下一代电机技术会采用什么材料和架构？

在双碳战略布局下，驱动电机作为新能源汽车的核心部件，需更加注重高效化、小型化、智能化的发展。近年来，为进一步提升驱动电机的功率密度、效率等核心指标和降低成本，电机企业不断研发高性能电机产品，少/无重稀土永磁体、6.5%Si高硅钢、软磁复合材料、非晶/纳米晶合金等关键材料倍受重视。此外，集中式驱动虽是当前的主流，但轮边电机、轮毂电机等分布式驱动技术因具有传递路径短、可实现轴间或轮间力矩独立控制等优势也一直是研究热点。

然而，新型驱动电机发展也面临一些问题，如创新驱动电机的某些关键材料还存在工艺难、成本高等痛点，分布式驱动尤其是轮毂驱动仍存在操控性差、成本高、可靠性低等难题，还需要进一步验证以推动在更多车型上的应用。

以下主要从驱动电机先进材料、分布式驱动两大维度展开。

驱动电机先进材料

• 影响驱动电机性能和成本的关键材料包括永磁体、硅钢片、铜线等，未来需要重点开发高强度、低损耗的电工钢和新型软磁材料，耐高温的少重稀土/无重稀土永磁体，高电导率、低损耗的超级铜线以及耐电晕、高导热率的绝缘系统等。

• 新型软磁材料包括6.5%Si高硅钢、非晶/纳米晶合金、软磁复合材料等。6.5%Si高硅钢制造工艺复杂，导致质量控制难、生产效率低、成本高；非晶/纳米晶合金饱和磁密低，材料薄、脆、硬，加工困难，更适用于超高速、高电频率电机。

• 钕铁硼材料仍是最重要的稀土永磁材料，采用Nd-Fe-B快淬热形变技术永磁体MQ3材料是新型永磁材料重点关注之一。减少重稀土用量是当前重点研发方向，晶粒细化技术、晶间技术、晶间扩散技术、综合性技术等是攻关重点。此外，电励磁电机不需要使用永磁体，也是行业关注和潜在的产品选择之一。

分布式驱动

• 分布式驱动是未来电动化发展进程的重要选择，与自动驾驶相互赋能。分布式驱动包括扭矩分配和控制、驱动防滑控制、容错控制和功能安全等关键技术，同时由于分布式驱动在操控性、成本等方面仍具有一定挑战，可能率先在高端乘用车和特种车辆（性能要求高且成本不敏感）实现应用。

• 轮边电机和轮毂电机是分布式驱动的两条重要技术路线。轮边电机可充分发挥深度集成电驱动总成的机电热磁多领域设计优势，实现驱动电机和减速器总成系统的小型和轻量化。与轮毂电机相比较，轮边电机工程设计难度较低，但仍存在成本挑战。

• 轮毂电机面临散热、密封、控制、抗冲击等多维度技术难题，在乘用车领域的大规模量产应用仍有较长的路要走，需要在高效热导与冷却散热技术，防尘防水、低阻动密封技术，一体化角模块技术等工程化设计和验证方面需要重点突破。文章来源 ：节能与新能源汽车技术路线图

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