2018年11月30日，由山東省淄博市經(jīng)濟(jì)和信息化委員會(huì)、淄博市博山區(qū)人民政府主辦，博山區(qū)企業(yè)家協(xié)會(huì)、高工產(chǎn)研機(jī)器人研究所（GGII）高工機(jī)器人承辦的“2018（中國(guó)博山）高端裝備與智能制造峰會(huì)”在博山區(qū)原山艱苦創(chuàng)業(yè)教育基地隆重舉辦。

在主題演講環(huán)節(jié)，來(lái)自天津大學(xué)的王曉遠(yuǎn)教授就“新能源汽車(chē)用輪轂電機(jī)研究熱點(diǎn)及趨勢(shì)分析”展開(kāi)主題演講。王曉遠(yuǎn)是天津大學(xué)電氣與自動(dòng)化工程學(xué)院電機(jī)與電器專(zhuān)業(yè)教授，博士研究生導(dǎo)師，主要研究方向?yàn)橛来磐诫妱?dòng)機(jī)的結(jié)構(gòu)仿真研究、各種電機(jī)電器的設(shè)計(jì)與控制。

王曉遠(yuǎn)教授主講的是輪轂電機(jī)，這是將輪轂和驅(qū)動(dòng)裝置直接合并為一體的電機(jī)，也就是將電機(jī)、傳動(dòng)和制動(dòng)裝置都整合到輪轂中，俗稱電動(dòng)輪，有稱其為輪式電機(jī)、車(chē)輪電機(jī)。輪轂電機(jī)外形基本一致,大都為扁平型，但電機(jī)類(lèi)型、結(jié)構(gòu)形式、驅(qū)動(dòng)方式差別較大；與傳統(tǒng)的集中動(dòng)力驅(qū)動(dòng)相比，輪轂電機(jī)的布局更為靈活，不需要復(fù)雜的機(jī)械傳動(dòng)系統(tǒng)，并且可以實(shí)現(xiàn)多種復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)方式，甚至可以實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向。

隨著國(guó)內(nèi)外新能源汽車(chē)的發(fā)展，作為分布式驅(qū)動(dòng)，輪轂電機(jī)得到了越來(lái)越多企業(yè)和研究機(jī)關(guān)的重視，成為了一個(gè)熱點(diǎn)。電動(dòng)汽車(chē)要求緊湊，輪轂電機(jī)能做到輕量型與高效率，相同的充電量下達(dá)到最大的續(xù)時(shí)里程。輪轂電機(jī)中的永磁電機(jī)從節(jié)能、高效驅(qū)成為電動(dòng)車(chē)的首選應(yīng)用電機(jī)。

他的優(yōu)點(diǎn)是可靠性高、失效模式可控，以保證乘車(chē)者的安全；提供精確的力矩控制，動(dòng)態(tài)性能較好；瞬時(shí)功率大，過(guò)載能力強(qiáng)——要保證汽車(chē)具有4~5倍的過(guò)載能力，以滿足短時(shí)內(nèi)加速行駛與最大爬坡的要求。

近年來(lái)，隨著輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)技術(shù)的進(jìn)一步成熟，國(guó)內(nèi)外輪轂電機(jī)的技術(shù)研究多針對(duì)輪轂電機(jī)的關(guān)鍵技術(shù)展開(kāi)進(jìn)一步研究。主要為電磁結(jié)構(gòu)優(yōu)化和新的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)方面、先進(jìn)的熱管理技術(shù)、結(jié)構(gòu)集成與輕量化。

未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)上，新型輪轂電機(jī)應(yīng)用不斷出現(xiàn)，開(kāi)發(fā)出較高傳動(dòng)比磁齒輪并結(jié)合電機(jī)自身特性，充分發(fā)揮并體現(xiàn)其優(yōu)越性，具有高可靠性、舒適性，融合磁齒輪和輪轂電機(jī)優(yōu)點(diǎn)的集成輪轂電機(jī)是今后需要研究的關(guān)鍵技術(shù)。

輪轂電機(jī)輕量化、高功率密度趨勢(shì)，輪轂電機(jī)驅(qū)動(dòng)方式與集中驅(qū)動(dòng)方式不同，電機(jī)安裝在車(chē)輪上直接驅(qū)動(dòng)增加了非簧載質(zhì)量，影響整車(chē)的平順性操縱性以及乘車(chē)舒適度。從輪轂電機(jī)結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)優(yōu)化出發(fā)，通過(guò)關(guān)鍵零部件輕量化材料的選取、先進(jìn)的輕量化材料的成型技術(shù)以及制造工藝，各結(jié)構(gòu)間配合的輕量設(shè)計(jì)優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)電機(jī)的有效減重。

輪轂電機(jī)熱管理趨勢(shì)，為追求高功率密度、高轉(zhuǎn)矩密度，通常采用較高電磁負(fù)荷和熱負(fù)荷，且安放在封閉的狹小車(chē)輪內(nèi)，軸向有效尺寸較小，散熱更為困難。良好的熱管理技術(shù)通過(guò)降低生熱、改善散熱條件以提高電機(jī)溫升限制，進(jìn)而可以保證在同樣的尺寸下，電機(jī)的功率密度及轉(zhuǎn)矩密度得以提高。

輪轂電機(jī)噪聲及振動(dòng)研究趨勢(shì)，電機(jī)驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)作為汽車(chē)振動(dòng)噪聲的主要源，考慮輪轂電機(jī)的NVH問(wèn)題直接與電機(jī)電磁、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、電控設(shè)計(jì)有很強(qiáng)的關(guān)系，可從電機(jī)本體設(shè)計(jì)、工藝、電機(jī)控制路線進(jìn)行具體分析。

輪轂電機(jī)集成化趨勢(shì)，輪轂電機(jī)系統(tǒng)高度集成化是其發(fā)展的必然趨勢(shì)，驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)、傳動(dòng)系統(tǒng)、制動(dòng)系統(tǒng)集成在車(chē)輪中，車(chē)內(nèi)空間狹小，必然要求輪轂電機(jī)在滿足性能的同時(shí)設(shè)計(jì)體積要小，各部件需合理布置，集成后輪轂電機(jī)系統(tǒng)的冷卻和密封會(huì)面臨更加嚴(yán)峻的挑戰(zhàn)。此外高度集成后各子系統(tǒng)不發(fā)生互相干擾，對(duì)整體系統(tǒng)的可靠性提出了更高的要求。

由于輪轂電機(jī)安裝位置與工作環(huán)境限制，相對(duì)于徑向磁通的永磁同步電機(jī)，當(dāng)電機(jī)的極數(shù)足夠多，軸向長(zhǎng)度與外徑的比率足夠小時(shí)，軸向磁場(chǎng)永磁電機(jī)在效率和單位輸出轉(zhuǎn)矩方面與明顯的優(yōu)勢(shì)。

此外，軸向磁場(chǎng)電機(jī)還具有結(jié)構(gòu)緊湊、轉(zhuǎn)動(dòng)慣量小，定子散熱條件良好的優(yōu)點(diǎn)。以YASA電機(jī)為代表的軸向磁通永磁電機(jī)必將成為未來(lái)研究的熱點(diǎn)。