新能源汽车电机用稀土永磁材料的探讨

shallyboy

       驱动电机是新能源汽车的核心部件，要求电机具有低速大扭矩、高速宽调速、高功率密度、高控制精度、快速动态响应、轻量化、高可靠性与安全性等一系列优良性能，主要分为开关磁阻电机、感应电机和永磁同步电机。永磁同步电机因具有效率高、高效区宽、转矩密度高、体积小、重量轻和调速范围宽等优点，被我国、日本、法国等主流新能源汽车企业广泛采用，占比在90%以上。我国现有车用永磁电机企业120余家，多数企业仅能为低速代步车、物流车等低端电动车供货，整体水平不高，驱动电机研制水平也与国外发达国家，比如丰田Pruis，宝马e系列，通用Volt等存在一定差距。但新能源汽车驱动电机正朝着高控制精度化，集成化、高效高功率密度等方向发展，国内一些新能源汽车驱动电机的骨干企业，已基本掌握电机设计和生产的关键技术，能够量产与整车配套，覆盖了国内多数新能源车型，实现批量出口。
      新能源汽车电机做为稀土永磁材料应用的高端领域，对材料的磁性能、耐蚀性等要求较高，烧结钕铁硼是驱动电机首选材料，约占驱动电机总成本的15~30%。我国现有170余家烧结钕铁硼企业，仅十余家可提供基本满足新能源汽车驱动电机用材料，但为满足高效率、10年以上寿命、复杂使用环境等高要求，需分级筛选产品，一次合格率不足80%。随着我国新能源汽车的快速增长，预计到2020年新能源汽车用驱动电机领域，高性能稀土永磁材料年用量将超过2万吨。
      新能源汽车驱动电机要求稀土永磁材料在磁性能、性价比、抗去磁、涡流损耗、均匀性和一致性等方面具有优良的综合性能，有效降低新能源汽车电机重量，提高电机效率。针对稀土永磁材料进行以下讨论，希望同学们踊跃参与讨论和补充。

1.稀土永磁铁的使用温度问题，国内常见的做法是降低一个温度等级来使用，比如是否UH就只能使用在150℃而不能超过180℃？

2.关于稀土永磁体降低成本问题，①如何提高永磁体利用率？②只在几个角的位置渗重稀土，是否可行？③用铁氧体或者铈磁体做局部替换，是否可行？

3.如何提高永磁体的性价比？减小晶粒？无重稀土？

4.降低重稀土的目标该如何设置？

5.目前新能源汽车驱动电机研发、生产、使用中存在的问题是什么？

6。国内新能源汽车驱动电机与国外的水平差距有哪些？

土豆烧洋芋

以下为个人观点，如有不对请勿拍砖！请勿拍砖！请勿拍砖！
1.稀土永磁铁的使用温度问题，国内常见的做法是降低一个温度等级来使用，比如是否UH就只能使用在150℃而不能超过180℃？
答：UH长期150°使用还是会存在退磁问题的，临时150°瞬间180°。
2.关于稀土永磁体降低成本问题，①如何提高永磁体利用率？②只在几个角的位置渗重稀土，是否可行？③用铁氧体或者铈磁体做局部替换，是否可行？
答：1永磁体Br随着表面积的增大而减少，如果工艺可行是否可以考虑单极拼块，这个在电机上我没试过。2不知。3铁氧体Br太低如果局部替代体积会增加很多，转子加工工艺也需要更改，比较繁琐。
3.如何提高永磁体的性价比？减小晶粒？无重稀土？
答：现在材料已经是便宜了，某些材料还没到比白银贵的程度。
4.降低重稀土的目标该如何设置？
答：不知。
5.目前新能源汽车驱动电机研发、生产、使用中存在的问题是什么？
答：研发应该问题不大毕竟有那么多驱动电机了，应该是生产工艺上问题多一点比如加工装配等。
6。国内新能源汽车驱动电机与国外的水平差距有哪些？
答：技术的传承和经验的积累。

张老五

5和6，主要还是经验，工艺和管理

kaogaoopen

本人主要从事永磁体的开发，以下的观点不知道对不对，希望能与大家讨论一下。
1、使用温度要分工作情况来看：单纯从磁体的使用温度来看一般的UH就只能使用在150℃而不能超过180℃，但是结合整机，磁体的工作点发生变化，它的使用温度应当会发生变化，所以在磁体装机后工作温度应该不单纯UH就只能使用在150℃而不能超过180℃；
2、（1）磁体是设计者的按要求进行生产的，提高利用率应该是在设计的时候就应该考虑的问题；
     （2）几个角进行渗重稀土的想法，感觉不可行，原理很复杂，不知道这样描述对不对：磁体就和一个桶一样，装水量的多少应该由最低的一个板决定的。
     （3）铁氧体不了解不作评价，铈这个元素非常的活泼，目前并没有一很明确的证据证明，在使用铈这个元素的情况下，永磁体的耐蚀性不会出现问题，在汽车用电机上使用还是要谨慎；
3、 减小晶粒和无重稀土和提高性价比应该没有关系，减小晶粒在减不配方成本的的基础上增加了生产控制成本，无重稀土提高了永磁体抵抗原材料价格波动的能力；谈永磁体的性价比应该在设计的时候来考虑，采用最合适的永磁体才是性价比最高的永磁体；
4、去重稀土提高了永磁体抵抗原材料价格波动的能力，但是空间有限，目前看来最好的方法应该是渗重稀土，但是一切都应该综合考虑，成本才是王道；
5、6 没有涉及过，不好乱讲。

以上都是个人观点，有错的地方欢迎指出。

夕林0529

以下为个人观点，如有不对请勿拍砖！请勿拍砖！请勿拍砖！
1.稀土永磁铁的使用温度问题，国内常见的做法是降低一个温度等级来使用，比如是否UH就只能使用在150℃而不能超过180℃？
答：可以，只要增加永磁体厚度，减小永磁体截面积，就可以实现。以上150是一个标准测试值。但是电机设计中不涉及该问题，如何降低转子谐波损耗以及永磁体涡流损耗才是关键，正常设计的永磁体不能满足150摄氏度长期工作条件。
2.关于稀土永磁体降低成本问题，①如何提高永磁体利用率？②只在几个角的位置渗重稀土，是否可行？③用铁氧体或者铈磁体做局部替换，是否可行？
答：1提高利用率主要在设计过程中，永磁体最大磁能积是一定的，也就是永磁体的出力能力，合理选择永磁体厚度长度比例，可以较好的提高永磁体的利用率。电机全速度范围磁链设计也可以有效的提高永磁体利用率以及电机整机性能。2.不太可行，永磁体后面是切割的。切割后的永磁体性能基本定了    3. 不太可行，铁氧体的矫顽力完全达不到永磁电机设计需求。
3.如何提高永磁体的性价比？减小晶粒？无重稀土？
答：选用低牌号的永磁体可以较好的提高永磁体的性价比。   至于加工工艺我就不说了
4.降低重稀土的目标该如何设置？
答：不知。
5.目前新能源汽车驱动电机研发、生产、使用中存在的问题是什么？
答：很多，不敢评论
6。国内新能源汽车驱动电机与国外的水平差距有哪些？
答：工艺、自动化水平、材料性能一致性、控制器、技术、员工素质

lilybunny

3似乎是材料科学的问题，觉得学科综合的重要性了

lilybunny

我是做异步机的，看到这篇微信转发了
柴建云：高速异步电机在新能源汽车领域面临发展机遇
https://bbs.simol.cn/forum.php?m ... 51&fromuid=3429
(出处: 东明机电-西莫电机论坛)

yuya

问题2，使用铁氧体降低成本这方面研究国外倒是有见，主要是使用永磁辅助同步磁阻拓扑，尽可能多的在转子开槽上加入铁氧体。
设计性能是和异步电机相比，这种设计能够保证成本最优的情况下电机性能不比异步机差。
另外铁氧体有正的温度系数，这一点比稀土永磁好些。

lizhen2979371

不知道国内有哪些新能源汽车或者汽车电机的企业~~~~~求告知

兰心

学习…………………

mengxiandong

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2017-7-28 06:06 上传

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mengxiandong

网上下载的，不知是否正确，参考

xmdj999

网上的，不知是否正确，参考

xmdj999

驱动电机是新能源汽车的核心部件