攻克电机两大难题

对于不熟悉新能源汽车的读者来说，第一次见到新能源汽车的驱动结构可能会感到惊讶：这个驱动结构的体积可能只比台式电脑的主机大一些，动力却毫不逊色于燃油车的动力总成。

体积小，动力强，这种反差的实现得益于永磁同步电机技术。采用了高能量密度稀土永磁体的永磁同步电机体积更小、质量更轻，同时有更大的输出转矩、更好的制动性能，以及更低的能耗。

但是，永磁同步电机并非完美：一方面，体积小、功率大和电机的工况效率之间存在着天然的矛盾；另一方面，稀土材料的高昂价格也导致永磁同步电机成本较高。联合电子自主开发的低重稀土永磁同步电机正是为了攻克这两个难题，并且已经取得了显著的成果，产品在多家车企的车型上搭载，广受市场认可。日前，联合电子“基于低重稀土永磁材料的高功率密度新能源汽车驱动电机开发”项目（以下简称“低重稀土永磁同步电机”）荣获上汽集团技术创新二等奖。

多目标优化，发挥极致性能

体积小是新能源汽车对于电机的一项要求，但是这与电机的性能存在诸多天然矛盾。

“尽管电机体积变小，但是整车的轮端扭矩不能变小，这势必要放大减速器的速比。”联合电子电力驱动业务部电机电磁开发经理告诉记者，“但放大减速器速比会导致最高车速降低，要想维持车速，电机的转速也要提升。可是，提升转速又会导致电机效率降低，整车续航里程缩减。”

这是一个相当复杂的工程问题，联合电子电机团队经过多方调研并结合客户需求，决定自主设计与开发全新平台。为了能在电机体积变小的同时，保障电机各项性能满足客户需求，联合电子将减速器速比、电机转速、电机效率等指标融合在一起，集结了多个部门的骨干成员，开发出了一套能够满足多目标协同优化的工具链，设计出了各项性能先进的低重稀土永磁同步电机开发平台。

从功率密度和工况效率来看，搭载联合电子低重稀土永磁同步电机的电桥功率密度达3.5kW/kg，CLTC工况效率值更是达到全行业最优的92.8%。相较行业佼佼者90%-91%的工况效率，满电行驶时，联合电子的电机大约能为整车节省两度电，使整车续航里程进一步增加约12公里；对整车厂来说，按600元度电成本计算，意味着节省了1200余元成本。

低重稀土永磁，对抗价格波动

除了性能之外，经济性也是新能源汽车电机竞争的关键一环。要提高产品竞争力，必须对各个零部件的材料进行创新，尽量减少稀土使用，尤其是重稀土成分，避免价格昂贵且波动剧烈的稀土材料对汽车电机成本造成巨大影响。

为了拿下技术路线发展方向的话语权，保证行业发展的稳定性，联合电子专门建立了一个材料实验室，并组建起一个汇聚多专业、跨学科人才的攻关小组，攻关材料降本难题。

据悉，该实验室是国内汽车电机领域首个研究稀土永磁体的实验室，研究团队从多个角度综合考量，引入了先进的低重稀土制备工艺取代汽车电机领域的传统工艺，成功降低了汽车电机永磁体中重稀土的含量。此外，联合电子还基于新能源汽车驱动电机磁钢的特殊工作环境，建立了系统的检测验证方法。

随着研发的不断深入，联合电子已在电机磁钢领域获得了2项发明专利、10项实用新型专利授权，电机产品所用磁钢已形成了剩磁越来越高、矫顽力越来越低、重稀土含量越来越少的良性趋势，极大地增强了产品的核心竞争力。

截至目前，联合电子研发的低重稀土高功率密度永磁同步电机已经在多个项目中批产，电机/电桥的装机量位居国内市场前列。联合电子预计，未来5年内，企业的电机/电桥供货量将达到550万台。

如今，联合电子已掌握整套驱动电机核心开发流程和自主知识产权，产品的迭代仍在继续。随着客户需求的逐渐深入，联合电子正在低重稀土永磁同步电机平台上不断设计优化，探索无重稀土的可行性，持续挖掘产品潜能，让公司的销售和竞争力继续保持上升势头。