随着补贴大幅下降和续航里程、安全性等指标的大幅提升，未来我国新能源汽车驱动电机需要向小型轻量化、集成化、更高功率密度、更宽调速范围等趋势发展。

下文，高工电动车网将重点介绍驱动电机的几大技术趋势，以及实现方式、实现难度等情况，供广大业内人士阅读与了解。

01低成本

目前，驱动电机的低成本策略主要实现方式有两种，包括减少稀土材料的使用量、减少稀土材料的浪费和优化电机结构等。

（1）减少稀土材料的使用量

华域电动数据显示，按照现有的稀土价格，一台电机稀土磁钢仅占整机重量的2.5%到4.5%，但成本却占整机的33%左右，稀土价格高时，磁钢占整机成本超过60%。为此，减少稀土用量可以有效降低成本。

（2）优化电机结构

大部分电机企业采用拓扑结构优化设计、提高磁阻扭矩比例等方式，来减少稀土材料的使用量。其中，华域电动通过提高磁阻扭矩比例，推出的第四代转子冲片结构，有效降低了磁钢消耗量。

（3）采用自动化生产设备

目前我国电机企业大部分沿用传统的制造工艺，生产设备也相对落后，导致我国新能源汽车永磁电机的原材料（包括永磁体、硅钢片等）利用率比国外低10%左右。为了更好地实现成本控制，国内电机企业应尽快实现自动化生产。

02小型轻量化

驱动系统占纯电动汽车总质量的30%-40%，随着汽车轻量化要求的提高，电机小型轻量化发展也势在必行。

实现方式：目前，电机系统轻量化主要靠采用高性能材料、减少元器件数量、减低开关损耗、电容体积以及采用高密度封装、水冷等技术实现。

（1）材料选择

一般来说，采用永磁同步电机作为驱动，比异步电机轻许多，这也是永磁同步电机作为主流电机的重要原因。与此同时，选用高性能永磁材料和高性能导磁材料可以帮助实现电机轻量化的目标。

（2）优化电机结构

业内专家认为，改变绝缘的厚度，或者优化通风结构、电机绕组方式等可以有效减小电机的体积，降低电机的重量。常见的有转子铁心增加减重空设计，或者采用转子支架降低转子重量。

其中，在永磁同步电机永磁体槽底部和电机轴表面之间存在很大的半径差距，存在较大的优化空间。通过电机转子机械强度和磁路仿真试验，改善转子中减重槽的结构和尺寸，配以轻量高强度的合金材料，可以实现电机的轻量化、高功率密度化。

03高功率密度

目前，功率密度已经成为电机设计的重要设计指标，到2020年，我国纯电动乘用车的电控功率密度需要达到35KW/L。

实现方式：总体来看，提高电机功率密度的方法，通常有三种：一是合理优化电机电磁设计包括散热系统、成型绕组、集中式绕组等结构的优化；二是采用高性能的电磁材料；三是适当提高电机的额定转速；四是提高电机的散热能力，

（1）永磁体的选择：

为了提高电机的转矩密度和功率密度，选择永磁材料时应选用剩余磁通密度、矫顽力和最大磁能积较大的永磁材料，同时还得考虑永磁体的耐温性等。其中，有电机企业技术专家表示，采用0.35厚的高磁性能铁磁材料，能够有效降低高速区电机的铁损。

（2）电机结构优化：

首先需要建立可靠的铁损耗等模型，以分析磁场饱和度、波形畸变情况、铁心材料的铁损耗和基于正弦、脉振与线性假设的理想模型预测值等。其次是对电机系统结构进行优化，包括对散热系统、成型绕组或集中式绕组等结构的优化。

实现难题：据了解，高功率密度电机的散热环境更为恶劣，运行时单位体积产生的损耗也更高，由此将带来严重的温升问题，从而影响电机的可靠性和寿命。为此，需要改善电机的冷却系统、优化绕组散热能力等，是目前电动汽车用高功率密度电机需要解决的主要问题。目前，大多数电机企业采用空冷方式、水冷方式来进行散热。

04更宽调速范围

调速范围是衡量系统变速能力的指标，目前调速范围有两种表现方式：一是以调速系统实际可以达到的最低转速与最高转速之比表示，如1:100等；二是以最高转速与最低转速的比值（D值）表示，如D=100等，两者的本质相同。

具体要求：要求驱动电机在低速时速时输出大转矩，高速巡航时则需要具有恒功率输出特性。

05高可靠性和安全性