In den letzten Jahren hat die Antriebsmotorentechnologie als eine der Kernkomponenten mit der rasanten Entwicklung der globalen New-Energy-Fahrzeugindustrie einen beispiellosen Wandel und Innovationen durchlaufen. Von Permanentmagnet-Synchronmotoren bis hin zu Nabenmotoren, von Materialinnovationen bis hin zu intelligenter Steuerung: Die Antriebsmotorentechnologie entwickelt sich rasant in Richtung höherer Effizienz, geringerem Gewicht, Integration und Intelligenz und bietet eine starke Unterstützung für die Leistungsverbesserung und Kostenkontrolle von Fahrzeugen mit neuer Energie.
Vor dem Hintergrund der Energieeinsparung und Emissionsreduzierung ist die hohe Effizienz von Antriebsmotoren zu einem Branchenkonsens geworden. Permanentmagnet-Synchronmotoren dominieren derzeit aufgrund ihrer hohen Leistungsdichte und ihres hohen Wirkungsgrades den Markt. Branchendaten zufolge betrug die installierte Leistung von Permanentmagnet-Synchronmotoren in China im Jahr 2024 über 90 %, wobei der maximale Wirkungsgrad über 97 % lag. Allerdings haben Preisschwankungen und Probleme bei der Versorgungssicherheit von Seltenerd-Permanentmagnetmaterialien Unternehmen dazu veranlasst, die Forschung und Entwicklung alternativer Lösungen zu beschleunigen. Die im Tesla Model 3 verwendete permanentmagnetunterstützte Synchronreluktanzmotor-Technologie (PMa-SRM) reduziert die Menge an Seltenerdelementen durch Optimierung des Magnetkreisdesigns und senkt so die Kosten bei gleichzeitig hoher Effizienz. Inländische Unternehmen wie BYD und Jingjin Electric entwickeln ebenfalls erdarme oder seltenerdfreie Permanentmagnetmotoren. Das elektrische Antriebssystem „acht-in-von BYD steigert beispielsweise den Wirkungsgrad des Motors auf 96,5 %, mit einem durchschnittlichen Wirkungsgrad von 89 % unter NEFZ-Bedingungen.
Der Einsatz von Leistungsgeräten aus Siliziumkarbid (SiC) hat zu weiteren Verbesserungen der Motorsystemeffizienz geführt. Im Vergleich zu herkömmlichen IGBTs können SiC-Geräte elektrische Steuerverluste um mehr als 50 % reduzieren und die Betriebsfrequenz um das 3-{9}}-Fache erhöhen. Das elektrische Antriebssystem DriveONE von Huawei nutzt ausschließlich SiC-Module und erreicht einen maximalen Systemwirkungsgrad von 92 %, 3 Prozentpunkte mehr als der Branchendurchschnitt. Es wird prognostiziert, dass bis 2026 mehr als 30 % der High-End-Elektrofahrzeuge mit SiC-Elektroantriebssystemen ausgestattet sein werden.
Als entscheidende Antriebskraft moderner industrieller Produktionsanlagen sind elektrische Servosysteme eine unverzichtbare Basistechnologie für die Fabrikautomation. Mit der rasanten Entwicklung der modernen Industrie werden immer höhere Anforderungen an moderne elektrische Servosysteme gestellt. Dieser Artikel analysiert kurz den Entwicklungsprozess und die Trends elektrischer Servosysteme, hebt die Bedeutung der Entwicklung von Hochleistungs-Servosystemen mit Permanentmagnet-Synchronmotoren (PMSM) hervor und skizziert mehrere dringende Probleme. Darüber hinaus wird der aktuelle Forschungsstand zu hochleistungsfähigen PMSM-Servosystemen untersucht und deren Anwendungsaussichten erörtert.