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

發(fā)布時間:2023年9月6日 | 文章來源: 旺材電機(jī)與電控 | 瀏覽次數(shù):2,194 | 訪問原文

近日,采埃孚開發(fā)出一款無需磁性材料的驅(qū)動電機(jī)——采埃孚內(nèi)轉(zhuǎn)子式感應(yīng)勵磁同步電機(jī)(I2SM)。

創(chuàng)新之處

與現(xiàn)有的所謂他勵電動機(jī)的無磁概念不同,采埃孚的“I2SM”(轉(zhuǎn)子內(nèi)感應(yīng)勵磁同步電動機(jī))通過轉(zhuǎn)子軸內(nèi)的感應(yīng)勵磁器傳輸磁場能量。據(jù)采埃孚稱,這使得該電動機(jī)“獨(dú)特緊湊,具有最高的功率和扭矩密度”。

采埃孚集團(tuán)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(jī)上實(shí)現(xiàn)了再創(chuàng)新。在此基礎(chǔ)上,我們正在不斷改進(jìn)電驅(qū)產(chǎn)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(chǎn)品均遵循此指導(dǎo)原則?!迸c傳統(tǒng)單獨(dú)勵磁同步電機(jī)系統(tǒng)相比,感應(yīng)勵磁機(jī)可將傳輸?shù)睫D(zhuǎn)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(jī)原材料生產(chǎn)過程中的二氧化碳排放得以顯著減少。

無稀土電機(jī)已成趨勢

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

據(jù)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(jī)效率可以達(dá)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(jī)性能。除了開發(fā)無稀土電機(jī)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(jī)。

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(jī)技術(shù)組合,匯集了其標(biāo)桿產(chǎn)品SCT(超高持續(xù)扭矩)電機(jī)與MCT(無磁非接觸式動力傳輸)電機(jī)的優(yōu)勢?;诖硕蛟斓摹巴昝离姍C(jī)”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(jī)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(shè)計,其電機(jī)使用的稀土材料比其他永磁電機(jī)少80%。YASA還表示,其電機(jī)是可回收的,在使用壽命結(jié)束時可以回收高達(dá)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(yīng)該有磁鐵的轉(zhuǎn)子位置用銅代替,驅(qū)動電機(jī)的方式。今后計劃用于雷諾的多種電動汽車。

……

小結(jié)

近十年來,各國都在該技術(shù)領(lǐng)域進(jìn)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(lǐng)域不斷有大動作,通過政策支持、市場引進(jìn)、企業(yè)扶持等方式推動其發(fā)展。2022年,國家重點(diǎn)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(qū)動電機(jī),加快研發(fā)超高效無稀土電機(jī)。這意味著,無稀土電機(jī)已經(jīng)進(jìn)入了國家重要技術(shù)戰(zhàn)略儲備,成為工業(yè)制品裝備內(nèi)的“新藍(lán)?!?,在資源轉(zhuǎn)型之路上成為新的驅(qū)動力。
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