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無稀土電機將成主流?采埃孚、特斯拉、馬勒……多家知名企業(yè)無稀土電機面世

發(fā)布時間:2023年9月6日 | 文章來源: 旺材電機與電控 | 瀏覽次數(shù):2,679 | 訪問原文

近日,采埃孚開發(fā)出一款無需磁性材料的驅動電機——采埃孚內轉子式感應勵磁同步電機(I2SM)。

創(chuàng)新之處

與現(xiàn)有的所謂他勵電動機的無磁概念不同,采埃孚的“I2SM”(轉子內感應勵磁同步電動機)通過轉子軸內的感應勵磁器傳輸磁場能量。據采埃孚稱,這使得該電動機“獨特緊湊,具有最高的功率和扭矩密度”。

采埃孚集團首席執(zhí)行官柯皓哲博士(Dr. Holger Klein)表示:“采埃孚在這款零稀土無磁電機上實現(xiàn)了再創(chuàng)新。在此基礎上,我們正在不斷改進電驅產品的組合,創(chuàng)造更具持續(xù)性、更高效和更節(jié)約資源的出行方式。采埃孚所有新產品均遵循此指導原則?!迸c傳統(tǒng)單獨勵磁同步電機系統(tǒng)相比,感應勵磁機可將傳輸?shù)睫D子的能量損耗減少15%。此外,由于無需磁體(包括稀土材料),電機原材料生產過程中的二氧化碳排放得以顯著減少。

無稀土電機已成趨勢

眾所周知,目前電動汽車上使用最多的便是技術成熟的永磁同步電機,但永磁同步電機有一個大的缺點——它需要用到珍貴的稀土材料

據統(tǒng)計,全球稀土資源總儲量約為1.2億噸,主要分布在中國、越南、巴西、俄羅斯等國,四國合計儲量占全球總儲量的86.4%,其中中國儲量4400萬噸,越南、巴西、俄羅斯儲量均超過2000萬噸。且使用稀土永磁材料,電機效率可以達到97%,不用稀土可以到93%,但是成本可以減少10%,整體還是劃算的。因此為了降低對稀土的依賴,同時確保電機性能。除了開發(fā)無稀土電機的特斯拉以外,全球很多汽車品牌也都在開發(fā)不含稀土的電機。

最近,德國汽車零部件企業(yè)馬勒(Mahle)開發(fā)了一套新的電機技術組合,匯集了其標桿產品SCT(超高持續(xù)扭矩)電機與MCT(無磁非接觸式動力傳輸)電機的優(yōu)勢?;诖硕蛟斓摹巴昝离姍C”集持久高峰值功率、無接觸因而無磨損動力傳輸、無需稀土以及最大化效率等優(yōu)勢于一體。

英國公司YASA的電機使用由釹鐵硼制成的永久磁鐵,鐵硼是稀土元素。然而,YASA聲稱,由于其有效利用磁通量及其分段電樞設計,其電機使用的稀土材料比其他永磁電機少80%。YASA還表示,其電機是可回收的,在使用壽命結束時可以回收高達95%的稀土材料。

雷諾、Valeo和西門子開發(fā)了EESM(electrically excited synchronous motor)。原本應該有磁鐵的轉子位置用銅代替,驅動電機的方式。今后計劃用于雷諾的多種電動汽車。

……

小結

近十年來,各國都在該技術領域進行了密集的研發(fā),創(chuàng)造了專利申請的高峰,而無稀土永磁材料的成分組成也成為了兵家必爭之地。

我們也能看到,這幾年中國在新能源領域不斷有大動作,通過政策支持、市場引進、企業(yè)扶持等方式推動其發(fā)展。2022年,國家重點研發(fā)計劃《新能源汽車專題報告》提出,要研究高效無稀土驅動電機,加快研發(fā)超高效無稀土電機。這意味著,無稀土電機已經進入了國家重要技術戰(zhàn)略儲備,成為工業(yè)制品裝備內的“新藍?!保谫Y源轉型之路上成為新的驅動力。