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淺談電動車驅動馬達技術發展概況
  • 發布年度:2021
  • 主要類別:車輛產業調查與分析
  • 次要類別:電子報
  • 車輛中心 產業發展處 閻大維

    驅動馬達為電動車核心元件之一,隨著全球電動車產銷量持續成長,國際整車廠以及馬達供應商也積極開發相關產品,布局電動車市場,本文將介紹國際電動車驅動馬達的發展概況。

    製造商積極開發替代產品,降低對稀土金屬的依賴
    目前市售電動車驅動馬達主要分為永磁馬達及感應馬達兩種,永磁馬達具備體積小、重量輕且運轉效率高的優勢,使其受到現今電動車廠的廣泛使用(如Tesla Model 3、Nissan Leaf、Volkswagen ID 3等)。但永磁馬達中最關鍵的稀土元素(如鏑、釹等),主要產出國家為中國大陸,因此有原料市場遭壟斷之風險,目前國際電動車廠為降低對稀土金屬的依賴性,積極開發替代產品,例如豐田(Toyota)開發降低稀土使用之馬達(Toyota Prius 第四代稀土需求僅為初代的25%)、德國馬達供應商馬勒(Mahle)開發免採用稀土之馬達做為解決方案,並於今(2021)年5月發表。

    驅動馬達朝向高壓化發展
    對於電動車驅動馬達而言,提高電動車平台的電壓,可大幅提升功率密度、降低電能的耗損以及提升續航里程等優勢,繼Tesla首先將碳化矽(SiC)晶片應用於逆變器中,使逆變器以及驅動系統能夠支援更高的工作電壓。近期隨著碳化矽價格逐漸平價化以及車輛硬體技術的提升,使驅動馬達製造商積極開發可支援高電壓應用的驅動馬達(目前純電動車馬達支援電壓多在300V~400V之間),因此,發展可支援800V的驅動馬達已成為近年趨勢。

    表1、電動車馬達常見電壓與相關應用
    資料來源:Marklines,車輛中心整理

    模組化平台仍為開發重點
    目前整車廠以及馬達供應商皆積極開發整合驅動系統,整合驅動馬達、逆變器等驅動元件為一動力模組,對於需短時間投放大量車款的整車廠而言,可減少車輛開發時間及分攤車款開發成本,近期已有透過模組化平台開發的車款陸續上市,例如Volkswagen ID 3、Hyundai Ioniq 5等。

    小結:製造商持續開發高效能、低成本的驅動馬達
    驅動馬達在電動車當中扮演的角色至關重要,為使電動車輛能有更好的動力表現以及更親民的價格,製造商也積極從技術方面著手,提升驅動馬達功率密度並降低製造成本,使新一代的電動車輛在汽車市場具有更好的競爭力。
     

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