在2023SMM（第三届）国际电机年会暨稀土永磁产业高峰论坛——主论坛上，上海大学/国务院特殊津贴专家/上海电机系统节能工程研究技术中心/上海汽车电驱动工程技术研究中心/中国电工技术学会中小型电机专委会教授黄苏融对新能源汽车电机系统技术发展与创新需求进行了分享。

1.电驱动发展的黄金年代

第一个黄金年代---传统电机年代，引领电气化发展。

19世纪，内燃机发明，机械时代开始。伴随电机的出现与电力的应用，进入电气化时代；传统电机理论与技术发展逐步达到顶峰。

第二个黄金年代---变频调速电机年代,电力电子与电机的结合，材料发展，引领新型变频调速电机系统发展。

20世纪80年代以来，电力电子的出现与新型调速电机的发展，进入变频电机年代。矢量控制和PWM调制技术与电机技术相结合,推动电机系统发展。

第三个黄金年代---智能电动化年代，低碳与智能化的重大应用需求，引领高性能电驱动系统发展。

♦电驱动的快速发展，主要性能已提前达到2025年目标，促进新能源汽车与双碳发展;

♦800V高频高速集成一体化加速落地，既推进了电驱动的变革，又面临一系列新的需求和挑战；

♦关注点：扁线电机及其绝缘与油冷，NVH分析验证与抑制，SiC及其模块与应用，电磁与绝缘材料等基础前沿问题的协同攻关创新。

第三个黄金年代——电驱动黄金年代，引领智能电动化时代发展

产业链上下游协同攻关创新，推动新能源汽车电驱动产业

新能源汽车技术发展——对驱动电机系统技术需求

2.高性能EV电机关键技术与创新

高性能EV电机关键技术与创新——IPM永磁同步电机研发热点

IPM永磁同步电机转矩模型

1.基于IPM-d轴对称磁极结构，提高磁阻转矩和转矩密度。

研发类产品：助磁型结构 Ld > Lq

主流成熟产品: 弱磁型结构 Lq >Ld

混合励磁结构 IPM(助磁型 Ld > Lq)+无刷电励

1) 转子磁极采用铁氧体，依照气隙磁场正弦分布，确定磁钢径向高度尺寸。

2) 混合励磁 转子磁极励磁绕组，调节励磁电流，增加中低速输出转矩和反电势，在宽广区域内实现电机反电势与电压的匹配，提高低速馈电能力。

2.引入IPM-d轴非对称磁极结构

减小磁阻转矩峰值点与d轴之间的相位角，提高合成转矩及其永磁转矩分量，降低转矩波动。

3.基于铁耗接近于铜耗的最佳运行效率点的理念，创新旁路磁通的磁极结构，降低电机轻载运行工况的气隙磁密，实现气隙磁密(铁耗)正比于电流与转矩(铜耗)；提高中低速轻载运行效率。

高性能EV电机关键技术与创新—— Hair-pin 扁线绕组研究历程与当前开发热点

2003,蔡蔚博士在Remy公司期间，提出Hair-pin扁线绕组概念，Remy Hair-pin IPM 电机应用于通用、宝马HEV。

高性能EV电机关键技术与创新——新结构新材料EV驱动电机

TORUS NN 型 磁路结构

TORUS NS 型 磁路结构+SMC

高性能EV电机关键技术与创新——基于材料服役特性的EV电机多领域目标协同正向设计

电磁材料多领域服役行为 多领域目标协同设计 多领域多层面仿真

高性能EV电机关键技术与创新——内油冷提高冷却散热能力，降低温升, 提高持续运行功率和可靠性(寿命)

3.800V高频高速EV电机关键技术与挑战

800V高频高速EV电机关键技术与挑战——PWM逆变器供电EV电机系统

1. 驱动电机恒转矩低速区域，所需电压低，800V供电的PWM电压脉冲宽度窄，调制谐波分量大，由此增大电机的谐波电流铜耗和铁耗，降低恒转矩低速区域的驱动电机系统效率。

2. 宽广的恒转矩运行区域内，如何实现高正弦化PWM电压调制。

800V高频高速EV电机关键技术与挑战——高频PWM逆变器供电EV电机系统对绝缘系统提出挑战

驱动电机和驱动电机控制器集成方案，有效降低电缆线长度。

4.关键技术小结