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2020-07-12 14:51:56

IDTechEx研究 电动汽车的热性能和冷运行

导读 到2030年,电动汽车市场规模将超过1万亿美元,但潜在的消费者仍在关注范围,成本和安全性。尽管这首先引起了人们对电池的关注,但电动汽车

到2030年,电动汽车市场规模将超过1万亿美元,但潜在的消费者仍在关注范围,成本和安全性。尽管这首先引起了人们对电池的关注,但电动汽车及其有效的热量管理是电动汽车的一个同样重要且统一的组成部分。电动机负责驱动车辆,不同的制造商采用不同的方法来实现这一目标。许多制造商,尤其是在中国永磁电动机具有出色的功率和扭矩密度,但由于稀土材料的价格上涨,它们容易受到影响。因此,一些OEM使用感应电动机或绕线转子电动机来消除对稀土的需求。但是,流行的趋势似乎是采用稀土较少的永磁电动机,例如新款Honda e。从国际巨头到初创公司不等的公司已经宣布发布专门针对电动汽车马达的流体,包括国油,壳牌和道达尔等。

与其他电机设计相比,在其电动机中使用永磁体的电动乘用车,其向永磁体的转移占主导地位且稳步增长,这一趋势的很大一部分归因于特斯拉针对Model 3的转向方式从感应转向。

无论选择哪种电动机,所有类型的电动机都会产生热量,并且散发热量至关重要,铜绕组温度升高会导致电阻升高和效率降低。电动机无法有效运行会严重损害车辆的性能和潜在范围。永磁电动机还具有使磁性材料变性超过一定临界温度的风险,从而使电动机无用。除了上述问题外,过热的电动机还可能损坏相邻的组件,充其量可能导致组件故障,最坏的情况是完全起火。

除了使用的电动机类型外,冷却机制在制造商和应用之间也有所不同。在较小的更敞开的车辆中,例如电动摩托车,通常需要适当设计的风冷电动机就足够了,而在许多电动汽车应用中,水乙二醇冷却液则通过电动机周围的外套。注入电机本身的机油也是保持最佳工作温度和润滑的普遍选择,但前进的一大因素是冷却系统如何与车辆中的其余热管理策略相互作用。如果将相同的冷却剂用于电池和电动机,则可以降低系统的复杂性和成本,此外,在寒冷的环境条件下,电动机产生的多余热量有可能被用来加热电池或乘客舱。

希望取代上述当前使用的策略的是新兴的替代技术,例如制冷剂冷却,相变材料甚至电介质浸没。这些如何演变将取决于电动机的类型,构造和组成。随着制造商停止改装内燃汽车并开始制造专门设计用于电动的汽车,某些策略可能会占上风,而有些则逐渐消失,并且出现了新兴路线的潜力。

当前和新兴的电动机热管理策略只是IDTechEx关于“ 2020-2030年电动汽车热管理 ”的最新报告的一方面。在考虑车辆的热管理时,电池和电力电子设备也非常重要,OEM采取的方法各不相同,这些方法在不断发展中,并且在未来会有所发展,这些策略和未来趋势也包含在最新报告中。