新能源汽车电驱动行业深度报告行业加速扩张,格局持续优化。

 admin   2024-04-22 06:07   13 人阅读  0 条评论

很多人都想知道新能源汽车电驱动行业深度报告行业加速扩张,格局持续优化。关于汽车技术报告的题,但是都不是很了解,那么小编为大家讲解吧!


1电机电控技术路径迭代,高功率密度是发展方向


11新能源汽车电驱动系统详解


新能源汽车电驱动系统主要由驱动电机总成、电机控制器总成和变速器总成组成。驱动电机的主要作用是为新能源汽车提供动力,将电能转化为旋转机械能。关键部件包括定子、转子、结构件和机壳。电机控制器总成的功能是实时控制硬件和功率半导体的软件设计以及电机的运行状态,使其按照所需的方向、速度、扭矩和响应时间进行运行,它主要由电源组成组件、控制软件和传感器。变速器总成的作用是降低驱动电机的转速并增大扭矩,以保证驱动电机的扭矩和转速满足车辆的要求,主要由减速器、齿轮组、离合器和半轴。


新能源汽车的驱动电机主要包括永磁同步电机和交流异步电机。永磁同步电机的转子为永磁体,定子绕组可采用圆线或扁线,其功率密度高,适合低速高速切换、频繁行驶等复杂路况。启动和停止是目前国内新能源汽车驱动电机的主流技术。交流异步电机的定子和转子采用圆线绕组,适合高速路况,主要应用于我国四轮驱动汽车的辅助驱动系统。永磁同步电机改造为交流异步电机。


永磁同步电机和交流异步电机各有其独特的优点。永磁同步电机的优点1)在相同的重量和体积下,永磁同步电机可以输出更高的功率和扭矩。调节电流、频率、速度3)采用永磁励磁,节省励磁线圈工作时消耗的电能,提高效率,延长续航里程。


交流异步电机的优点1)结构简单,稳定性好,抗振动性能优良。2)永磁同步电机在高温下存在磁衰减题,但交流异步电机的磁场不依赖。磁崩和功率下降题3)磁场随着输入电流的变化而变化,因此可以从空载到满载以几乎恒定的速度变化,提高加速性能。4)效率比较高,节能效果较好。


2021年,国内新能源汽车及乘用车驱动电机市场共装配电机3425万台,其中永磁同步电机占比3233万台,约占94%,交流异步电机占比约5。%。国内驱动电机市场仍以永磁同步电机为主,主要原因如下1)国内稀土资源相对丰富,供应链资源丰富。单电机车型仍是主流,需要较大的功率和扭矩。纯电动车型中,有不少配备异步电机和永磁同步电机的双驱电机版本,随着双电机车型占比的增加,我们认为异步电机在国内仍然占据一定的市场份额。还有改进的空间,永磁同步电机仍然是行业中占主导地位的驱动电机类型。


永磁同步电机的成本中,稀土磁体的成本占比最高。制造永磁同步电机的原材料主要有稀土磁体、硅钢片、铜、铝等,其中稀土磁体主要用于制造永磁体,成本结构在30左右,而硅钢片主要用于制造铁芯,采用的成本结构是铜主要用于制造定子绕组,成本构成约为15,而钢主要用于制造电机轴等结构件,成本构成为大约10。主要用于制作电机外壳,成本10左右。


电机生产工艺主要包括定子铁芯、转子铁芯冲压、叠片、焊接、定子绕线、嵌线浸漆、机壳铸造、前后端盖、变速箱壳体、数控机床精密加工等。模具、轴、齿轮锻造和数控精密加工、转子装配、定子嵌线和转子动平衡是关键步骤。定子线嵌入是指将定子线棒嵌入并固定在电机定子槽中的过程,而转子动平衡是改善转子质量分布以防止出现过大的不平衡离心力的过程。当转子旋转时。由于定子线嵌工艺相对标准化,扁线电机的生产过程自动化程度较高,基本可以实现全自动化生产过程,极大优化了生产效率和生产成本。产品的一致性得到了提高。


电子控制是电力驱动系统的关键组成部分。新能源汽车电控接收VCU指令,控制新能源汽车电机的电流、电压按照要求的方向、速度、扭矩、响应时间运转。新能源汽车电子控制装置还为电池供电和充电。电子控制对新能源汽车电驱动系统的效率和功率密度具有重大影响。IGBT芯片的多种结构设计可以优化体积并减少材料使用,提高电驱动系统的功率密度。软件和硬件性能的差异可以优化装配效率并提高续航里程。


电机控制器主要包括IGBT芯片、PCB板、电容器、传感器、外壳和控制软件,传感器包括温度传感器、电流/电压传感器、转子位置传感器等,控制软件包括AUTOSAR等软件架构包括。其中,电机控制器根据结构不同可分为两种技术路径IGBT模块和IGBT单管并联,目前这两种方案均被汽车企业集体采用,且各有优缺点。


成本方面从IGBT模块解决方案来看,电机控制器成本可分为IGBT模块、控制电路板、驱动电路板、电机控制器外壳、电流传感器、连接器、栅极驱动电路、电容器等组件。其中,IGBT模块是电机控制器中最重要的部件,其成本约占电机控制器总成本的37%,控制电路板成本约占驱动器成本的16%。电路板成本约占12%,电机控制器外壳成本约占11%,电流传感器成本约占5%,连接器和栅极驱动电路成本各约占4%,电容器成本约占5%。约2%,其他零部件和人工成本约占2%,各占4左右。电控成本仍以IGBT芯片为主,IGBT芯片的价格波动对电机控制器成本方面影响较大。


电驱动系统集成效益显着,未来趋势明确。由电机、电控、减速器组成的三合一驱动组件和由PDU、OBC、DC-DC组成的三合一电源组件是目前主要的集成技术路径,与独立组件相比,三合一电源组件是目前主要的集成技术路径。合一一次组装节省了连接器和外壳等材料的使用,减轻了重量和体积,并在功率密度和成本方面提供了更多优势。另外,在三合一总成的基础上可以实现更深层次的集成,将三合一驱动总成和电源总成进一步集成到一电驱动总成产品中。以英博尔的一总成为例,三合一电源总成较单个组件可实现成本节约500元,一总成成本1000元作为参考。可以实现节省。三合一组装降低总成本1500元,电驱动系统集成产品的功率密度和成本优势显着,未来趋势明确。


目前,主流整车厂和电驱动系统供应商均已实现三合一驱动总成的量产,其中比亚迪海豚已实现八合一的深度集成。电力驱动系统集成的趋势是显而易见的。主要驱动元件如下1)减速机与电机直联,电机直连电控装置,减少传动路径中的能量损失,提高效率。2)可以减少电驱动系统的壳体材料、线束和连接器等数量,以减轻重量和成本,并提高电驱动系统的功率密度。3)电驱动产品均价体系较高,盈利能力较强。


与独立电机电控系统相比,三合一动力总成可以优化动力总成尺寸、减少材料使用、简化三电系统以提高功率密度并降低成本。随着汽车电子电气架构的升级,电驱动系统集成的下一步就是将电源总成集成为三合一驱动总成,域控制器方案在基础上进一步集成了BMS和VCU,这就是我们做。一体化解决方案.Inbol的6合1组件集成了3合1电源组件和3合1电源组件,而华为的7合1组件集成了6合1组件比亚迪的8合1组件是单个组件,因此与BMS和VCU形成6合1组件。


2020年新能源汽车和乘用车三位一体电驱动系统渗透率为35%,2021年达到51%,较上年提升16个百分点。三合一电力驱动组件的普及率正在稳步增长。主要驱动因素是1)三合一驱动系统结构紧凑,使各车辆系统的布局更加灵活。2)增加更多的存储和座位空间;2)由于三合一驱动系统,车辆重量更轻,续航里程增加;3)降低供应商层面的管理和沟通成本;减少原始设备制造商的多次分散采购。零部件支持成本4)帮助汽车公司设计,为各种车型配备相同的系统。


12扁线趋势明显,双电机比例不断增加。


扁线电机是分绕组采用扁铜线的电机,按扁线形状分为发夹型、工字型、波型引脚三种。目前大多数企业都采用发夹电机,由于绕组形状类似发夹,所以扁线电机也被称为发夹电机。扁线电机的主要优点是


1)高效率单面设计,提高整体开槽速度。扁线电机截面呈方形,空间利用率高,纯铜槽整体速度较圆形电机可提高20-30%。端部尺寸较短,与圆线电机绕组相比,扁线电机端部整体高度缩短了5-10mm,可有效降低端部绕组铜损,降低电机效率,进一步提高电机性能效率。截面设计+缩短端部尺寸等结构,这种设计可以使扁线电机的平均效率比传统圆线提高1以上。


2)更高的功率密度在相同体积下,扁线电机可以容纳更多的定子绕组。这意味着扁线电机可以在相同的损耗下输出更高的功率和扭矩。


3)散热能力强与圆线电机相比,扁线电机的扁线形状更加规则,与定子槽紧密贴合,与定子铁心齿和磁轭的接触面积更大,可以有效减少散热。提供槽口热阻和导热效率;


4)优异的NVH性能扁线电机使用的导线和绕组具有更好的刚性,可以有效抑制噪声。另一方面,扁线绕组是穿过磁芯的端部而不是穿过磁芯。由于是槽口,电磁设计可以选择较小的槽口设计,可以有效降低齿槽转矩脉动。与圆线电机相比,扁线电机的NVH降低了12%,电机的齿槽转矩降低了81%。


5)生产自动化水平高要生产扁线电机,首先需要将绕组塑造成类似发夹的形状,插入定子槽中,然后将“发夹”一端焊接在另一端。该工艺更适合自动化、机器操作,生产效率大大提高。


随着定子每槽发夹层数的增加,发夹线成型的一致性、插入铜线的数量、绞合层数和焊点数量对制造工艺规划提出了更高的要求。以6层48槽产品的焊接为例,产品中有100多个焊点需要焊接,保证每个焊点的焊接质量、焊接速度和稳定性是该产品中的一个难题。行业。我们认为,扁线电机生产工艺复杂,生产难度大,竞争壁垒高,头部电机厂商有望放大竞争优势。


新能源汽车在爬坡或加速时要求低速大扭矩,高速行驶时必须保持较高的转速,因此驱动电机的工况变得更加复杂,速度范围也变得更宽。在低速高载和高速轻载时,电驱动系统的效率较最高效率下降20%~30%,要兼顾加速性和高速耐久性,一般可采用以下解决方案1)单电机+单速传动2)单电机+两速传动3)永磁同步电机+交流异步电机4)永磁同步电机+永磁同步电机。目前主流的双电机方案是永磁同步电机和交流异步电机的组合,具有增加扭矩和输出、扩大系统效率区、高效能量回收等优点。电机不断加大,事故车辆技术鉴定表即使不拍照也有效吗?据我了解,事故车辆技术评估报告未拍照可能会影响其有效性。拍照是为了记录您车辆的实际状况,包括损坏程度和维修情况。如果没有照片作为佐证,鉴定报告的准确性和可靠性可能会受到质疑。因此,拍照是验证身份验证报告有效性的重要步骤之一。


汽车安全技术检验合格证怎么办?汽车安全技术检验合格证怎么办?


这就证明车子本身没有题。


汽车安全技术检验合格证是对汽车的体检,就像体检证明车身没有题一样,也可以证明汽车本身没有题。刹车、发动机或者其他部件没有题,如果是新车,需要出厂合格证,没有这个合格证就不能进屋。如果是旧车,那就是年检证书。


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