青海UPS蓄电池库存
青海UPS蓄电池库存大概数据
| 时间 | 品名 | 库存范围 | 单位 |
|---|---|---|---|
| 2019 | UPS蓄电池 | 5000-7000 | 套 |
| 2020 | UPS蓄电池 | 6000-8000 | 套 |
| 2021 | UPS蓄电池 | 7000-9000 | 套 |
| 2022 | UPS蓄电池 | 8000-10000 | 套 |
| 2023 | UPS蓄电池 | 9000-11000 | 套 |
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【直播】电控与驱动电机前沿技术分享 低空经济产业链机遇 新能源汽车电动化技术发展
随着全球对气候变化的关注和可持续发展的追求，各国积极推动能源结构的转型。新能源汽车企业涉足eVTOL领域，正成为当下交通领域的一大趋势，凸显了两者融合的重要性，当电动汽车遇上了低空经济，未来将会产生什么样的火花？ 6月20-21日，由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、湖南宏旺新材料科技有限公司、娄星区人民政府、国家级娄底经济技术开发区联合主办的 2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛 在湖南·娄底华天大酒店隆重召开！ 本次会议以 “新质驱动・低空启航” 为主题，深度聚焦新能源汽车与 eVTOL 电驱动系统全产业链生态，围绕动力系统集成、电驱动技术革新、电机电控创新、低空飞行器动力解决方案、创新原材料应用等核心领域展开研讨。会议采用 “1+2+3” 特色论坛架构，融合高质量开幕式、行业领袖闭门晚宴、年度技术颁奖典礼、采供商贸精准对接会、新能源产业标杆企业游学等多元形式，构建全维度深度交流平台。 本次盛会汇聚行业头部企业领袖、科研院所权威专家及全产业链核心伙伴，通过前沿技术分享、应用场景解析与产业生态对话，共同挖掘新能源汽车与 eVTOL 电驱动系统在技术迭代、产业协同、市场拓展等层面的发展新机遇，助力低空经济与新能源交通领域的技术破壁与生态启航。 点击回顾6月20日主论坛的直播内容： 》全球新能源车&中国低空经济展望 电驱金属价格研判 电机材料创新技术分享 本文为 汽车电驱动系统论坛 和 eVTOL电驱动系统论坛 的直播内容，敬请刷新查看~ 》点击查看会议视频直播 》点击查看会议图片直播 》点击查看会议文字专题报道 6月21日 嘉宾发言 汽车电驱动系统论坛 发言主题：电控逆变砖技术规划 发言嘉宾：巨一动力系统有限公司驱动模块专家 钟敬稳 一、逆变砖规划 二、逆变砖Gen1展示 逆变砖Gen1展示（小功率段TPAK） 其还对逆变砖Gen1展示（中功率段TPAK并联）、逆变砖Gen1展示（大功率段HPD）、逆变砖Gen1展示（双电控）等内容进行了分析。 三、逆变砖Gen2展示 逆变砖-Gen2需求分析 Gen2逆变砖性能提升需求： •低杂散电感,降低开关损耗，适配SIC应用； •平台化设计，高兼容性（电压平台，SIC&IGBT）； •提高结温监测的准确性及有效性； •快速的过流保护，适应SIC应用； •高效散热，高功率密度 •功率模块结温耐温提升； •成本优化。 逆变砖-Gen2 中功率平台逆变砖（＜150kW）： •兼容400V、800V平台； •兼容IGBT与SIC功率模块。 高功率平台逆变砖（＜250kW） •兼容400V、800V平台； •兼容IGBT与SIC功率模块。 逆变砖Gen2-低杂散设计和电容一体灌封 低杂散设计：DC-Link电容优化母排及芯子设计，杂散电感控制＜2nH；功率模块端子连接采用激光焊接工艺，整体杂散电感控制＜5nH。 电容一体灌封：DC-Link电容与壳体水道一体灌封，可有效降低成本，减小体积，提升芯子散热能力。 •Gen2逆变砖系统杂散可降低至8nH，较Gen1降低75%；在电压尖峰相同的情况下，开关损耗降低70%，可以极大的提升SIC模块的效率及输出能力。 》专家分享：电控逆变砖技术发展规划【电驱动系统大会】 发言主题：高压平台下驱动电机绝缘的检测与评定技术探讨 发言嘉宾：上海电器科学研究所(集团)有限公司STIEE-交通能源事业部|技术开发部技术总监 汪双灿 高压平台下驱动电机绝缘的特点 1-绝缘承受的应力和特点 绝缘系统承受的应力：热应力、电应力、环境应力。 绝缘检测与评定的标准动态 2-标准动态：发展历程 2017：《新能源汽车驱动电机绝缘结构技术要求》团体标准立项。 2018：开展油品兼容性、圆线耐高频冲击、绝缘结构耐热性、电压耐久性等一系列研究验证试验。 2019：《新能源汽车驱动电机绝缘结构技术要求》2019版发布。 2022：随着技术的快速迭代，特别是扁线绝缘结构的迅速应用，对《新能源汽车驱动电机绝缘结构技术规范》进行修订。 2023：开展扁线绝缘结构油品兼容性、圆线耐高频冲击、绝缘结构耐热性、电压耐久性等一系列研究验证试验并形成2023版。 2025：GB/T 新能源汽车驱动电机绝缘结构技术规范国标立项。 2-标准动态：标准架构 其对GB/T 新能源汽车驱动电机绝缘结构技术规范进行了介绍。 2-标准动态：电磁线技术要求 2-标准动态：绝缘组分材料技术要求 其对绝缘组分材料、绝缘结构等进行了阐述。 2-标准动态：绝缘组分耐油技术要求 •绝缘结构耐油试验后，外观不应有明显损伤。 》高压平台下驱动电机绝缘的检测与评定技术探讨【电驱动系统大会】 发言主题：镁合金电驱壳体及轻量化设计开发 发言嘉宾：上海交通大学博士 徐斌 镁与电驱壳体的发展背景 镁的发展背景 •镁材料是新兴产业的关键支撑。 •生产资源：矿藏资源丰富，供应性好。 中国已探明白云石储量超过40亿吨；镁成本低，长期可控。 国家导向：科技部、工信部大力支持的新兴金属 过去，镁合金汽车零部件的创新主要由宝马、奔驰和福特等高端燃油车主导推动与开发，但其应用规模并不大。即便在当下，全球汽车上量产最广泛的镁合金零部件仍主要用于车辆的干燥区域。 对于新能源汽车而言，轻量化需求更为迫切。 技术的新发展 镁合金半固态注射成型原理 镁合金半固态注射成型工艺属于触变铸造技术（Thixocasting）范畴，镁粒子在重力或负压作用下，从料斗进入机筒；机筒内，螺杆的旋转配合外部加热器提供的热量（机筒通常分为5至7段，从进料口至喷嘴温度逐渐升高），使镁合金颗粒在向前输送的过程中既被加热又被剪切；在机筒中部，镁合金受螺杆压缩段挤压产生热塑性变形，实现密实化；待继续抵达至螺杆前端的储料段时，已经转变为部分熔融状态的且含有球形固相的半固态浆料，这种浆料具备出色的流动性和充型性；随后，该浆料通过喷嘴以高速注入模具中，在高速高压下快速冷却凝固，从而形成具有一定形状和尺寸的零件。注射完成后，喷嘴的最前端会降温形成冷塞以实现自密封，从而在不需要保护气体且不需要完全熔化的条件下，形成连续式成型作业。 镁合金半固态注射成型（Thixomolding）技术 镁合金半固态注射成型技术相比传统液态压铸，具有的优势： （1）安全性高。镁合金在液态下易燃，而半固态注射成型工艺使镁合金在自密闭条件下集成触变制浆和成型于一体，无需使用存在高风险的镁熔炉，同时也省去了镁液给汤转运的步骤，从而确保了镁合金零件的安全生产。 （2）环境友好。传统铸造工艺在熔炼镁合金时会产生大量挥发性气体，并需额外使用SF6作为保护气体，易造成环境破坏，限制了镁合金的应用发展；相比之下，半固态注射成型工艺在生产镁合金部件时，整个过程中不需要完全熔化和保护气，且不会产生熔化废渣，因此是一种绿色制造技术。 （3）氧化夹杂少。半固态成型工艺的温度相较于传统铸造工艺更低，因此氧化风险显著降低。同时，由于注射成型方式使镁熔体不直接接触外界空气，在成型过程中引入氧化夹杂物的概率几乎被消除。 （4）卷气缺陷少。液态镁在充填型腔时易形成紊流，导致气孔缺陷的产生；而半固态镁合金呈现出非牛顿流体的特性，更倾向于以层流方式进行充填，可有效降低成型过程中的卷气现象，使得铸件更加致密。 （5）力学性能优。半固态注射成型的镁合金呈现为非枝晶凝固组织，在高冷速条件下，其平均晶粒尺寸和第二相尺寸均极为细小，同时由于气孔、夹杂等缺陷的减少，具有更优异的强度和韧性。 （6）尺寸精度高。半固态镁合金具备良好的成型能力，可实现复杂薄壁结构的近净成形，并且凝固收缩较小，抗热裂能力提升，因此所制得的铸件尺寸精度较高。 （7）模具寿命长。半固态工艺成型温度相较于传统压铸工艺低了近100℃，显著减轻了镁熔体对模具的热冲击，进而提升了模具寿命。比如生产一些薄壁件时，半固态模具的使用寿命可达到20万至40万模次以上。 （8）材料利用率高。压铸工艺制备的镁合金零部件因含有大量的浇排系统，导致原材料利用率普遍低于50%。相比之下，半固态成型工艺能够大幅减小料柄的尺寸，并且简化流道和溢流槽等结构，从而使得原材料的利用率能够提升至70%以上。 （9）产品良率高。半固态注射成型工艺对镁合金实施精密控温，材料充填品质稳定，无压铸过程中可能出现的预结晶问题，且缺陷低，可直接体现在产品的内部及表面质量，即使在经过后续的加工处理，产品仍能保持较高的良率。 （10）能耗降低。镁合金的半固态成型与压铸工艺在成型周期上同样高效，得益于半固态成型无需熔炉且成型温度较低的优势，其能耗相比于液态压铸生产可以节约至少一半的电能。 》镁合金电驱壳体及轻量化设计开发【电驱动系统大会】 发言主题：高压高频背景下驱动电机的设计特点 发言嘉宾：浙江电驱动创新中心研究院副院长 贾宇琪 背景与挑战 1.1 背景-政策/产业 电动汽车驱动电机转速范围宽，且在行驶过程中需要频繁地加减速，工作条件比一般的调速系统要复杂得多，电驱动系统是决定电动汽车动力性能的关键。 •美国能源部DOE2025电动汽车发展规划； •消费者日益关注的续航里程需求和性能； •本土汽车品牌在全球汽车产业“弯道超车”的最佳实践; •实现“低碳环保、碳达峰与碳中和、节能减排”的重要途径； 要求电驱动系统更轻、更紧凑、更高效、更可靠，功率密度需求不断提高。 1.1 背景-电驱动系统方案/器件和绕组 SiC 逆变器开关频率高、损耗低、工作电压高，有助于提升驱动电机转速和功率密度； 扁线绕组槽满率高、直流电阻低和导热性能良好，有助于提升电机中低速工况运行效率和功率密度； 1.1 背景-电驱动系统方案 新能源车用电驱动系统主流方案： SiC 逆变器+扁线绕组永磁同步电机； 1.2 技术难点与挑战-高压、高频 高电压引起绝缘材料介质损耗增加，局部放电风险上升； 高频引起扁线绕组交流损耗增加，且槽内损耗分布不均匀，容易导致出现局部过热点； 高压高频条件在高频寄生参数作用下，加剧线圈匝间电压分布不均，引起绝缘损伤和失效； 1.2 技术难点与挑战——应对措施 前期设计阶段充分考虑损耗、热以及电压应力等因素分布不均问题； 采用高耐温、高耐电晕绝缘漆、绝缘材料和漆包线等； 从新电机拓扑、新绕组结构、新材料、新工艺以及高效热管理系统等多方面综合应对； 高压背景下驱动电机设计关注点 2 高压背景下驱动电机设计关注点 2.1 绝缘系统设计——材料 高频和高dv/dt 激励下，绕组绝缘将承受较大电热应力的双重作用，在高功率密度需求和高可靠性要求下，电机的绝缘安全限度逐渐逼近材料参数容许极限，因此在电机设计初始阶段进行电机的匝间绝缘安全分析与判定是必要的。为保证绝缘安全裕度，避免损伤和过早失效，可以通过增加绝缘厚度、采用更高耐温等级、耐电晕绝缘材料等措施来保证绝缘安全。例如，本田 iMMD 驱动电机采用的日本古河电工研制的耐电晕 PEEK 线，可以实现更高的 PDIV 和更优的导热性能。 2.1 绝缘系统设计——冷却 电机功率密度的增加，损耗密度随之必然增加，加上高频条件下临近效应与集肤效应的影响，很容易导致电机槽内热源分布不均，进而出现局部过热情况。 电机绝缘材料寿命与温度密切相关，因此应注重电机的热管理方案，加强高效冷却结构的开发，比如绕组槽内冷却、绕组直接冷却等。 2.2 脉冲过电压——产生原因与计算模型 由于逆变器、传输线缆和电机的特性阻抗不一致，根据波反射原理，PWM 脉冲波将在逆变器与电机绕组间多次反射，反射与入射电压的叠加会在电机绕组端部产生高于或者低于母线电压的脉冲振荡电压，进而产生脉冲电压，其中高点电压就是导致电机绝缘出现局部放电的最危险因素。 》高压高频背景下驱动电机的设计特点解析【电驱动系统大会】 圆桌访谈：新能源汽车电动化技术发展路线 主持人: 华域汽车电动系统有限公司首席专家 宋志环 发言嘉宾：深向科技股份有限公司电驱技术总监、长兴深向科技有限公司副总经理 刘树成 上海汽车集团股份有限公司商用车技术中心传动系统总工程师 方伟荣 株洲齿轮有限责任公司新能源动力总成产品平台总师 张广杰 原哪吒汽车总工 刘平宙 》点击查看访谈详情 eVTOL电驱动系统论坛 发言主题：多旋翼飞行汽车研发关键技术 发言嘉宾：长安大学教授/清华大学博士后 韩毅 发言主题：多样化能源系统在eVTOL中的应用 发言嘉宾：东风汽车集团有限公司研发总院总工程师 王云中 01 低空经济发展的机遇与挑战 低空经济发展的机遇与挑战——低空经济定义 低空经济是以多场景低空飞行活动为牵引，以低空飞行器、低空智能网联等技术组成的新质生产力，辐射带动低空制造、低空飞行、低空保障和综合服务等产业融合发展的综合性产业形态。 低空经济所涉及的空域高度范围是1000米以下，根据不同地区特点和实际需要可延伸到3000米以内的空域，其中载人垂直起降飞行器飞行高度一般在300米以下。 低空经济发展的机遇与挑战——低空经济三大飞行器 低空飞行器制造是低空经济四大板块中最重要实体产业；低空飞行器主要包括传统直升机、各种无人机、飞行汽车； 广义的飞行汽车，是指面向低空智能交通和立体智慧交通的运载工具，主要包括陆空两栖汽车和电动垂直起降飞行器eVTOL两大类型（摘自《飞行汽车发展白皮书》）。 飞行汽车（Flying Car） 最早指具备陆空两栖功能的空中交通工具。当前，eVTOL作为低空交通的大众化交通工具，也被定义为飞行汽车的一种重要发展形态。 eVTOL 电动垂直起降飞行器（electric Vertical Takeoff and Landing） 使用电动垂直起降技术的电动飞行器，可悬停，无需滑跑即可起飞和着陆。 绿色环保、低噪音、高安全、全生命周期成本是直升机的五分之一。 未来大众化发展将接近汽车量级，其规模化生产和供应链可充分利用汽车制造工业。 无人机、直升机和eVTOL（Electric Vertical Take-off and Landing，eVTOL）是实现低空经济的三大物理载体。 相比于无人机，eVTOL在实现了载人载物的基础上，功能更加广泛；相比直升机，eVTOL则有低碳环保、噪声低、成本低、无需跑道、稳定性好等优势，逐渐成为城市空中交通的主流方案。 低空经济发展的机遇与挑战——低空应用场景 其列举了生产作业类、公共服务类、航空消费类等场景。 商业化路径：非城市化场景以刚需优先，城市场景先行试点，后期全域融合。 低空经济发展的机遇与挑战——发展机遇 低空经济获得国家政策高度关注，政策频出，低空空域逐步开放，促进低空经济发展。 迎合未来交通立体化、电动化、智能化发展趋势，是目前亟待开发的蓝海。 高空：飞机⇒飞行（考虑到安全因素和航空管制要求，民用航空的飞行速度难以再大幅提高）； 低空：暂无⇒飞行汽车（点对点解决最后一公里，解决城市拥堵、提高交通效率）； 地面：汽车、公共交通、轨道交通⇒不变（但个性化范畴变大、智能化程度加深、物联网普及、城市智慧化）； 地底：地铁⇒地铁（预判30年内发生大变化的可能性不大）； 未来10-20年交通形态将是“以新能源为主的高智能化立体交通网络”。 新能源汽车电动化与智能化技术的进步促进低空飞行载具向电动化与智能化发展； 汽车规模化能力、成熟产业链、电动化技术应用可大幅降低飞行载具成本，大众化、普及化未来成为可能。 低空经济发展的机遇与挑战——面临挑战 ►作为跨界融合的产品，eVTOL管理职能尚不清晰，缺乏统一的法规、标准及适航认证等共性困难。 目前均基于民航适航条件“一事一议”，每个项目单独制定专项条件，周期较长，急需相对统一的认证标准。 ►技术还需要突破，缺少市场牵引和配套设施，商业模式还需要探索。 技术瓶颈突出：续航能力不足、通信安全薄弱、安全避障降噪技术。 基础设施短缺：空域管理完善、起降站点建设、能源配套网络。 缺少市场牵引：消费认知不足、市场价格昂贵、应用场景有限。 产业融合不足：通信导航监视系统、运营监管管理不完善、跨行业标准不统一。 发展初期需要国家和地方政府有更多的政策引导和支持来促进产业发展和配套设施完善。 02 eVTOL技术路线及关键技术 eVTOL主要技术路线及关键技术-技术路线 技术路线和构型会根据不同的应用场景和技术发展阶段进行选择，多种技术路线和构型会并存。 从技术发展趋势看，倾转旋翼逐渐成为主流，同时随著行业和技术进一步突破，将逐步向陆空融合型演变。 eVTOL主要技术路线及关键技术——技术架构 智能座舱、智能驾驶、动力及储能系统与新能源汽车技术共通，产业链优势互补，融合创新，协同发展。 汽车行业产业链、规模化优势有助于降低eVTOL的成本，完善的销售渠道有利于推广应用。 汽车制造商正成为飞行汽车赛道最主要参与者，除跨界提升品牌价值外，更投资开发飞行汽车和布局低空运营； 新能源汽车行业内卷，提前布局未来交通形态，寻找“换道超车”机会，飞行汽车是重要的未来发展方向。 》技术贴：多样化能源系统在eVTOL中的应用【电驱动系统大会】 发言主题：关于低空经济产业链和数据管理挑战的再思考 发言嘉宾：如东信息技术服务(上海)有限公司低空经济版块副总经理、中物联（CFLP）认证专家 李刚 一、低空经济的内涵与战略价值 概念界定与产业图谱 •低空经济，是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引，辐射带动相关产业融合发展的综合性经济形态； •低空经济，以低空空域为依托，以通用航空产业为主导，带动效应强产业链长。与场景创新、新材料应用、人工智能等高新技术紧密结合； •低空经济，广泛体现于第一、第二、第三产业之中，在促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面将发挥日益重要的作用。 •当前发展低空经济的本质：低空要素化、要素场景化、场景经济化。 •低空经济的特点：属于产业链型经济，具有多领域、跨行业、全链条的特点，融合了新型低空生产服务方式和传统通用航空业态，依赖于信息化、数字化管理技术。低空经济的发展对于促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面发挥着重要作用。 低空空域飞行的主要类别 •低空客货运输：无论是固定翼、直升机的载人、载货，都有灵活便捷高效准确等巨大优势，是未来城乡交通、快速物流的重要工具。 而垂直起降无人机将是山区、边远和人口稀少地区快速货物运输最后1公里的主要方法。 •低空作业飞行：如工业施工作业、智慧农业、机载医疗仪器、喷撒系统、航空遥感系统、吊挂系统等。 •航空应急救援：要保障安全性、快速性和可达性。 •低空旅游休闲：要注意安全性、实用性和经济性。 低空经济将成为国民经济新增张的重要引擎 将成为21世纪我国国民经济高质量发展的新增长点 •我国通航企业达689家，在册通用航空器3173架，通用机场451个2023年作业飞行135.7万小时，近三年年均增速超过12% •无人机设计制造单位约2000家，运营企业超2万家，国内注册无人机超130万架，飞行2311万小时。 •2023年我国低空经济规模5000亿元，2030年预计可达2万亿元以以上。 全球低空经济布局及竞争情况 低空经济发展整体来看以中美最为领先，美国凭借庞大的通用航空产业及附属行业积累了丰富的航空经验，特别在航线规划、飞行器设计等领域具备较大优势；中国在通用航空领域与无人机领域具备美国同样的优势，同时中国在发展低空经济中存在后发优势，能针对低空飞行特点进行基础设施的快速铺开。 国内低空经济发展现状 •在新质生产力的背景下，中央顶层设计与相关政策力推，不断深化空域改革，新兴飞行器持续涌现，战略新兴产业助推内需新动能。 •国内低空经济并非近期才提出的概念，早在2010年中央已前瞻性的规够了我们低空产业及低空空域的改革。在2022年后，政策推出速度明显加快，基础研究、产品落地、政策引导三者共振为低空产业的落地和快速封展提供了良好的土壤。 国家空域管理试点有序推进，未来试点范围有望进一步扩大 •空域管理的改革进程直接影响着低空经济的繁荣发展。2023年12月国家空管委组织制定了《国家空域基础分类方法》，新增真高300米以下的G类空域和真高120米以下的W类空域，eVTOL、轻小型无人机、通用航空有了合法的低空空域；2024年11月，中央空管委宣布在合肥、杭州、深圳、苏州、成都、重庆六个城市开展eVTOL试点。 •试点文件对航线和区域都有相关规划，对600米以下空域授权部分地方政府。首批低空经济试点省份及城市在地理位置、自然条件、经济基础、产业支持和政策环境等方面均具备明显的优势，为低空经济的发展提供了有力的支撑和保障。 •未来，随着政策的进一步完善和市场的持续增长，这些地区有望在低空经济领域取得更加显著的成果。预计第二批试点城市不久也将公布，国内低空空域利用率有望得到提升。 》关于低空经济产业链和数据管理挑战的再思考【电驱动系统大会】 发言主题：EVK高性能扁线螺旋桨驱动电机技术 发言嘉宾：安徽易唯科电机技术有限公司联合创始人/总经理 曹红飞 1 低空飞行器动力总成电机特点 ►eVTOL 动力总成分类： •纯旋翼：单层旋、上下层双旋翼； •复合翼； •倾转复合翼。 ►电动螺旋桨系统 总结： 1.动力系统多种形态，目前没有哪一种说一定是必然趋势。 2.举升螺旋桨电机基本都是外转子电机；航道电机一般都为内转子。 3.电机和螺旋桨系统直接集成，电机和电控目前没有集成的先例。 1 低空飞行器用螺旋桨电机负载特性及技术要求 ►螺旋桨电机技术要求特征： a.根据螺旋桨负载特性可知：驱动电机无恒功率弱磁要求，且是否具备磁阻扭矩比例没有意义。 b.电机转速范围窄；一般最高转速是额定转速的1.4倍以内。 c.受到螺旋叶片的强度及其线速度必须低于音速，因此驱动电机的工作转速相对较低。 d.低空飞行器驱动电机一般直接与螺旋桨连接，这样可以提高系统的可靠度，同时取驱动电机一般选择较短的轴向尺寸。 e. 在电机的控制器频率可控的前提下，尽可能增加电机极对数，可以有效减薄定转子轭部厚度，降低电机绕组端部尺寸。结合相对较低的工作转速，电机的极对数一般较多，一般选择永磁集中绕组方案。 f. 鉴于螺旋桨电机的可靠性要求较高（特别是载人的机型），相关动力总成设计时一般基于减少故障率或能否提供冗余功能等方面作为第一选择。 》EVK高性能扁线螺旋桨驱动电机技术【电驱动系统大会】 发言主题：动力升空航空器电推进系统相关研究 发言嘉宾：中国民航大学电推进系统安全及适航技术研究室副教授 博士 高洁 电推进系统技术特征 ►电推进系统关键技术主要类型 轴向磁通电机 vs 径向磁通电机；内转子 vs 外转子；直接驱动 vs 减速器驱动；风冷 vs 液冷 vs 混合冷却；螺旋桨：变距、可反桨、顺桨…… ►研究出发点 国内外已有规章分析 其对电推进系统规章简要分析、FAA：型号认证—动力升力、EASA、EHPS认证指南、Type Certificate-Pipistrel E-811、Type Certificate-Safran ENGINeUS100B1、民航局-特别条件等进行了阐述。 其还对团体标准建设进行了阐述。 电推进系统通用要求 符合性验证 XX.3327 超速 (a)如XX.3375条(g)(2)项所定义，转子超速不得导致转子爆裂、变形或损坏，而造成危害性电动发动机后果。通过试验、有效的分析或两者结合的方法证明符合本条款的要求。超速适用的设定转速必须声明并阐述其合理性。 (b)转子必须具有足够的强度，并在超过经认证的工作条件和导致转子超速的失效条件下有足够的爆裂裕度。爆裂的裕度必须通过试验、有效的分析或两者结合的方法来证明。 (c)电动发动机不得超过可能影响转子结构完整性的转速限制。 XX.3519耐久性 条款原文：螺旋桨的每个零部件的设计和构造必须尽量减少螺旋桨在翻修期之间发生任何不安全状态的情况。 条款解析：从设计、制造、试验、使用维护等方面，确定螺旋桨的每一个零件在其翻修期不会发生影响螺旋桨安全的失效，保证螺旋桨在翻修周期之间具备安全工作的能力。关键点可分解为： a）设计：涉及材料选择考虑螺旋桨的使用环境，应力水平，选择螺旋桨部件材料，此外还涉及结构，强度刚度变形等性能还有疲劳性能，对此需要设计疲劳试验，保证螺旋桨在翻修间隔期之间不会出现因疲劳引起的失效，确定翻修间隔期。 b）试验及分析：结合静力试验、疲劳试验、耐久性试验、功能试验、其他试验（如鸟撞、雷击、超转和超扭、螺旋桨控制系统部件、液压部件等）根据试验结果进行分析。 c）使用维护：按照手册要求进行螺旋桨的使用和维护。 》动力升空航空器电推进系统相关研究【电驱动系统大会】 工厂参观（限额）——湖南宏旺新材料科技有限公司 园区参观—— 娄星产业开发区——国家级娄底市经济开发区 》点击查看2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛报道专题
2025-06-21 12:48:05关于低空经济产业链和数据管理挑战的再思考【电驱动系统大会】
6月21日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、湖南宏旺新材料科技有限公司、娄星区人民政府、国家级娄底经济技术开发区联合主办的 2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛——eVTOL电驱动系统论坛 上，如东信息技术服务(上海)有限公司低空经济版块副总经理 中物联（CFLP）认证专家李刚对“关于低空经济产业链和数据管理挑战的再思考”进行了分享。 一、低空经济的内涵与战略价值 概念界定与产业图谱 •低空经济，是以各种有人驾驶和无人驾驶航空器的各类低空飞行活动为牵引，辐射带动相关产业融合发展的综合性经济形态； •低空经济，以低空空域为依托，以通用航空产业为主导，带动效应强产业链长。与场景创新、新材料应用、人工智能等高新技术紧密结合； •低空经济，广泛体现于第一、第二、第三产业之中，在促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面将发挥日益重要的作用。 •当前发展低空经济的本质：低空要素化、要素场景化、场景经济化。 •低空经济的特点：属于产业链型经济，具有多领域、跨行业、全链条的特点，融合了新型低空生产服务方式和传统通用航空业态，依赖于信息化、数字化管理技术。低空经济的发展对于促进经济发展、加强社会保障、服务国防事业等方面发挥着重要作用。 低空空域飞行的主要类别 •低空客货运输：无论是固定翼、直升机的载人、载货，都有灵活便捷高效准确等巨大优势，是未来城乡交通、快速物流的重要工具。 而垂直起降无人机将是山区、边远和人口稀少地区快速货物运输最后1公里的主要方法。 •低空作业飞行：如工业施工作业、智慧农业、机载医疗仪器、喷撒系统、航空遥感系统、吊挂系统等。 •航空应急救援：要保障安全性、快速性和可达性。 •低空旅游休闲：要注意安全性、实用性和经济性。 低空经济将成为国民经济新增张的重要引擎 将成为21世纪我国国民经济高质量发展的新增长点 •我国通航企业达689家，在册通用航空器3173架，通用机场451个2023年作业飞行135.7万小时，近三年年均增速超过12% •无人机设计制造单位约2000家，运营企业超2万家，国内注册无人机超130万架，飞行2311万小时。 •2023年我国低空经济规模5000亿元，2030年预计可达2万亿元以以上。 全球低空经济布局及竞争情况 低空经济发展整体来看以中美最为领先，美国凭借庞大的通用航空产业及附属行业积累了丰富的航空经验，特别在航线规划、飞行器设计等领域具备较大优势；中国在通用航空领域与无人机领域具备美国同样的优势，同时中国在发展低空经济中存在后发优势，能针对低空飞行特点进行基础设施的快速铺开。 国内低空经济发展现状 •在新质生产力的背景下，中央顶层设计与相关政策力推，不断深化空域改革，新兴飞行器持续涌现，战略新兴产业助推内需新动能。 •国内低空经济并非近期才提出的概念，早在2010年中央已前瞻性的规够了我们低空产业及低空空域的改革。在2022年后，政策推出速度明显加快，基础研究、产品落地、政策引导三者共振为低空产业的落地和快速封展提供了良好的土壤。 国家空域管理试点有序推进，未来试点范围有望进一步扩大 •空域管理的改革进程直接影响着低空经济的繁荣发展。2023年12月国家空管委组织制定了《国家空域基础分类方法》，新增真高300米以下的G类空域和真高120米以下的W类空域，eVTOL、轻小型无人机、通用航空有了合法的低空空域；2024年11月，中央空管委宣布在合肥、杭州、深圳、苏州、成都、重庆六个城市开展eVTOL试点。 •试点文件对航线和区域都有相关规划，对600米以下空域授权部分地方政府。首批低空经济试点省份及城市在地理位置、自然条件、经济基础、产业支持和政策环境等方面均具备明显的优势，为低空经济的发展提供了有力的支撑和保障。 •未来，随着政策的进一步完善和市场的持续增长，这些地区有望在低空经济领域取得更加显著的成果。预计第二批试点城市不久也将公布，国内低空空域利用率有望得到提升。 二、低空经济的关键要素与基础设施 低空经济发展的关键要素 从产业维度观察，低空经济的关键要素主要包括低空基础设施、产品研发制造、低空飞行保障和低空运营服务等产业，具有辐射面广、产业链条长、成长性和带动性强等特点。 低空经济聚力发展的三个主航道：“三新” 其参考工信部赛迪研究院《中国低空经济发展研究报告（2024）》对低空“新”基建、低空“新”场景、低空“新”装备进行了阐述。 四网融合推进 其从设施网、航路网、空联网、服务网等角度进行了介绍。 ►低空经济四网融合推进 之 设施网 设施网：是低空经济的物理基础设施。包括低空飞行起降站、接驳设施、能源站、紧急备降场地、停机设施、检修设施以及飞行测试场地等。为低空飞行提供硬件支撑，确保飞行安全、高效、便捷，是新型航空器如电动垂直起降飞行器（evtol）广泛应用的基础，其完善有助于提升低空飞行服务能力。 ►低空经济四网融合推进 之 空联网 空联网：是关键信息基础设施，满足低空感知及通信需求。涵盖通信设施、导航设施、监视设施和气象设施等。利用数字化手段实现对低空飞行全面感知、实时监测和精准控制，提高飞行安全性，为飞行数据收集、分析和应用提供支持。随着5G-A通感一体化技术和北斗导航系统应用，通信能力、导航精度和监视范围不断提升。 ►低空经济四网融合推进 之 航路网 航路网：是航行保障基础设施，包含低空数字空域图、空域表示、数字孪生、3D地图、知识库和规则库等。为低空飞行提供精确导航和规划服务，确保飞行准确、高效，能简化飞行审批流程，提高空域资源利用效率。未来空中交通管理系统不断完善，航路网作用将更重要。 ►低空经济四网融合推进 之 服务网 服务网：是数字化管服系统和综合监管平台，主要有低空监控系统、低空飞行服务系统和低空飞行管控系统等。以客户为导向，满足监管安全与企业飞行要求，提供综合监管服务平台，实现飞行服务一站式管理。通过数字化手段对低空飞行统筹、协调、管理、分配，支持各类低空飞行活动，提高飞行安全性和可靠性，为飞行服务优化升级提供支持，未来将朝“一站式”方向发展。 低空经济产业链发展需要统筹兼顾：五维并重 三、低空经济的发展痛点与破局路径 1.政策法规体系尚未完善及适配 •法规上安全监管体系有待完善，监管任务需求巨大。由于低空经济发展速度较快，低空飞行活动日益频繁，监管对象和监管任务量急剧增加，安全监管面临挑战。此外，相关法律法规还未及时健全和更新，在无人机方面，现有的法律规范针对性不强、适配度不高，部分监管领域存在空白或重叠，导致监管效率低下。现有法规多沿用传统航空标准，无法适应无人机和eVTOL等新业态。 •低空飞行相关法律法规数量较少。低空经济涵盖场景广、辐射领域宽，其法律需求具有多样性和复杂性，需要建立立法规范和领导机制来明确各方主体职责、制定规范的行业标准并保障规章制度的运行。 2.核心技术瓶颈制约产业自主性 低空经济正以蓬勃之势重塑现代交通与产业格局，与人工智能并列为新质生产力，被视作未来经济增长的新蓝海。在无人机领域，我国占据全球领先的地位。然而，在看似广阔的发展前景背后，自主导航、低空通信等核心技术领域的瓶颈，如同隐形屏障，制约着低空经济的安全、健康发展。例如： 导航系统：复杂环境感知缺陷、多机协同效率低下、导航信号可靠性不足。 低空通信：网络覆盖结构性缺陷、频谱资源争夺白热化。 复合材料：在碳纤维方面，T800级以上高强碳纤维90%依赖日本东丽（Toray T1100G）、美国赫氏（Hexcel IM10），国产T800级产能仅占全球8%。 核心芯片：IMU、惯导、高精度陀螺仪等，高端机型的特种芯片选型仍主要依靠进口。例如TDK。 3.配套基础设施建设严重滞后 •低空飞行基础设施建设相对滞后，无论是通用机场、无人机起降场地的数量，还是建设通用机场和起降场所需的土地面积，都难以满足低空经济快速增长的需求。 •通用机场建设数量不足，地域分布不均。截至2024年，我国通用机场数量为475个，与欧美国家相比，我国通用机场的数量和密度均偏低，低空航空器飞行起降场等基础设施供给不足，难以满足低空需求。同时，我国通用机场地区分布差异较大，通用机场主要集中在中南和东部经济发达地区，西部地区的通用机场数量相对较少，2024年我国西部地区通用机场数量74个，占比仅16%。 •设施建设缺乏统筹，起降点大多由企业自建，难以共用，造成资源浪费。以深圳为例，为了快速部署起降点，大部分起降点企业自建，但不同运营商的建设标准尚未统一，暂无法实现功能兼容与复用，企业个人属性的起降点会造成重复和资源浪费。未来政府将通过国企与民企共建起降点的方式，建设具有公共属性的起降点。 •技术上通信系统尚不成熟。低空飞行需高精度导航、实时通信和动态感知能力，但现有通信基站多针对地面场景设计，空中覆盖能力有限。5G-A通感一体化技术虽在试点中应用，但大规模部署仍需时间。低空感知系统的精度和连续组网能力不足。 4.空域管理机制僵化 •要在全国范围内推广高效的空域管理系统，需要建立统一的数字底座和协同管理平台，涉及不同地区、不同部门之间的利益协调和数据共享，实施难度较大。 •在技术方面，虽然有了数字孪生等先进技术，但如何进一步提高系统的实时性、可靠性和智能化水平，以应对日益复杂的低空飞行场景，仍然需要持续研发和创新。 •此外，随着低空经济的快速发展，对空域管理的灵活性和适应性提出了更高要求，现有的管理模式和技术手段需要不断优化和升级，并形成全国一张网（标准要统一，目前尚无标准）。 5.低空运营服务市场环境亟待引导培育 •低空运营环节是拉动低空经济可持续增长最核心的环节，当前我国低空运营服务市场尚未成熟，市场主体实力仍显薄弱，市场结构需进一步优化调整。 •据不完全统计，受传统通航市场需求不稳定、市场规模小等因素影响，我国多数传统通航运营企业业绩亏损，未孕育出成熟的商业盈利模式，相关飞行活动以培训为主，消费类飞行服务占比较低，与美欧等国普遍60%以上的消费类飞行服务占比差距较大，而民用无人机中围绕轻小型无人机应用市场较为分散，大多数大中型无人机、eVTOL等新型低空航空器受适航进度影响尚未开展商业化应用。 6.专业人才缺口持续扩大 ➢复合型人才缺口大：航空制造、飞行运营、维修保障等领域急需技术人才，教育培训体系未完善。 ➢研发人才不足：高端技术（如飞控系统、复合材料）依赖进口，自主创新团队建设滞后。 ➢适航审定及服务支持类人才严重短缺：目前各类待适航审定的机型超过2000个，而国内支撑适航审定的人员梯队大约400人左右（美国约10倍规模）。据相关机构估算，按照目前的适航审定速度，消化掉现有申请的适航机型，需要300年！ 7.发展初期成本偏高，经济性短期难以实现 ➢产业链尚不成熟，从研发、材料、生产到适航认证等各环节的成本偏高。以eVTOL为例，亿航智能产品EH216-S无人驾驶载人电动垂直起降（“eVTOL”）航空器在中国以外全球市场的官方指导价为41万美元/架（239万元人民币/架）。此外，随着一些企业陆续进入适航认证和商业化应用阶段，后续所需资金额或仍高达亿元级甚至十亿元级。 ➢适航审定流程长，无法实现规模化生产。根据我国相关规定，任何单位或个人设计民用飞行器，应当向民航局申请并获得型号合格证（TC）；制造民用飞行器，需经生产许可审定并获得生产许可证（PC）；使用民用飞行器，需要经单机适航检查并获得单机适航证（AC）。此外，特定型号的飞行器正式投入商业化运营之前，需要获得运营许可证（OC）。现有的eVTOL适航审定实践中每个项目按照一事一议的原则进行处理，每个项目需单独制定专用条件。在长时间的适航审定下，企业无法实现规模化生产，成本无法降低，商业化尚需时日。 8.低空飞行相关活动的环境影响评估缺失 ➢噪音污染突出 城市空中交通增加居民区噪音负荷，现有降噪技术未全覆盖。 ➢电池回收难题 废弃锂电池处理体系不完善，重金属污染风险高。 ➢生态干扰未量化 缺乏全生命周期环境评估标准，对鸟类迁徙、生态敏感区影响研究不足。 四、低空经济数据管理面临的挑战与对策探讨 数据管理贯穿于低空经济产业链的各个环节 低空经济的发展，对数字化技术有着极高的需求和依赖性，低空经济具有“天然的全数字化”特性。 低空经济的健康可持续发展离不开数据管理的支撑 ➢ 对于低空经济而言，专业的数据管理不是可选项，而是必选项。 ➢ 数据管理对低空经济整个产业链的发展具有重要意义。通过加强数据采集与整合、处理与分析、应用与服务以及安全保障与隐私保护等方面的工作，可以推动低空经济产业链的健康发展，实现产业的持续创新和升级。 低空经济数据管理面临的共性挑战 1.数据量的急剧增长 随着互联网、物联网等技术的快速发展，数据量呈指数级增长，给数据的存储、处理和分析带来了巨大压力。 2.数据多样性和复杂性 数据不再局限于结构化数据，半结构化和非结构化数据日益增多，处理这些复杂多样的数据需要更高级的技术和工具。 3.数据质量问题 数据的准确性、完整性和一致性是数据管理的核心问题，需要确保数据的质量以支持有效的决策分析。 4.数据安全与隐私保护 随着数据的广泛应用，数据安全和隐私保护成为重要的挑战，需要建立完善的安全机制和隐私保护措施。 5.技术和人才短缺 数据管理需要先进的技术支持和专业的人才队伍，但目前市场上技术和人才短缺的问题较为突出。 低空经济数据管理面临的特殊挑战 1.空域管理的复杂性 低空经济涉及复杂的空域管理问题，包括飞行路径规划、空域分配和冲突解决等，需要精细化的数据管理和分析来支持。 2.飞行安全的高要求 飞行安全是低空经济产业的核心问题，数据管理需要确保飞行数据的实时性、准确性和完整性，以支持飞行安全的监控和预警。 3.法规和政策的不确定性 低空经济产业还处于发展初期，相关的法规和政策尚不完善，这给数据管理带来了较大的不确定性和风险。 4.跨领域数据融合的难度 低空经济产业涉及航空、通信、地理信息等多个领域的数据，实现跨领域数据的融合和共享是一项具有挑战性的任务。 5. 基础设施建设及数据标准化、互通性的缺乏 目前低空经济产业的数据采集、数据分发等基建状况处于初级阶段，静态数据和动态数据都缺乏统一的数据标准和互通机制，导致数据孤岛现象普遍，难以实现数据的共享和有效利用。 基于低空经济发展独特性的数据管理探讨 1.优先推动低空经济数据管理基础建设工作 针对低空经济产业发展所必须的相关基础型建设必须先行，优先考虑地面保障设施、网络安全设施、通信与导航网络、数据中心与云平台、低空飞行服务系统、空管系统等，相关部门引导各市场主体积极参与。 2.建立统一的数据管理平台 为了实现对低空经济数据的统一管理和分析，应建立一个集中化的数据管理平台。该平台应具备数据采集、存储、处理和分析等功能，并能够为不同用户提供定制化的数据服务。利用新型产业初期的先发优势，在数据标准、数据分发流转、数据责任机制等环节打好扎实基础。 3.更加强调数据质量和安全性 确保低空经济数据的准确性和可靠性至关重要。应建立严格的数据质量控制机制，对数据进行清洗、校验和标准化处理。同时，加强数据安全保护，采用加密、访问控制等技术手段，防止数据泄露和滥用。 4.促进低空经济数据共享和开放 低空经济产业链涉及多个产业领域，包括航空器制造、运营服务、应用场景等。数据管理应在保障数据安全和隐私的前提下，重点促进不同产业之间的数据融合与共享，打破数据孤岛，实现数据的互通互联。 5.加强技术研发和人才培养 针对低空经济数据管理的特殊需求，加强相关技术的研发和创新。同时，培养一支懂低空经济、理解业务场景、懂数据管理，具备数据分析和安全保障的专业人才队伍，为低空经济的持续发展提供有力的专业支撑。 五、政策建议与未来展望 六子联动，低空经济产业融合发展 ➢发展低空经济，需“政、产、学、研、用、金”相结合，强化“六子联动”； ➢形成以政府为主导、企业为主体、市场为导向，六要素高度融合协同发力的中国特色低空经济支撑体系。 一张蓝图：顶层设计与系统性规划 ➢“一张蓝图”强调通过统一的顶层设计，明确低空经济的发展方向、目标和技术路线，避免重复建设和资源浪费。其核心在于构建覆盖全产业链的长期规划，涵盖空域管理、基础设施建设、技术研发、应用场景拓展等关键环节。 ➢国家层面统筹：国家发展改革委成立低空经济发展司，推动空域分层管理、飞行主通道划定等政策落地，例如《低空经济发展路线图》明确2025年实现3000米以下空域分层管理。 ➢意义：通过顶层设计破解空域管理碎片化问题，确保低空资源高效利用和产业生态的整体协同。 一盘棋：跨区域与跨部门协同 ➢“一盘棋”要求打破行政区划和行业壁垒，通过统一协调机制实现资源整合、标准统一和利益共享，形成全国性发展合力。 ➢军地民协同：建立“军-地-民”三方合作机制，例如内蒙古通过军地民共管空域模式推动低空开放。 ➢区域联动：成渝双城经济圈联合开发空域资源，京津推动立法协同和产业体系共建。 ➢行业协作：构建“天上一张网+地面一盘棋”体系，整合通用机场、无人机基地等地面设施与低空飞行网络。 》点击查看2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛报道专题
2025-06-21 12:46:09高压高频背景下驱动电机的设计特点解析【电驱动系统大会】
6月21日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、湖南宏旺新材料科技有限公司、娄星区人民政府、国家级娄底经济技术开发区联合主办的 2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛——汽车电驱动系统论坛 上，浙江电驱动创新中心研究院副院长贾宇琪分享了“高压高频背景下驱动电机的设计特点”。 背景与挑战 1.1 背景-政策/产业 电动汽车驱动电机转速范围宽，且在行驶过程中需要频繁地加减速，工作条件比一般的调速系统要复杂得多，电驱动系统是决定电动汽车动力性能的关键。 •美国能源部DOE2025电动汽车发展规划； •消费者日益关注的续航里程需求和性能； •本土汽车品牌在全球汽车产业“弯道超车”的最佳实践; •实现“低碳环保、碳达峰与碳中和、节能减排”的重要途径； 要求电驱动系统更轻、更紧凑、更高效、更可靠，功率密度需求不断提高。 1.1 背景-电驱动系统方案/器件和绕组 SiC 逆变器开关频率高、损耗低、工作电压高，有助于提升驱动电机转速和功率密度； 扁线绕组槽满率高、直流电阻低和导热性能良好，有助于提升电机中低速工况运行效率和功率密度； 1.1 背景-电驱动系统方案 新能源车用电驱动系统主流方案： SiC 逆变器+扁线绕组永磁同步电机； 1.2 技术难点与挑战-高压、高频 高电压引起绝缘材料介质损耗增加，局部放电风险上升； 高频引起扁线绕组交流损耗增加，且槽内损耗分布不均匀，容易导致出现局部过热点； 高压高频条件在高频寄生参数作用下，加剧线圈匝间电压分布不均，引起绝缘损伤和失效； 1.2 技术难点与挑战——应对措施 前期设计阶段充分考虑损耗、热以及电压应力等因素分布不均问题； 采用高耐温、高耐电晕绝缘漆、绝缘材料和漆包线等； 从新电机拓扑、新绕组结构、新材料、新工艺以及高效热管理系统等多方面综合应对； 高压背景下驱动电机设计关注点 2 高压背景下驱动电机设计关注点 2.1 绝缘系统设计——材料 高频和高dv/dt 激励下，绕组绝缘将承受较大电热应力的双重作用，在高功率密度需求和高可靠性要求下，电机的绝缘安全限度逐渐逼近材料参数容许极限，因此在电机设计初始阶段进行电机的匝间绝缘安全分析与判定是必要的。为保证绝缘安全裕度，避免损伤和过早失效，可以通过增加绝缘厚度、采用更高耐温等级、耐电晕绝缘材料等措施来保证绝缘安全。例如，本田 iMMD 驱动电机采用的日本古河电工研制的耐电晕 PEEK 线，可以实现更高的 PDIV 和更优的导热性能。 2.1 绝缘系统设计——冷却 电机功率密度的增加，损耗密度随之必然增加，加上高频条件下临近效应与集肤效应的影响，很容易导致电机槽内热源分布不均，进而出现局部过热情况。 电机绝缘材料寿命与温度密切相关，因此应注重电机的热管理方案，加强高效冷却结构的开发，比如绕组槽内冷却、绕组直接冷却等。 2.2 脉冲过电压——产生原因与计算模型 由于逆变器、传输线缆和电机的特性阻抗不一致，根据波反射原理，PWM 脉冲波将在逆变器与电机绕组间多次反射，反射与入射电压的叠加会在电机绕组端部产生高于或者低于母线电压的脉冲振荡电压，进而产生脉冲电压，其中高点电压就是导致电机绝缘出现局部放电的最危险因素。 2.2 脉冲过电压——抑制方法 当开关频率小于该值时，就不会发生双脉冲叠加现象，即需要进行阻抗匹配设计，保证开关频率小于此频率。 2.3 不同电压等级下电机的效率Map图 对母线电压分别为 400V，600V 和 800V 情况下驱动电机的效率分布情况进行了对比，随着母线电压提高，驱动电机高效率区域面积显著增加，并且随着转折转速提高，高效率区域有明显向高速区移动的趋势，这与电机的高速化设计需求相匹配。因此，新能源车电驱系统的高压化发展不仅可以满足电池的快充要求，也给驱动电机的高效率高密度设计带来了新机遇。 高频背景下驱动电机设计关注点 3.1 电流谐波损耗——产生原因及危害 新能源车用驱动电机通常由电压源逆变器驱动，采用空间矢量调制（SVPWM）技术。在每个器件开关周期不断开通和关断过程中，会有高频电流谐波产生，同时器件的死区时间和导通关断时间都会引起逆变器输出电压和电流波形畸变，从而引入高频谐波。这些电压和电流谐波通常位于载波频率及其倍数次附近，增加损耗，降低效率。 3.1 电流谐波损耗——抑制方法 随开关频率增加，电流波形正弦度趋好，主要次谐波频率增加，但是谐波电流幅值明显减小。 因此，电流谐波损耗的抑制方法为提升电流波形正弦度，降低各次谐波含量，进而降低电流谐波损耗，主要措施包括提高逆变器开关频率、斜槽/极、磁极结构优化、绕组形式选取、槽极配合选取等。 3.2 绕组高频交流损耗——产生原因及危害 当导体通入交变电流或处在交变磁场中时，会引起涡流效应，即集肤效应和邻近效应。集肤效应效应会使得当导体中通入交流电时，电流趋向导体表面；而邻近效应会使得两个相邻导体受到对方磁场的影响后导致电流趋向两侧，这两种效应都会导致导体实际导电面积降低，损耗增加。 驱动电机工作频率越高，扁线绕组的交流损耗问题严重，并且新能源车用驱动电机工况多，在某些工况点，扁线绕组交流损耗占比很高，不良影响主要有三方面：电机效率降低，不利于电驱动系统功率密度提升；散热需求增加，对电机冷却结构和热管理要求更高；槽内损耗分布不均，产生局部过热点，威胁电机绝缘安全。 因此，必须在电机开发阶段引起足够重视。 3.2 绕组高频交流损耗——抑制方法 高频下扁线绕组的交流损耗抑制方法主要有： 增大定子槽口尺寸（降低由电枢磁场引起的导体损耗）； 增大导体与定子槽口距离（降低永磁磁场下槽内漏磁场引起的导体损耗）； 减小导体尺寸（削弱集肤效应和临近效应影响）； 适当增加隔磁桥尺寸； 导体换位槽间和层间换位（降低并联支路数大于1时的环流损耗）； 绕组采用利兹线（股间换位）。 3.3 不同开关频率下电机的效率 对开关频率分别为10kHz、20kHz和50kz情况下驱动电机的损耗情况进行了对比，随着开关频率提高，电机各部分损耗都呈现降低趋势，但当开关频率增加到一定值后，电机损耗将不再发生明显变化。因此，一定范围内高开关频率对于降低电机总体损耗是有利的，这也有益于电机的高速化设计。 但是随着开关频率增加，逆变器损耗将随之增加。因此，开关频率的选取需要平衡电机和逆变器损耗，进而实现整个电驱动系统的损耗最低。 总结 4.1 要求 高压高频背景下，驱动电机设计核心要求： Ø 绝缘可靠：高频 PWM 脉冲波在逆变器与电机绕组间多次反射，在电机绕组端部叠加引起过电压，威胁电机绕组绝缘安全； Ø 电磁高效：高频工况加剧集肤效应与谐波损耗，要依托精准电磁建模，优化扁铜线绕组拓扑、槽口结构及隔磁桥设计，多方法综合提升电磁转换效率； Ø 散热有效：高功率密度使损耗集中、热能密度攀升，可结合 3D 打印冷却水道、槽内水冷等技术，构建多通道散热体系，利用流体与热场耦合仿真优化散热路径，维持电机部件温度在合理区间。 4.2 矛盾 •供电电压提升，驱动电机高效区面积显著增加，但SiC输出的高dv/dt脉冲电压同时会增加电机绕组绝缘电压应力水平，威胁绕组绝缘安全； •工作频率提升，有助于转速与极数增加和驱动电机功率密度提升，满足系统对小型化、轻量化的需求，但同时会导致绕组交流损耗和机械损耗均会增加，前者能加剧槽内热分布不均匀问题。 4.3 平衡 •电机作为一个多变量、强耦合、非线性的综合体，一个技术问题的解决必然伴随着另一个技术问题的浮现，电机设计是矛盾中寻求平衡的过程，需在性能提升与损耗抑制、冷却结构、热管理以及绝缘安全之间寻找平衡点； •跳出单个产品的思维惯性，从提升整个电驱动系统，乃至整车效率与功率密度层面去更加宏观地考虑问题。 此外，其对浙江电驱动创新中心的中心概况、中心定位、建设目标、战略规划、人形机器人、低空经济等进行了介绍。 》点击查看2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛报道专题
2025-06-21 12:06:12动力升空航空器电推进系统相关研究【电驱动系统大会】
6月21日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、湖南宏旺新材料科技有限公司、娄星区人民政府、国家级娄底经济技术开发区联合主办的 2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛——eVTOL电驱动系统论坛 上，中国民航大学电推进系统安全及适航技术研究室副教授 博士高洁对“电动航空器电推进系统相关研究”进行了分享。 电推进系统技术特征 ►电推进系统关键技术主要类型 轴向磁通电机 vs 径向磁通电机；内转子 vs 外转子；直接驱动 vs 减速器驱动；风冷 vs 液冷 vs 混合冷却；螺旋桨：变距、可反桨、顺桨…… ►研究出发点 国内外已有规章分析 其对电推进系统规章简要分析、FAA：型号认证—动力升力、EASA、EHPS认证指南、Type Certificate-Pipistrel E-811、Type Certificate-Safran ENGINeUS100B1、民航局-特别条件等进行了阐述。 其还对团体标准建设进行了阐述。 电推进系统通用要求 符合性验证 XX.3327 超速 (a)如XX.3375条(g)(2)项所定义，转子超速不得导致转子爆裂、变形或损坏，而造成危害性电动发动机后果。通过试验、有效的分析或两者结合的方法证明符合本条款的要求。超速适用的设定转速必须声明并阐述其合理性。 (b)转子必须具有足够的强度，并在超过经认证的工作条件和导致转子超速的失效条件下有足够的爆裂裕度。爆裂的裕度必须通过试验、有效的分析或两者结合的方法来证明。 (c)电动发动机不得超过可能影响转子结构完整性的转速限制。 XX.3519耐久性 条款原文：螺旋桨的每个零部件的设计和构造必须尽量减少螺旋桨在翻修期之间发生任何不安全状态的情况。 条款解析：从设计、制造、试验、使用维护等方面，确定螺旋桨的每一个零件在其翻修期不会发生影响螺旋桨安全的失效，保证螺旋桨在翻修周期之间具备安全工作的能力。关键点可分解为： a）设计：涉及材料选择考虑螺旋桨的使用环境，应力水平，选择螺旋桨部件材料，此外还涉及结构，强度刚度变形等性能还有疲劳性能，对此需要设计疲劳试验，保证螺旋桨在翻修间隔期之间不会出现因疲劳引起的失效，确定翻修间隔期。 b）试验及分析：结合静力试验、疲劳试验、耐久性试验、功能试验、其他试验（如鸟撞、雷击、超转和超扭、螺旋桨控制系统部件、液压部件等）根据试验结果进行分析。 c）使用维护：按照手册要求进行螺旋桨的使用和维护。 此外，其还对试验大纲、试验报告等进行了阐述。 标准应用之审查实践 电动飞机电推进系统取证 电推进系统目前的审定方式还是随机审定。 基于风险的审查——飞机级；CCAR-23-R4H章电动飞机动力装置补充要求；电推进系统专用条件编制指南——咨询通告；专用条件：Special Condition。 其还对已发布电推进系统系列团体标准4份，后续持续建设民航标等进行了介绍。 》点击查看2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛报道专题
2025-06-21 12:04:11镁合金电驱壳体及轻量化设计开发【电驱动系统大会】
6月21日，在由上海有色网信息科技股份有限公司（SMM）、湖南宏旺新材料科技有限公司、娄星区人民政府、国家级娄底经济技术开发区联合主办的 2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛——汽车电驱动系统论坛 上，上海交通大学博士徐斌对“镁合金电驱壳体及轻量化设计开发”进行了阐述。 镁与电驱壳体的发展背景 镁的发展背景 •镁材料是新兴产业的关键支撑。 •生产资源：矿藏资源丰富，供应性好。 中国已探明白云石储量超过40亿吨；镁成本低，长期可控。 国家导向：科技部、工信部大力支持的新兴金属 过去，镁合金汽车零部件的创新主要由宝马、奔驰和福特等高端燃油车主导推动与开发，但其应用规模并不大。即便在当下，全球汽车上量产最广泛的镁合金零部件仍主要用于车辆的干燥区域。 对于新能源汽车而言，轻量化需求更为迫切。 技术的新发展 镁合金半固态注射成型原理 镁合金半固态注射成型工艺属于触变铸造技术（Thixocasting）范畴，镁粒子在重力或负压作用下，从料斗进入机筒；机筒内，螺杆的旋转配合外部加热器提供的热量（机筒通常分为5至7段，从进料口至喷嘴温度逐渐升高），使镁合金颗粒在向前输送的过程中既被加热又被剪切；在机筒中部，镁合金受螺杆压缩段挤压产生热塑性变形，实现密实化；待继续抵达至螺杆前端的储料段时，已经转变为部分熔融状态的且含有球形固相的半固态浆料，这种浆料具备出色的流动性和充型性；随后，该浆料通过喷嘴以高速注入模具中，在高速高压下快速冷却凝固，从而形成具有一定形状和尺寸的零件。注射完成后，喷嘴的最前端会降温形成冷塞以实现自密封，从而在不需要保护气体且不需要完全熔化的条件下，形成连续式成型作业。 镁合金半固态注射成型（Thixomolding）技术 镁合金半固态注射成型技术相比传统液态压铸，具有的优势： （1）安全性高。镁合金在液态下易燃，而半固态注射成型工艺使镁合金在自密闭条件下集成触变制浆和成型于一体，无需使用存在高风险的镁熔炉，同时也省去了镁液给汤转运的步骤，从而确保了镁合金零件的安全生产。 （2）环境友好。传统铸造工艺在熔炼镁合金时会产生大量挥发性气体，并需额外使用SF6作为保护气体，易造成环境破坏，限制了镁合金的应用发展；相比之下，半固态注射成型工艺在生产镁合金部件时，整个过程中不需要完全熔化和保护气，且不会产生熔化废渣，因此是一种绿色制造技术。 （3）氧化夹杂少。半固态成型工艺的温度相较于传统铸造工艺更低，因此氧化风险显著降低。同时，由于注射成型方式使镁熔体不直接接触外界空气，在成型过程中引入氧化夹杂物的概率几乎被消除。 （4）卷气缺陷少。液态镁在充填型腔时易形成紊流，导致气孔缺陷的产生；而半固态镁合金呈现出非牛顿流体的特性，更倾向于以层流方式进行充填，可有效降低成型过程中的卷气现象，使得铸件更加致密。 （5）力学性能优。半固态注射成型的镁合金呈现为非枝晶凝固组织，在高冷速条件下，其平均晶粒尺寸和第二相尺寸均极为细小，同时由于气孔、夹杂等缺陷的减少，具有更优异的强度和韧性。 （6）尺寸精度高。半固态镁合金具备良好的成型能力，可实现复杂薄壁结构的近净成形，并且凝固收缩较小，抗热裂能力提升，因此所制得的铸件尺寸精度较高。 （7）模具寿命长。半固态工艺成型温度相较于传统压铸工艺低了近100℃，显著减轻了镁熔体对模具的热冲击，进而提升了模具寿命。比如生产一些薄壁件时，半固态模具的使用寿命可达到20万至40万模次以上。 （8）材料利用率高。压铸工艺制备的镁合金零部件因含有大量的浇排系统，导致原材料利用率普遍低于50%。相比之下，半固态成型工艺能够大幅减小料柄的尺寸，并且简化流道和溢流槽等结构，从而使得原材料的利用率能够提升至70%以上。 （9）产品良率高。半固态注射成型工艺对镁合金实施精密控温，材料充填品质稳定，无压铸过程中可能出现的预结晶问题，且缺陷低，可直接体现在产品的内部及表面质量，即使在经过后续的加工处理，产品仍能保持较高的良率。 （10）能耗降低。镁合金的半固态成型与压铸工艺在成型周期上同样高效，得益于半固态成型无需熔炉且成型温度较低的优势，其能耗相比于液态压铸生产可以节约至少一半的电能。 上海交大：不同固相率的半固态镁合金组织与性能研究 •Thixomolding工艺下镁合金呈现良好非枝晶组织（无预结晶），当固相率降低，流动性逐渐提高。 •过多的固相会导致流体的孔隙填充能力较差，而在高注射温度制造的样品中，出现了缺陷带，充型表现出液态特征。 对于薄壁件，应选择适中的半固态成型温度，以降低气孔缺陷和提高延伸率。 对于厚壁件，可提高固相率，以实现较小的缩松缩孔缺陷。 镁合金半固态应用的发展阶段 历经近三十年的发展，过去镁合金半固态装备的设计重心一直主要放在薄壁件的成型上，与消费电子市场的迅猛增长保持同步。直至2020年前后，新能源汽车市场的迅速崛起，再次推动了镁合金半固态装备的升级。业界开始寻求制造更大的镁合金一体化汽车结构件，但传统1300T级镁合金半固态注射成型设备的理论最大注射量不足5kg，仅能满足小型中控屏背板、方向盘、扶手支架等部件的生产，远不能达到汽车轻量化的需求。 镁合金半固态迈入大型化时代 ►大型设备的发展 近年来，国内设备制造商纷纷加入这一领域，着手研发大型装备，并陆续推出了3000-4000 T的超大型镁合金半固态装备，注射量也突破了原有的限制，这些装备将为大尺寸镁合金材质的多联屏背板、车内门板、仪表板骨架、三电（电池、电机、电控）结构件等产品提供理想的解决方案。 其列举了上海交大-伯乐装备联合研究中心于2024年4月推出4000T设备的案例。 镁合金半固态的新技术也在不断探索 其对双射出技术、TPI技术等进行了介绍。 半固态镁合金新材料与结构件研究开发 适用于半固态工艺的镁合金特点 半固态成型工艺适用的材料：（1）具有一定凝固区间的合金体系，浆料对温度尽量不敏感；（2）镁合金的液相线温度应尽量低，以避免加热温度过高而降低螺杆寿命。 新型半固态镁合金材料开发 特点：半固态工艺性佳，达到压铸铝合金力学和腐蚀性能。 中性盐雾下，新型半固态镁合金素材耐蚀性优于压铸ADC12铝合金。 研制高性能镁合金半固态结构件。 上汽集团创新研发总院与上海交通大学建立战略合作，携手开发推进镁合金电驱壳体半固态工艺技术升级。 其他在开发高性能半固态镁合金电驱壳体 定向开发基于半固态注射成型工艺的交大新材料制备，提升耐蚀/强度/耐热性能。 其还对成型周期、全球首次开展20寸级大型镁合金轮毂的开发应用等内容进行了介绍。 总结与展望 •腐蚀是限制镁规模应用的最大难题，基于材料基因工程方法的不锈镁研究不仅为解决镁合金的腐蚀性带来希望，而且也验证了AI ForScience在快速高效设计新材料方面的有效性。 •超大型镁合金半固态注射成型装备的研发和应用，使得更大尺寸、安全环保的镁合金构件的制造成为可能，将进一步拓宽镁合金的应用范围，助力实现新能源汽车等领域的轻量化目标。 》点击查看2025SMM（第四届）电驱动系统大会暨驱动电机产业论坛报道专题
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