Renault 无稀土电动电机

Renault Group 正在扩大电励磁同步电机 (EESM) 的使用规模，以消除其电动汽车 (EV) 动力总成中对稀土磁铁的依赖。这一战略转型在保持与永磁电机相当的高效率水平的同时，减少了对由中国主导的稀土供应链的依赖。

向无稀土电机的战略转型

Renault 正在用绕组转子（电磁铁）取代需要稀土元素的永磁体。这一举措主要是由地缘政治和供应链风险驱动的，因为中国生产了全球 85% 的精炼轻稀土和 100% 的重稀土，控制着超过 90% 的总产量。

电机技术对比

汽车行业主要使用三类电机技术，每种技术都有不同的技术权衡：

• 永磁同步电机 (PMSM): 市场主导技术。它们提供高效率和优化的空间要求，但依赖稀土磁铁。
• 电励磁同步电机 (EESM): 这些电机使用绕组转子而非磁铁来产生磁场。它们比 PMSM 略大，但能提供高效率，并且完全不含稀土。
• 异步电机 (ASM): 也称为感应电机。它们的效率通常较低，通常被分配到车辆前轴的辅助电机上。

Renault EESM 系列的演进

Renault 自 2011 年以来就开始大规模推广 EESM 技术，并通过几代硬件进行了演进：

• 第一代 (2011-2020): 引入于 Renault Kangoo Z.E. (2011) 和 Renault Zoe (2012)。这些电机 (参考 5A/5AL) 的输出功率在 57 kW 到 100 kW 之间。
• 第二代 (2021-至今): 6A 系列电机更小、更轻、更强大。6AM 变体 (最高 160 kW) 为 Megane E-Tech、Scenic E-Tech 和 Alpine A290 提供动力。
• 第三代 (2025): Alpine A390 采用三电机配置（前轴一个 6AM，后轴双电机配置），总输出功率约为 345 kW (470 hp)。

下一代 E7A 电机 (2027)

Renault 目前正在开发 E7A 电机，计划于 2027 年投入生产。这一第三代电机的最终规格包括：

• 功率提升: 输出功率为 200 kW (~270 hp) 且扭矩为 400 Nm。
• ** footprint 缩小:** 由于采用了全集成架构，比前几代产品缩小了 30%。
• 可持续性: 碳足迹减少 30%。
• 性能: 效率约为 92%，并转向 800-volt 架构以显著缩短充电时间。

技术分析与行业背景

行业专家和工程师指出，虽然 EESM 提供战略优势，但它们也带来了特定的工程挑战。

EESM 的优势

根据社区的技术综合分析，EESM 相比永磁电机具有以下优势：

• 高速效率: 由于具有卓越的弱磁特性，EESM 在高速公路行驶循环中效率更高。
• 热稳定性: 与永磁体（其磁通量随温度升高而降低）不同，EESM 的输出扭矩不会随着转子温度升高而必然下降。
• 供应链独立性: 完全消除了稀土价格的波动。

工程权衡

实施 EESM 技术需要管理直流电向旋转场绕组的传输。这通常通过以下方式实现：

• 电刷与滑环: 一种传统方法，会引入磨损部件（电刷），可能需要密封和油喷冷却。
• 感应式高频变压器: 一种无刷替代方案，可减少磨损，但增加了电力电子设备的复杂性。

市场采用情况

虽然 Renault 是先驱，但其他制造商也采用了类似的无稀土策略。BMW 生产先进的无稀土电机，目前提供更高的功率 (最高 300kW) 并采用 800v 架构。Nissan 和各种印度汽车制造商也在将 EESM 技术整合到其供应链中，以减少对中国磁铁的依赖。