Renault 無稀土電動馬達
Renault Group 正致力於擴大使用電磁勵磁同步馬達 (EESM)，以消除其電動車 (EV) 動力系統中對稀土磁鐵的依賴。這一戰略轉向減少了對由中國主導的稀土供應鏈的依賴，同時保持了與永磁馬達相當的高效率水平。
向無稀土馬達的戰略轉向
Renault 正以繞組轉子（電磁鐵）取代需要稀土元素的永磁鐵。此舉主要受到地緣政治和供應鏈風險的驅動，因為中國生產了全球 85% 的精煉輕稀土和 100% 的重稀土，控制了超過 90% 的總產量。
電動馬達技術比較
汽車行業使用三種主要的電動馬達家族，每種都有不同的技術權衡：
- 永磁同步馬達 (PMSM): 市場主導技術。它們提供高效率和優化的空間需求，但依賴稀土磁鐵。
- 電磁勵磁同步馬達 (EESM): 這些馬達使用繞組轉子而非磁鐵來產生磁場。它們比 PMSM 略大，但提供高效率，並且完全不含稀土。
- 非同步馬達 (ASM): 也稱為感應馬達。這些馬達的效率通常較低，通常被用於車輛前軸的次要馬達。
Renault EESM 系列的演進
Renault 自 2011 年起就已將 EESM 技術投入市場，並經歷了幾代硬體演進：
- 第一代 (2011-2020): 引入於 Renault Kangoo Z.E. (2011) 和 Renault Zoe (2012)。這些馬達（參考 5A/5AL）提供的輸出功率在 57 kW 到 100 kW 之間。
- 第二代 (2021-至今): 6A 系列馬達更小、更輕、且更強大。6AM 變體（最高 160 kW）為 Megane E-Tech、Scenic E-Tech 和 Alpine A290 提供動力。6AK 變體 (110 kW) 用於 Renault 5 E-Tech 和 Renault 4 E-Tech。
- 高性能配置 (2025): Alpine A390 採用三馬達配置（前軸一個 6AM，後軸雙馬達配置），產生約 345 kW (470 hp) 的總輸出功率。
下一代 E7A 馬達 (2027)
Renault 目前正在開發 E7A 馬達，預計於 2027 年量產。這第三代技術的最終規格包括：
- 增加功率: 輸出功率為 200 kW (~270 hp) 且扭矩為 400 Nm。
- 縮小體積: 由於採用全一體架構，體積比前幾代縮小了 30%。
- 永續性: 碳足跡減少了 30%。
- 性能: 效率約為 92%，並轉向 800-volt 架構以顯著縮短充電時間。
技術分析與行業背景
行業專家和工程師指出，雖然 EESM 提供戰略優勢，但它們也帶來了特定的工程挑戰。
EESM 的優勢
根據社群的技術綜合分析，EESM 相比於永磁馬達提供以下優點：
- 高速下的效率: 由於具有優異的場弱化特性，EESM 在高速公路駕駛週期中可能更具效率。
- 熱穩定性: 不同於永磁鐵，其磁通量會隨著溫度升高而降低，EESM 的輸出扭矩不一定會隨著轉子溫度升高而下降。
- 供應鏈獨立性: 完全消除稀土價格的波動性。
工程權衡
實施 EESM 技術需要管理 DC 電流到旋轉場繞組的傳輸。這通常透過以下方式實現：
電刷與滑環: 一種傳統方法，會引入磨損組件（電刷）可能需要密封和噴油冷卻。
感應式高頻變壓器: 一種無刷替代方案，可減少磨損但增加了電力電子設備的複雜性。
市場採用
雖然 Renault 是先驅，但其他製造商也採用了類似的無稀土策略。BMW 也生產先進的無稀土馬達，目前提供更高的功率 (最高 300kW) 並採用 800v 架構。Nissan 和各種印度汽車製造商也正在將 EESM 技術整合到其供應鏈中，以減少對中國磁鐵的供應依賴。