EV和HEV车的电机和电池技术



EV和HEV车的电机和电池技术

电动汽车（EV）和混合动力汽车（HEV）的设计生产在材料和操纵特性上发生很多变化，但核心技术仍保持不变。例如，化学电池仍然是主要的能量存储介质，旋转电机仍是主要的机电元件。虽然尝试使用清洁能源，如太阳能光伏板和燃料电池，但仍处在试验阶段。HEV和EV中最常用的电机包括感应电机（IM）、开关磁阻电机（SRM）、绕线式电机（SM）、直流电机（DC）和永磁铁同步电机（PMSM）。

用于能量存储的电池主要包括铅酸电池（Lead Acid）、镍基电池（Ni- Based）、钠基电池（Na-Based）和锂基电池（Li-Based）。图1显示出不同技术的潜在组合。例如，PMSM常与锂基电池组合，因为这两种技术是在同一时期发展起来的。

为研究EV和HEV中电机和电池的发展趋势，对车辆进行一项调查。调查结果显示，在19世纪末和20世纪初，EV和HEV的生产呈现出一定量的增长。20世纪70年代的石油危机也加速了这一增长。EV和HEV中不同电机技术和电池技术的分布见图2、图3。

可以看出，以前占主导地位的技术正逐年衰落，现有技术和新技术呈增长趋势，这种增长归功于新材料、电子、控制及车辆系统的变化。从中期期望值可看出，钠基电池等一些技术衰落，其它技术占据统治地位。短期预期值显示，至少在未来5年内，锂基电池和PMSMs将成为主导技术。但由于稀土使用的限制，在未来5～10年中，将看到IMs份额的显著增加。同时IM或基于感应的电机将增加市场份额，如磁辅助感应电机将在载货车和SUV方面有很大的市场。

Ali M. Bazzi et al. Electric Machines & Drives Conference (IEMDC), 2013 IEEE International 12- 15 May 2013.

编译：倪媛媛