了长足的进步。在其基本功能和性能方面已经接近国际先进水平。大郡公司开发的牵引电机系统最高效率已经能够达到95%。电机功率密度已达到1.3kW/kg左右(丰田大约在1.35kW/kg~1.4kW/kg)，因此在这方面差距不算大。但是在控制器层面上，我国牵引电机的集成度水平尚处于丰田第一代和第二代之间(大约在2000年左右)。与当今的丰田第三代相比较，主要存在以下差距：首先，机电一体化集成度不够，丰田已经把电机与变速器有机地集成在一起，从而可以通过调整速比进一步优化电机的输出功率和尺寸。而我国则受制于变速器的工业设计、制造能力，从而造成这方面进展比较缓慢。尤其没有合适的速比可达10∶1的电机减速器。其次，丰田利用其汽车制造能力，改进传统电机和电力电子产品的制造能力。比如他们的第三代系统在控制器的散热方面利用了很多汽车散热器技术，开发出了一套高性能的散热系统，从而提高了集成度。第三，丰田通过采用不同的电力电子技术来改变传统电机控制系统的构造，使得系统的效率进一步提高。比如，在丰田第二代的THS双电机系统中，引进了一个大功率的DC/DC转换器，使电机的母线电压和蓄电池的母线电压可以分开。这样一方面使在把电机的母线电压从300V逐步提升到了500V，甚至到650V，从而大大提升了电机系统的输出功率；另一方面解决了提升蓄电池的电压，势必增加单体电池串联的个数，从而有可能降低了蓄电池系统可靠性的问题。进一步说，由于我国新能源汽车在示范运行阶段，产量不大，因此造成在制造工艺方面也有很大差距。手工绕线圈、手工装配等传统落后工艺比之国外自动生产线大批量生产，其产品生产一致性差，而导致可靠性差。丰田之所以能够在比较短的时间内连续推出三代产品，就是因为有了一定规模的销售，使其能够很快积累了实际应用中出现的问题，并加以改进。中国的电动汽车市场应该是世界上最大的，对电动汽车和新能源汽车的要求也是最迫切的，政府又给了很多政策来推行示范运行，所以国内的关键零部件供应商(包括电机、蓄电池)就有一个机会能够在政府支持下尽快进入市场试用，然后再改善。电机系统现在已经满足了试用水平的要求，今后可以在2~3年内对自己产品重大缺陷进行针对性改进，再加上在制造层面上，中国作为世界制造工厂所具有的竞争力，因此相信我国的电机系统、蓄电池等可以用一个比较快的速度接近丰田的水平。

三、提高我国新能源汽车驱动电机技术的对策政府应该切实督促企业，尤其是国有大中型企业加大对新能源汽车驱动电机链的研发投入，并将其作为考核企业负责人业绩的一项重要指标来激励企业加大投入；企业应该构建稳定、具有一定规模的新能源汽车专业研发队伍，并加大研发投入；科研院所应该切实做好新能源汽车技术的原理性开发向产业化开发的转化问题，而非脱离产业化实际，建造“空中楼阁”；国有投资基金应该做出表率，真正在新能源汽车领域投入风险资金，并引导民间资金加入。还有政府有关部门在选择重点支持的企业时，不仅要看其技术实力，还要特别注重考察其产业化基础实力。“选择的企业应有开发经营同类或相近产品的基础，有较规范的管理，有一定的资产规模，有运行良好的市场开拓、生产制造、质量保证、售后服务体系，有稳定的人才队伍，特别是近几年有良好的经营业绩和财务数据。政府有关部门对这类企业应给予政策引导和适当的资金支持，使其适应我国发展新能源汽车的需要，成为合格的车用电机及其控制系统规模化供应商。对于企业而言，首先，要细化、优化设计需求，即要根据整车产品的实际需要来确定电机系统的设计。产品设计要能够满足用户对产品的期望需求，既不能设计不足，也不要过度设计。虽然在实践中很难做到完美，但是在实际工作中要尽量与整车客户共同分析电机系统的最恶劣工况，例如电机输出力矩最大值和最高工作环境温度的确定等。这都是决定电机及控制器大小和成本的关键指标；第二，要做系统的设计优化。电机控制系统主要由电力电子控制器和电机组成。这会涉及很多的参数，因此需要做一个系统的优化。例如在设计电机驱动系统时，要研究确定是直接驱动，或是用电机加一个减速器方案。因为在输出功率相等的情况之下，如果电机转速越高，力矩就越小，尺寸也就越小，成本就越低。因此采取直驱结构，节省了减速器，那么系统就简单了。但如果是一个低速大扭矩电机，成本会较高。反之如果采用减速器，虽然电机的体积和成本下来了，但增加了减速器。孰优孰劣需要根据具体情况决定。另外，是控制器与电机之间的取舍。在某些场合下，电机的封装尺寸是最难解决的问题。那么采用小电机、大控制器的设计也是一个可供选择的方案。总之，需要根据设计需求，以及由此所引发的一系列设计限制，对整个系统进行优化设计，以满足各方面的需要。第三，强化、优化设计与认证测试能力。尤其是对可靠性设计与认证能力。大部分时候过度设计是由于对可靠性的判断不清而造成的。比如散热问题，当不知道设计的散热能力够不够用的时候，很可能为了保证产品的安全运行而设计一个很大的散热系统。这就提高了成本。但是设计与认证测试能力不可能一蹴而就。第四，在降低制造成本方面，大郡公司结合国外先进的质量管控理念和手段，利用国内已经成熟的低成本制造工艺，并结合优化的设计，从而使得整体成本具有竞争力。特别是在满足电机驱动系统的性能要求方面，因为具有十几年国外的工作积累和国家863项目七年多的锻炼，其设计的电机水平已接近世界先进水平，而且设计的电机是基于中国的材料和制造工艺，因此在成本上有优势。电机最高系统效率都在93%~95%，接近世界先进水平。

第三章我国新能源汽车驱动电机产业市场竞争格局分析第一节我国新能源汽车驱动电机产业竞争现状分析一、新能源汽车驱动电机行业竞争力分析近几年来，政策利好频传，新能源汽车产业链受到前所未有的关注。当新能源汽车渐行渐近，其关键零部件是否已经做好充足的准备，为新能源汽车“梦想照进现实”铺平道路？新能源汽车部分或全部通过电机驱动，作为核心部件，国内车用电机及其控制系统是否已经能够满足整车需要？近年来随着新能源汽车的发展，我国在车用电机及其控制系统的研发方面取得了长足进步，已经研制出满足各种动力系统的车用电机及其控制系统产品。随着“十城千辆”新能源汽车示范工程的推进，国内一些车用电机产品已经进行小批量生产并通过装车考核，能够很好地满足整车需求。通过这些产品的应用推广，国内车用电机及其控制系统的现代设计理念与方案得到有效验证，在共性技术研究方面取得重大突破，关键制造工艺成果也有了成功的应用实践，初步建立了可靠性评价的测试规范，规范了产品技术标准。在新能源汽车电池、电机、电控三大核心部件中，我国最有潜力成为世界新能源汽车电机产业化中心。我国新能源汽车电机及其控制系统的研发已经基本完成了原理性研发阶段，进入产业化初期阶段，目前还没有经过大规模的产业化验证。凭借我国在稀土材料、电机和电力电子制造等方面的优势，车用电机驱动系统技术和产业的发展将成为我国新能源汽车推广的强大驱动力之一。中科院电工所电动汽车技术研究发展中心主要从事电机驱动和中低压变流技术研究，包括交流异步／永磁同步电机驱动系统、特种电机驱动系统以及电气系统集成等。“十一五”以来，该中心将科研重点瞄准电动汽车电机驱动系统技术的发展前沿，即永磁电机新结构、高功率密度电力电子集成与机电集成技术。此外，北京理工大学电动车辆国家工程实验室在电机研发及驱动电机测试基地建设方面也取得较大进展。企业是产业化的绝对主角。由于我国新能源汽车尚未进入批量生产阶段，电机、电池等新能源汽车关键零部件企业仍处于产业化探索阶段。精进电动电机系统产业化核心团队的领军人物曾在国外主持过全球已量产的10余款著名品牌混合动力汽车的电机系统设计与制造，能有效将国际产业化经验注入中国现阶段的产业化进程。该公司目前承担了国内外多款混合动力汽车电机的开发与小批量供货。2008年北京奥运会期间，该公司提供的纯电动客车电机及其控制系统表现良好，实现了“零故障、零抛锚”的运营目标。此外，在大功率异步电机及其控制器以及中小功率永磁电传动系统的研发方面也取得了很好的业绩，产品可靠性和耐久性得到初步验证。国家863计划电动汽车重大专项的多项课题研究，目前均已顺利通过验收。采用的开关磁阻技术方案具有结构简单、可靠性高、恒功率区和高效区宽、动态响应快等突出优点，并突破了噪音较大的世界性难题。成了我国最早规模最大的新能源汽车示范运行（武汉市4年50辆车2000万公里），获得了2008年中国汽车工业科技进步一等奖。据了解，产品的成本控制和价格在行业内具备优势，产品一致性高，售后服务体系也较为健全。加大了车用电机系统的推广力度和新规格产品的开发力度。国内车用电机及其控制系统研发与国际同步，性能能够满足新能源汽车需求，有些方面甚至超过国外。国内的不足主要体现在量产上。批量生产是短板，国内目前真正上路的电动汽车不足1000辆，希望‘十城千辆’新能源汽车示范工程3年6万辆的规模能够带动国内车用电机及其控制系统发展。电机控制系统技术相比，车用电机技术相对较为成熟。国内车用电机仍需要在基础的加工工艺等制造工艺技术方面提高精度，切实提升电机的性能；由于没有车用控制系统的开发经验，国内开发的电机控制系统在安全性、可靠性和一致性方面仍需要大量验证。车用电机及其控制系统涉及电机学、电力电子、控制软件硬件、控制理论和传感器等综合学科，其产品虽非真正意义上的尖端高科技产品，但也非传统企业所能掌握，因此目前从事车用电机及其控制系统研发和生产制造的多为科技型中小企业。这类企业大多以技术见长，规范化、规模化生产是其短板，质量控制、成本控制是难点。因此，政府有关部门在选择重点支持的企业时，不仅要看其技术实力，还要特别注重考察其产业化基础实力。选择的企业应有开发经营同类或相近产品的基础，有较规范的管理，有一定的资产规模，有运行良好的市场开拓、生产制造、质量保证、售后服务体系，有稳定的人才队伍，特别是近几年有良好的经营业绩和财务数据。政府有关部门对这类企业应给予政策引导和适当的资金支持，使其适应我国发展新能源汽车的需要，成为合格的车用电机及其控制系统规模化供应商。

二、新能源汽车驱动电机技术竞争分析“十二五”期间，我国在新能源汽车研发方面将进一步加大投入、加大研发力度和加快研发进度。受此言鼓舞，从事新能源汽车研发工作的业界人士想知道科技部“十二五”规划在新能源汽车领域的重点内容有哪些，以便企业早作对应。科技部在“九五”至“十一五”期间，向新能源汽车研发领域投入了近20亿元资金，实施了“三纵三横三平台”战略，取得了诸多成果，为我国新能源汽车基础技术和共性技术下一步的研发工作打下了一个较好的基础。当前，“三纵三横三平台”战略已近收获阶段，三大核心技术也基本定型。驱动电机成为新能源汽车科研领域最主要的攻关对象，找到突破口是眼下研发的目标，科技部的“十二五”新能源汽车研发规划，对此一定会作出决断，以图突围。站在“三纵三横三平台”上看清发展目标，认定什么是真正的新能源汽车动力，什么是新的发电方式和供电方式，才是首要任务和关键中的关键。中国在内燃机汽车方面落后于强国，至今难以追平乃至超越。新能源汽车在世纪之交被认为与发达国家处于同一起跑线，但今天临到应用示范时，却发现我们又落后了。因此，想要在汽车工业方面追上发达国家，惟有另辟蹊径。这应是科技部“十二五”规划在新能源汽车研发方面首先要确定的基本内容，因为如此才能在原有研发基础上向更高的层次努力，才有可能后来者居上，扭转日益被动的局面。未来汽车由电力驱动，这是大家的共识。但由动力电池提供电能来驱动车辆，现在看来很难与内燃机汽车展开性能竞争。新能源汽车的电能应由移动无线供电和车载发电装置来提供。电机驱动车辆在低速行驶时，电机和驱动控制系统的成本比较合理，但以100多公里的时速行驶时，电机和驱动控制系统的成本则很高，经济性不合理。因此，应研究新的推进及控制技术。新能源汽车研发的基本出发点应该是少用乃至不用化石燃料，不与人争粮食和水源，否则名不副实，战略意义不大。那么，究竟哪一种能源是汽车新能源，或者说哪一种新能源能有效地应用于汽车，是“十二五”规划必须要回答的问题和必须要找到的解决方案。21世纪到底是什么时代？无疑是环境能源时代。这是第N次工业革命和新科技浪潮的本质。新能源汽车研发不能再在化石能源上打主意，不能以资源换能源，不能饿了人的肚子来填饱汽车肚子。全球性的节能减排、减小温室效应的巨大压力迫使我们要在这方面加大投入。因此，新能源汽车的研发事业必须以最大限度地节约资源和保护环境为出发点来展开。如果科技部在“十二五”期间还要继续大力推进新能源汽车的研发事业，“四新”（新的能源、新的驱动电机、新的车载发电、新的电能供应）应是重中之重。燃料电池若仍位列其中，其概念、原理和方法必须是全新的；氢气来源、制取方法也必须是全新的。至于发展中的锂电池，研发重点应该依次放在基础原理、新的正负极材料、电解质、电池寿命、更大的储电量和安全性上，不必去做企业该做的事。科技部立项研发新能源汽车，实质就是要掌握这些关键零部件的核心技术。这些核心技术研发成功后再转移至产业部门去量产转化。这样梯次分工，不应相互重叠。中国科技力量的规模令人骄傲，在研发成果和应用方面则一直不尽如人意。发达国家新能源汽车技术的研发工作明显呈现出开放式的特点，而中国的有关机构和企业却相当闭塞。现在，中国新能源汽车技术与国外先进水平相比，面临着技术断层的窘境，转变观念是关键。中国的新能源汽车技术要处于世界先进水平，承担重大课题的有关机构和企业首先得有理想，其次要有智慧，再者要有魄力，仅仅跟踪、模仿、引进、消化和吸收是不够的。用户对新能源、新动力汽车是感兴趣的，要求却是极高的，即性能不低于现有燃油汽车，整车售价及能耗费用不能高于燃油汽车，续行里程、行驶速度不能低于现有燃油汽车。目前的研发成果是不可能做到的。若要获得市场及用户认可，必须达到上述这些指标，而环保性能又必须达到国际标准。注：“三纵”是指燃料电池汽车、混合动力汽车和纯电动汽车，“三横”是指多能源动力总成控制、驱动电机和动力蓄电池，“三平台”是指动力电池研发平台、电池管理系统平台和电机驱动与控制研发平台。

第二节国内重点新能源汽车驱动电机企业简介一、国内驱动电机企业分布我国电机产业规模居全球首位，中小型电机约有300个系列，1500个品种，产品量大面广，广泛应用于工业、农业、国防、公共设施、家用电器等各个领域，其耗用的电能占全国发电量的60%以上。目前国内电机驱动系统企业主要有以下三类：1）具有传统整车及其零部件生产经验的企业如万向集团、上汽集团、一汽集团、二汽集团、东风集团、深圳五洲龙、玉柴集团、中国南车等；2）具有其它领域电机生产经验的企业如大洋电机、江特电机、中纺锐力等；3）专门针对电动车成立的电机企业如北京精进电动、上海电驱动、上海大郡自动化等。随着未来汽车驱动电机系统市场规模逐步增大，三类企业将发挥各自的竞争优势。表汽车电机及控制系统产业链企业电机电机控制系统一汽客车美国伊诺华、上海电驱动、纽贝耳、大洋电机一汽、纽贝耳、大洋电机北汽福田美国伊顿、大洋电机、纽贝耳大洋电机、纽贝耳五洲龙大连天元电机、上海大郡、五洲龙五洲龙、上海大郡南车南车时代南车时代安凯上海南洋电机、包头长安永磁上海瑞华宇通万向、江特电机万向、宇通、中环动力金旅厦门金旅、尤迪电机厦门金旅、福建福工中通上海大郡、上海南洋电机、天津松正上海大郡、上海瑞华、天津松正厦门金龙上海南洋电机厦门金龙申沃襄樊特种电机、株洲电力、上海电驱动万向、株洲电力、上海电驱动资料来源：中机院新兴产业研究所

二、国内重点新能源汽车驱动电机企业介绍1.万向电动汽车有限公司万向电动汽车有限公司成立于2002年，是万向集团全资子公司，公司致力于掌握情节能源技术，发展节能环保汽车，按照“电池-电机-电控-电动汽车”的发展战略，公司在大功率，高能量聚合物锂离子动力电池，一体化电机及其驱动控制系统，整车电子控制系统，汽车工程集成技术以及试制平台等方面取得了显著的成果。

公司多年来共承担国家“863”计划课题5项，承担省重大产品科技攻关项目4项，累计申报电动汽车类专利70多项，部分项目成果已经成功实现产业化。目前公司已成功开发了电动轿车、电动公交车、双能源电车、电动电力服务车、电动电力工程车等车型，装备自主开发的聚合物锂离子动力电池和动力系统的纯电动公交车在杭州西湖Y9公交线路已经运行3年，产品的可靠性得到了长期商业运营