中國粉體網(wǎng)訊 前不久，隨著吉利汽車,、中通客車等國內(nèi)知名車企的電動車下線，精進百思特電動（上海）有限公司（以下簡稱精進電動）牽頭研發(fā)的新能源汽車高性能永磁電機已經(jīng)裝機超7萬臺,。
從功率密度4.2—5.3kW/kg的第一代圓股線繞組電機,，到功率密度6.3kW/kg的第二代扁銅線繞組電機,，永磁電機的產(chǎn)品和樣件指標，均比肩或超過歐美日韓等一線汽車電機制造商的產(chǎn)品水平,。
兩年來,，該公司等17家單位在國家“十三五”重點研發(fā)計劃新能源汽車驅(qū)動電機專項中，帶動上游產(chǎn)業(yè)鏈突破技術(shù)瓶頸,、填補了多項國家技術(shù)和產(chǎn)品空白,。其中,，高端稀土永磁體的重稀土使用量,，降低近50%,；絕緣材料長期耐溫超200℃，圓電磁線耐電暈壽命達國標數(shù)倍以上,；漆包扁線耐電暈壽命大于90小時……
部分曾經(jīng)依賴進口的原材料,、核心部件與器件等已經(jīng)實現(xiàn)自主研發(fā)和生產(chǎn),，有的材料不僅使用壽命比國外翻番,，成本也僅為國外的六成,。
截至2019年6月30日，該項目的第一代圓股線繞組電機累計在乘用車裝車6.8萬臺,，商用車裝車近4000臺。
驅(qū)動電機比肩世界一流汽車電機制造商
新能源汽車的發(fā)展離不開電驅(qū)動的核心零部件——電機系統(tǒng),。高速高效高可靠性的電機，能讓新能源電動車的能耗更低,、壽命更長,。
電機的電流是靠繞組傳導(dǎo)的，繞組之間以及繞組與鐵芯之間需要絕緣,。而低電阻和絕緣可靠是對電機繞組的基本要求,。
21世紀初,，知名電機專家蔡蔚，就曾發(fā)明“發(fā)卡式繞組”電機,，后被應(yīng)用于通用汽車雪弗蘭Tahoe混合動力車,，這是全球第一個“發(fā)卡式繞組”電機在汽車電驅(qū)動領(lǐng)域的應(yīng)用。
自2017年啟動國家重點研發(fā)計劃以來,，蔡蔚作為專項負責(zé)人帶領(lǐng)精進電動等單位,，完成了功率密度4.2kW/kg的第一代圓股線繞組電機的技術(shù)創(chuàng)新、批量生產(chǎn)與裝車應(yīng)用,。
同時,，第二代扁電磁線繞組電機也已經(jīng)完成樣件制造和性能測試,，進入試驗認證環(huán)節(jié)。通過巧妙設(shè)計,，他們解決了多并聯(lián)支路波形繞組排布拓撲問題,，調(diào)節(jié)冷卻和焊接參數(shù)，攻克多套薄扁線電機繞組制造難題,，提高了電機極對數(shù)和轉(zhuǎn)速，把電機做得更小,，銅線,、硅鋼片等材料用得更少，單位功率耗材更少,，性價比更高。
“功率密度從4.3kW/kg提高到6.3kW/kg,，超過了美國通用Bolt電機4.6kW/kg的功率密度和寶馬i3電機的3.8kW/kg的功率密度，也超過了美國規(guī)劃的其2025年新能源汽車電機5.7kW/kg的指標,�,！辈涛嫡f。
在此基礎(chǔ)上,，第三代換位導(dǎo)體繞組電機也已經(jīng)啟動研發(fā),。
高端永磁體重稀土用量降五成
在全球新能源汽車電驅(qū)動中,，永磁電機占比近90%,。在永磁體中加入鏑,、鋱等重稀土,，可以保持剩磁并提高矯頑力�,！暗�,，重稀土在稀土礦中的儲量較少,，而隨著新能源電動車的普及,，國內(nèi)外大規(guī)模生產(chǎn)稀土永磁電機，重稀土的使用將會面臨資源短缺瓶頸,。”蔡蔚說,，一些發(fā)達國家已經(jīng)將低重稀土永磁體用于電機產(chǎn)品中,。
《中國的稀土狀態(tài)與政策》白皮書曾指出，中國以23%的稀土資源承擔(dān)了世界90%以上的市場供應(yīng),。
但我國的稀土永磁體制備和永磁電機曾長期受制于日本,�,！耙郧叭毡举I中國的稀土永磁原材料,，做成永磁體甚至電機后，再高價賣給我們或出口歐美,。”蔡蔚說,。
如何高效使用重稀土資源,，以避免資源短缺又降低成本？在該國家專項中,，蔡蔚牽頭,，聯(lián)合煙臺首鋼磁性材料股份有限公司，研發(fā)滲滴技術(shù)和晶格細化技術(shù),，將重稀土使用量最高減少五成。
“以往,，往往會把鏑或鋱等重稀土,，像揉面一樣,，與其他永磁體原材料揉在一起�,，F(xiàn)在通過細化晶格，將重稀土滲入磁體,，哪里需要滲到那里，用量少而精準,。”
蔡蔚介紹,，研發(fā)人員們用晶粒度細化和微觀結(jié)構(gòu)一致性工藝,，填補了國內(nèi)細粉工藝的空白,，量產(chǎn)35EH磁體的鏑含量,，由7wt%—8wt%降低到5wt%,，減少重稀土使用量20%以上。同時,，他們將細粉工藝與擴散工藝相結(jié)合,，42EH磁體的鋱含量，由8wt%降低到等效鏑4.5%,，減少重稀土使用量40%—50%,。
部分絕緣材料耐電暈壽命達國標10倍以上
作為新能源汽車的心臟，驅(qū)動電機中有很多電磁線,。電磁線和絕緣材料如果耐受不了電機運行中的高電壓、高溫,、高電壓變化率，就容易被擊穿,，降低電機使用壽命,。
而我國生產(chǎn)的耐電暈絕緣材料，其原料基本來自國外廠家,，“例如納米粒子改性聚酯亞胺等原材料和耐電暈柔軟復(fù)合紙等,，隨時會遭遇卡脖子�,！辈涛嫡f,，賣方市場的強勢，讓國內(nèi)用戶無可奈何,。
在該項目中,，蔡蔚聯(lián)合蘇州巨峰絕緣材料有限公司（以下簡稱巨峰）,，用納米粒子與漆包線漆基體樹脂的復(fù)合技術(shù)，突破納米粒子在漆包線漆基體樹脂中難分散的技術(shù)瓶頸,，制備了均勻分散的納米分散液，成功制備耐電暈漆包線漆。
目前,，巨峰研發(fā)的耐電暈聚酯亞胺浸漬樹脂，長期使用溫度超過200℃,。其研發(fā)的耐電暈漆包扁線耐電暈實驗壽命大于90小時,，填補了國內(nèi)空白，超過了國際競爭對手的指標,。耐電暈漆包圓線耐電暈壽命大于100小時,，達國家標準要求的10倍以上。
今年9月,，中共中央、國務(wù)院印發(fā)了《交通強國建設(shè)綱要》,，強化前沿關(guān)鍵科技研發(fā),，瞄準新一代信息技術(shù)、人工智能,、智能制造,、新材料,、新能源等世界科技前沿，被寫入《綱要》,。
在蔡蔚看來,，汽車產(chǎn)業(yè)是公路交通的重中之重，“汽車核心零部件強,，我國汽車產(chǎn)業(yè)則強”。
（中國粉體網(wǎng)編輯整理/平安）
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