科技日报 　　

　　不久前，随着吉利汽车、中通客车等国内知名车企电动车的上市，以金靖贝斯特电气(上海)有限公司(以下简称金靖电气)为首的新能源汽车用高性能永磁电机装机量已突破7万台。 　　

　　从功率密度为4.2-5.3 kW/kg的第一代圆股绕线电机到功率密度为6.3kW/kg的第二代扁铜线绕线电机，永磁电机的产品和样品指标均等于或超过欧美、日本、韩国等一线汽车电机生产企业的产品水平。 　　

　　近两年，公司等17家单位在“十三五”国家重点研发计划中，带动上游产业链突破技术瓶颈，填补多项国家技术和产品空白。其中，高端稀土永磁体中重稀土用量减少近50%；绝缘长期耐温超过200，圆电磁线耐电晕寿命达到国家标准的数倍。漆包扁线耐电晕寿命大于90小时. 　　

　　一些曾经依赖进口的原材料、核心零部件和器件已经自主研发生产。有些材料不仅使用寿命是国外的两倍，而且成本只有国外的60%。 　　

　　截至2019年6月30日，该项目第一代圆股绕线电机已累计乘用车6.8万台，商用车近4000台。 　　

　　驱动电机比肩世界一流汽车电机制造商 　　

　　新能源汽车的发展离不开电驱动的核心部件——电机系统。高速高可靠的电机可以让新能源电动汽车的能耗更低，寿命更长。 　　

　　电机的电流是由绕组传导的，绕组之间、绕组与铁芯之间都需要绝缘。低电阻和可靠的绝缘是对电机绕组的基本要求。 　　

　　21世纪初，著名电机专家蔡威发明了“发夹式绕组”电机，后来应用于通用汽车公司的雪佛兰Tahoe混合动力车。这是“发夹式绕组”电机在世界汽车电驱动领域的首次应用。 　　

　　国家重点研发项目启动以来。d计划2017年，蔡威作为专项负责人，带领金靖电气等单位完成了功率密度为4.2kW/kg的第一代圆股绕组电机的技术创新、批量生产和加载应用。 　　

　　同时，第二代扁平电磁线绕线电机也已完成样品制造和性能测试，进入测试认证环节。他们通过巧妙的设计，解决了多并联分支波绕组排列的拓扑问题，调整了冷却和焊接参数，克服了多组细扁线电机绕组的制造困难，增加了电机的极数和转速，使电机更小，使用的铜线、硅钢片等材料更少，单位功率耗材更少，性价比更高。 　　

　　“功率密度从4.3kW/kg提高到6.3kW/kg，超过了美国通用Bolt电机4.6kW/kg和宝马i3电机3.8kW/kg的功率密度，也超过了美国2025年规划的其新能源汽车电机5.7kW/kg的目标。”蔡威说。 　　

　　在此基础上，开始了第三代绕线电机的研发。 　　

　　高端永磁体重稀土用量降五成 　　

　　在全球新能源汽车电驱动中，永磁电机占比接近90%。在永磁体中加入重稀土如镝、铽，可以保持剩磁，提高矫顽力。“然而，稀土矿山中重稀土储量少，随着新能源电动汽车的普及，国内外稀土永磁电机的大规模生产，重稀土的使用将面临资源短缺的瓶颈。”蔡威说，一些发达国家已经在电机产品中使用了轻质稀土永磁体。 　　

　　《中国的稀土状态与政策》白皮书曾指出，中国以23%的稀土资源占据了世界市场供应的90%以上。 　　

　　而中国的稀土永磁系统和永磁电机长期受制于日本。“过去，日本购买中国的稀土永磁原材料，制成永磁体甚至电机， 　　

　　蔡威介绍说，R & ampd人员用粒度细化和微观结构一致性工艺填补了国内细粉技术的空白。批量生产的35EH磁体镝含量从7wt%-8wt%降低到5wt%，重稀土用量减少20%以上。同时，他们将细粉工艺与扩散工艺相结合，42EH磁体的铽含量由当量镝的8wt%降至4.5%，重稀土用量减少40%-50%。 　　

　　部分绝缘材料耐电晕寿命达国标10倍以上 　　

　　作为新能源汽车的心脏，驱动电机中有很多电磁线。如果电磁线和绝缘材料在电机运行过程中经不起高电压、高温度和高电压变化率，就容易被击穿，降低电机的使用寿命。 　　

　　而国内生产的耐电晕绝缘材料的原材料基本都是国外厂家的。“比如纳米粒子改性聚酯亚胺、耐电晕软复合纸等原材料，随时都会卡。”蔡威说，卖方市场的力量让国内用户束手无策。 　　

　　在该项目中，蔡威与苏州聚丰绝缘材料有限公司(以下简称聚丰)利用纳米粒子与漆包线漆基体树脂的复合技术，突破了纳米粒子在漆包线漆基体树脂中难以分散的技术瓶颈，制备了分散均匀的纳米分散液，成功制备了耐电晕漆包线漆。 　　

　　目前聚丰研发的耐电晕聚酯亚胺浸渍树脂，长期使用温度超过200。公司开发的耐电晕漆包扁线耐电晕试验寿命达90小时以上，填补了国内空白，超过了国际竞争对手的指标。耐电晕漆包圆线耐电晕寿命超过100小时，是国家标准的10倍以上。 　　

　　今年9月，中共中央、国务院发布《交通强国建设纲要》，加强前沿关键技术研发，瞄准新一代信息技术。 　　

在蔡蔚看来，汽车产业是公路交通的重中之重，“汽车核心零部件强，我国汽车产业则强”。