【導(dǎo)讀】電動(dòng)汽車(chē)(EV)作為應(yīng)對(duì)全球環(huán)境問(wèn)題的一項(xiàng)解決方案，已得到了廣泛的推廣。然而，必須清除許多技術(shù)障礙，才能使EV在世界各地全面安全、舒適地運(yùn)行。其中一個(gè)解決方案就是提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能（縮小尺寸、減輕重量和提高效率）。
電動(dòng)汽車(chē)(EV)作為應(yīng)對(duì)全球環(huán)境問(wèn)題的一項(xiàng)解決方案，已得到了廣泛的推廣。然而，必須清除許多技術(shù)障礙，才能使EV在世界各地全面安全、舒適地運(yùn)行。其中一個(gè)解決方案就是提高驅(qū)動(dòng)電機(jī)的性能（縮小尺寸、減輕重量和提高效率）。為實(shí)現(xiàn)可滿足更高技術(shù)要求的電機(jī)，作為影響電機(jī)性能的元件，磁鐵的改進(jìn)必不可少。
使用EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)時(shí)的技術(shù)挑戰(zhàn)
汽車(chē)電氣化正在世界各地穩(wěn)步推進(jìn)。尤其是在歐洲和印度，“EV轉(zhuǎn)換”工作設(shè)定了明確的截止日期，以逐步停止銷(xiāo)售由內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛。這一全球性的EV趨勢(shì)預(yù)計(jì)將在全世界進(jìn)一步加速。
電機(jī)驅(qū)動(dòng)汽車(chē)的市場(chǎng)預(yù)測(cè)
來(lái)源：富士經(jīng)濟(jì)株式會(huì)社 2019年版HEV、EV相關(guān)市場(chǎng)全面調(diào)查
EV、FCV和PHEV預(yù)計(jì)將穩(wěn)步增長(zhǎng)，成為電動(dòng)汽車(chē)和混合動(dòng)力汽車(chē)(xEV)中的主流。
EV、HEV和PHEV之間存在著明顯的區(qū)別。EV基本上只通過(guò)電機(jī)提供動(dòng)力，HEV（混合動(dòng)力汽車(chē)）由電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，而PHEV（插電式混合動(dòng)力汽車(chē)）是HEV的高級(jí)版本，如果電機(jī)出現(xiàn)故障，可使用內(nèi)燃機(jī)驅(qū)動(dòng)，以備不時(shí)之需。此外，根據(jù)行駛狀況，它們提供電機(jī)和內(nèi)燃機(jī)兩種使用選擇，從而允許實(shí)現(xiàn)最佳節(jié)能駕駛。
另一方面，EV只能依賴電機(jī)作為驅(qū)動(dòng)源。在各類駕駛場(chǎng)景中，包括需要頻繁剎車(chē)和發(fā)動(dòng)的擁堵路況、在陡峭山路和崎嶇道路上越野駕駛、在高速公路上行駛以及載著不同數(shù)量的乘客和行李行駛，EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)都需要高效運(yùn)行并使用較少能源。此外，考慮到這些要求有賴于效率的進(jìn)一步提升，電機(jī)本身的微型化和重量減輕勢(shì)在必行。而此處的重要因素就是磁鐵的改進(jìn)，其是會(huì)影響電機(jī)性能的元件。
EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)結(jié)構(gòu)示例（示意圖）
EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)主要使用一種名為無(wú)刷電機(jī)的電機(jī)類型。圖片顯示的就是無(wú)刷電機(jī)的結(jié)構(gòu)示例。該電機(jī)由轉(zhuǎn)子（供應(yīng)電流時(shí)旋轉(zhuǎn)）和定子（用于轉(zhuǎn)動(dòng)轉(zhuǎn)子）組成。轉(zhuǎn)子包含釹磁鐵。
EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)需要極強(qiáng)的磁能，因此使用了最強(qiáng)大的永磁體——釹磁鐵。在這些磁鐵中，TDK的釹磁鐵（NEOREC系列）已達(dá)到世界上最高水平的矯頑力之一。
與使用傳統(tǒng)釹磁鐵相比，這種強(qiáng)力磁鐵可為電機(jī)提供大旋轉(zhuǎn)力，有助于實(shí)現(xiàn)進(jìn)一步微型化、輕量化和高效化。
要想進(jìn)一步減小EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)的尺寸和重量并提高效率，則需要將電機(jī)形狀和內(nèi)部結(jié)構(gòu)更改為更復(fù)雜、更多樣的設(shè)計(jì)。這意味著，所使用的釹磁鐵將需要更強(qiáng)大且采用不同形狀，同時(shí)提供磁場(chǎng)指向，以便更高效地生成磁力。
TDK開(kāi)發(fā)了一種能夠精確制造各種釹磁鐵形狀的技術(shù)，以及一種能夠自由改變磁場(chǎng)方向的控制技術(shù)。這些技術(shù)會(huì)根據(jù)使用條件/環(huán)境來(lái)優(yōu)化磁鐵，因而能夠針對(duì)各種不同的電機(jī)設(shè)計(jì)提供最佳的釹磁鐵解決方案。
平面形磁場(chǎng)和弧形磁場(chǎng)之間的方向差異
（示意圖）
內(nèi)嵌式永磁(IPM)轉(zhuǎn)子（磁鐵嵌入到轉(zhuǎn)子的金屬芯內(nèi)部）中平面形磁場(chǎng)和弧形磁場(chǎng)之間的方向差異。平面形磁場(chǎng)的方向是一個(gè)方向，而弧形磁場(chǎng)的方向是徑向。
TDK還開(kāi)發(fā)了一種技術(shù)，能夠最大程度地減少釹磁鐵中所需的重稀土元素，如鏑(Dy)和鋱(Tb)等這些不易采購(gòu)的元素。2012年，公司推出了業(yè)內(nèi)首款不含Dy的釹磁鐵。通過(guò)這些努力，TDK希望繼續(xù)滿足電機(jī)設(shè)計(jì)需求，并通過(guò)降低磁鐵采購(gòu)中的供應(yīng)鏈風(fēng)險(xiǎn)來(lái)支持EV的穩(wěn)定生產(chǎn)。
TDK的磁鐵解決方案可滿足EV驅(qū)動(dòng)電機(jī)的新開(kāi)發(fā)要求，并支持零CO2排放的EV駕駛。
各種性能不同的磁性產(chǎn)品陣容。除了驅(qū)動(dòng)電機(jī)，TDK還提供適合各種應(yīng)用的廣泛產(chǎn)品。選擇最合適的設(shè)計(jì)有助于大幅減小使用磁鐵的設(shè)備的尺寸與厚度，并提高磁力。
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