新能源汽车——引爆高性能钕铁硼需求

创建时间:2016-10-31 09:22

新能源汽车——引爆高性能钕铁硼需求

2016-10-31 磁材在线

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新能源汽车主要包括三种:混合动力汽车( HEV)、插电式混合动力汽车( PHEV)和纯电动汽车( EV)。

科普:

HEV 混合动力汽车拥有至少两种动力源,目前多半采用传统的内燃机和电动机作为动力源,一般不依赖外部充电电源。

PHEV 是指采用传统燃料同时配以电动机和发动机,由电动机作为发动机的辅助动力,以改善低速动力输出和燃油消耗的车型。 

EV 纯电动汽车是指以车载电源为动力,用电机驱动车轮行驶,符合道路交通、安全法规各项要求的车辆。

除了上述传统汽车使用永磁材料的用途之外,对于新能源汽车而言,驱动电机也是使用永磁材料的一个重要方面。驱动电机是新能源汽车的三大核心部件之一,相比传统工业电机,新能源汽车驱动电机有更高的技术要求。

当前市场上应用最广泛的新能源汽车电机主要有三类:永磁同步电机、异步电机和开关磁阻电机。其中,永磁同步电机具有效率高、高效区宽、转矩密度高、电机尺寸小、重量轻调速范围宽等众多优点。随着电子电力技术和稀土永磁材料的快速发展,永磁同步电机得到了迅速推广,因此,目前业内普遍认为永磁同步电机是最合适新能源汽车的电机类型。

 

异步电机较之于永磁同步电机,成本更低、结构相对更简单、控制技术也相对成熟

但是其高效区较窄,在相同的性能参数下,异步电机的尺寸较大,重量较重,这些缺点都在一定程度上制约了其广泛应用。

开关磁阻电机从电机本身和控制来说都十分成熟,电机结构简单可靠、系统成本低是其主要优点。但是开关磁阻电机主要依靠磁阻的变化产生力矩,那么磁阻的变化会导致磁场的变化,电机转矩的产生靠磁场和电场的相互作用产生,那么磁场的变化必然导致转矩波动,转矩波动会导致电机的振动以及噪声。所以开关磁阻电机在噪声和振动方面的问题是天生存在的。而且开关磁阻电机的功率密度比较低,比异步电机还要低,所以目前应用还受到限制。

永磁电机市场占有率超过 90%

从综合性能来看,永磁电机最具优势,更能代表新能源汽车驱动电机的发展方向。目前全球主流新能源电动车车型中,除特斯拉 Model S 外,其余均采用钕铁硼永磁同步电机。目前,永磁电机市场占有率超过 90%。新能源汽车驱动电机对热透性、耐腐蚀性等要求较高,永磁同步电机中的永磁材料智能采用烧结钕铁硼,铁氧体以及粘接钕铁硼无法替代。

2015 年,全球电动汽车市场已步入速度成长的轨道

随着新车型的增多,电动汽车的需求迅速放量。 2015 年全球 EV&PHEV 乘用车销量达 54.9 万辆,同比 2014 年增长 67.4%,其中 EV 销量 38.7 万辆, PHEV 销量 16.3 万辆。 HEV 达到 205.6 万辆。全球新能源汽车增长动力主要来自于中国。

2015 年中国电动汽车市场出现井喷式增长

中国 2015 年 EV+PHEV 乘用车累计生产 37.90万辆,同比增长 400%,销售 33.11 万辆,同比增长 340%。其中, EV 乘用车生产 14.28 万辆,同比增长 300%,销售 24.75 万辆,同比增长 450%; PHEV 乘用车生产 6.36 万辆,同比增长300%,销售 8.36 辆,同比增长 180%; EV 商用车生产 14.79 万辆,同比增长 800%, PHEV 商用车生产 2.46 万辆,同比增长 79%。中国 EV+PHEV 新能源汽车在全球市场可谓一枝独秀,产量占全球产量的 54.76%。在 2015 年 34.962 万辆的增幅中,中国就贡献了 29.5 万辆( 2014年中国 8.39 万辆, 2015 年 37.89 万辆),贡献度达 84.28%。


据中国产业信息网数据,目前 EV 每辆消耗高性能钕铁硼 5-10kg, PHEV 约为 2-3kg, HEV约 1-2kg。相比于传统汽车,新能源汽车的单车高性能钕铁硼用量更高,并且随着汽车续航里程和功率的提升,高性能钕铁硼用量会同比增加。

全球新能源汽车领域高性能钕铁硼需求

HEV产量(万辆)

190

206

247

296

355

YOY


8%

20%

20%

20%

单位用量(kg)

1.5

1.5

1.5

1.5

1.5

总用量

2850

3084

3701

4441

5329

PHEV产量(万辆)

13

16

24

37

55

YOY


26%

50%

50%

50%

单位用量

2.5

2.5

2.5

2.5

2.5

总用量

323

408

611

917

1375

EV产量(万辆)

11

28

39

55

77

YOY


146%

40%

40%

40%

单位用量(kg)

7.5

7.5

7.5

7.5

7.5

EV总用量(t)

855

2100

2940

4116

5762

新能源汽车总用量

4028

5592

7252

9474

12467

YOY


39%

30%

31%

32%

 

 


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