中国新能源汽车保有量已占全球50%左右。

新能源汽车驱动电机作为新能源汽车最为关键的部件之一，而作为驱动电机最为重要的轴承被列入重点突破的关键核心技术。

而低碳化、信息化、智能化已然成为未来汽车技术的发展趋势。今天我们一起来分析探讨新能源汽车驱动电机技术和电机轴承的应用特点。

1、新能源汽车驱动电机的类型及特点

直流电机

优点：技术成熟、控制方式容易、调速优良

缺点：机械结构复杂、瞬时过载能力和电机转速提高受限、高频电磁干扰

三相交流异步电机

优点：结构简单、可靠性好，成本易控

缺点：效率低、调速性差

永磁同步电机

优点：功率密度大、响应速度快

缺点：高温和过载电流，发生退磁现象

开关磁阻电机

优点：结构简单、较宽转速、响应速度快

缺点：噪声大、功率密度、效率偏低

使用情况

永磁同步电机占80%

包括：北汽、比亚迪、上汽、江淮等乘用车；厦门金龙等客车；

三相交流异步电机占18%

包括：特斯拉Model S等车型；宇通、中通等客车；

开关磁阻电机占2%

东风混合动力客车等；

永磁同步电机功率密度高、调速范围大，适用于频繁启停工况；三相交流异步电机单位功率成本低、无退磁现象，适用于高速路网发达的工况。

2、驱动电机的技术要求

高转矩：低速运行时具有高转矩，以满足快速启动、加速、爬坡等要求；

高转速：高速运行时应具有高转速，调速范围宽的特性，以满足高速行驶、超车等要求；

高效节能：电动汽车频繁启停，工作区域宽，因此，要求尽可能宽的高效工作区，以谋求电池一次充电后的行驶里程尽可能长；

抗振动：电机耐振动，有一定过载能力，在不同工况下能稳定可靠地工作。

3、驱动电机对电机轴承提出的挑战

一般工业用电机使用的电机轴承，国内轴承行业经过不断的发展，随着轴承设计理论水平的提高、轴承钢材料技术的进步，套圈加工设备、工艺水平的提高，钢球制造水平的上台阶，已经替代进口占据国内主要市场，但是汽车驱动电机的调速范围宽、启动转矩大、功率密度高、效率高的特性，使其对轴承的高速、高低温、耐久性、稳定性、可靠性提出了更高的要求，目前国内新能源汽车电机轴承还主要依靠进口。

速度：驱动电机转速高达20 000 r/min，轴承dm.n值达到80万以上，比普通工业电机速度高很多。

温度：-40~150 ℃轴承稳定运转，无啸叫；长期工作温度110~120 ℃；寒冷地区启动温度-30~-20℃，启动力矩小，噪声低。

润滑：要求润滑脂低温性能优异、耐高温、抗振动、节能高效、长寿命。

振动、噪声：为保证乘车的舒适性，电机的振动噪声水平要低，保证车内的安静。

电蚀：由于绕组的不平衡，造成转子间存在电位差，形成电流；逆变器高频电压造成的电流泄露都可能导致轴承产生电蚀，导致轴承的失效。

寿命：保证与整车质保同寿5-8年或10-16万公里。

4、轴承企业做出的应对措施

面对新的应用领域对轴承提出的新的挑战，自主研发到产业化需要做很多的努力：

·提高钢材纯度和热处理质量；

·采用精准磨超技术，提高加工精度，降低产品批次离散度；

·开展润滑研究，和润滑企业合作开发适应高温高速的润滑产品；

·选用合适的工程塑料保持架；

·利用仿真和试验技术，加快开发速度，保证轴承可靠性等等。

·参考借鉴国际知名轴承企业提出的应对措施，例如：

SKF开发了eDrive球轴承系列，通过优化设计滚道，设计采用新型结构聚合物保持架，采用宽温度范围的润滑脂，设计的混合陶瓷轴承，能够适应电机轴承的高速性能，有助于延长传动系统的使用寿命和扩大电池的续航能力。

还有NSK采用耐热性优良的树脂材料，通过保持架强度解析对形状进行最优化设计，从而降低离心力，减少保持架与钢球之间的摩擦，降低发热量；

采用高速润滑脂，选用最合适增稠剂，可在较广的温度范围内降低发热量；

采用特殊处理，在钢球表面析出高硬度氮化物，提高耐烧结性能，从而提高高速运转性能；

采用非接触式橡胶密封圈，抑制工作中润滑脂的泄露，保证轴承持续运转的可靠性；

在外径面上设置O形圈，减小与座孔的间隙，提高耐蠕变性。

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