今年的“人與車科技展”，參展企業(yè)為436家，與會人數(shù)達到7萬1785人，不但超過了日本2011年舉辦的規(guī)模（參展企業(yè)377家、與會人數(shù)5萬2308人），甚至還超過了2010年的規(guī)模（參展企業(yè)397家、與會人數(shù)7萬947人）。展示內容盡管依然還是以電動化和電子化技術為多，但有助于實現(xiàn)輕量化的材料和加工技術以及機械要素部件的展出也很搶眼（圖1）。

　　圖1：會場

　　三菱化學控股公司的展區(qū)。展示了采用該集團產品的概念車。

　　部件廠商全面致力于EV和HEV

　　三菱汽車公開了預定2012年度上市的插電式混合動力車（PHEV）將配備的“三菱插電式混合動力EV系統(tǒng)”的構造模型（圖2）。配備車型為多功能運動車（SUV），據(jù)稱其憑電池中蓄積的電力可行駛約50km。加滿汽油、充滿電時可連續(xù)行駛800km，其作為純電動汽車（EV）和混合動力車（HEV）行駛的綜合燃耗“插電式混合動力車燃料消耗率”的目標為60km/L。

　　圖2：三菱汽車展出的“三菱插電式混合動力EV系統(tǒng)”的構造模型

　　配備兩個馬達，前馬達的輸出功率為70kW，后馬達的輸出功率為60kW，均為永久磁鐵型同步馬達。

　　德國ZF展示了由馬達、減速器、差動齒輪機構組成的EV驅動機構“EVD1（Electric Vehicle Drive 1）”。以采用了感應馬達（該公司稱之為非同步馬達）為特征。EV馬達目前的主流是同步馬達，但在高轉速領域，感應馬達在效率方面會更有利。ZF公司的模擬結果顯示，雖然在日本的“10·15模式”等條件下有部分例外，但在全球大多數(shù)模式，以及公司內部的實驗模式下，感應馬達都是有利的。因此該公司為EV選擇了感應馬達。但據(jù)稱轉速比EV馬達低的HEV馬達有可能會采用同步馬達。

　　圖3：德國ZF公司展出的EV用驅動機構“EVD1”

　　馬達的最高輸出功率為連續(xù)30kW，最大90kW。減速器采用二級，一級為行星齒輪機構，二級為斜齒輪，馬達與減速器之間沒有密封。

　　日本愛思帝的子公司Dynax展出了配備輪內馬達的小型EV（圖4）。其以德國戴姆勒的“smart fortwo”為原型，用輪內馬達驅動兩個后輪。Dynax主要向歐洲汽車廠商等供應自動變速箱用離合器等產品。因EV時代變速箱的需求將會減少，所以該公司未雨綢繆，推進了輪內馬達的研發(fā)。

　　圖4：Dynax展出配備輪內馬達的小型EV

　　馬達輸出功率為5kW，配備容量為14.5kWh的鋰離子充電電池，由此續(xù)航距離達到了200km左右。

　　該EV配備的馬達最高輸出功率為5kW。轉子的磁鐵雖采用鐵氧體磁鐵而非稀土類磁鐵，但其作為軸向間隙（Axial Gap）型馬達在轉子兩側配置定子，從而提高了輸出功率。馬達由16極、18槽構成。馬達的開發(fā)上，北海道大學決定了磁鐵種類和構造，由Dynax負責實際的設計和組裝。該馬達采用行星齒輪機構，將轉動速度減至1/5。

　　電裝展出了功率元件采用SiC（碳化硅），輸出功率密度高達60kW/L的逆變器，并公開了其性能參數(shù)等（圖5）。該逆變器的體積為0.5L，60kW/L的輸出密度是輸出功率為30kW時的值。此時功率元件的溫度為180 ℃左右。該逆變器還降低了電力損失，與采用Si制IGBT（Insulated Gate Bipolar Transistor）的逆變器相比，電力損失可降低68％（30Arms時）。

　　圖5：電裝展出的SiC逆變器

　　逆變器模塊的晶體管采用溝道型SiC制MOSFET（Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor），二極管采用溝道型SiC制MOSFE內的體二極管。

　　優(yōu)尼邦斯展示了將馬達和齒輪箱一體化了的EV用驅動組件（圖6）。因以一體化為前提設計馬達和齒輪箱，從而省去了為從后方連接的部件和空間，據(jù)稱將軸向尺寸縮小了約35％。

　　圖6：優(yōu)尼邦斯展出馬達和齒輪箱一體化的驅動組件

　　主要性能參數(shù)如下：馬達最高輸出功率為50kW，最大扭矩為180N·m，最高轉速為9000rpm，減速比約為6。

　　該驅動組件組合了明電舍的驅動馬達和優(yōu)尼邦斯的齒輪箱。除了具有小型輕量化的優(yōu)點之外，還有可用齒輪箱的潤滑油來冷卻驅動馬達的繞組及鐵心的好處。

　　另外，明電舍還開發(fā)出了體積比原產品大幅縮小的HEV和EV用馬達和逆變器。例如，馬達輸出功率為50k～60kW的小型車用逆變器的體積只有4.6L。據(jù)展會的解說員介紹，“馬達與逆變器的合計大小僅為原產品的2/3左右。僅逆變器的話，大小縮小了一半左右”。據(jù)稱重量也減輕了兩成以上。

　　圖7：明電舍展出的HEV/EV用逆變器

　　馬達與逆變器的總尺寸縮小至該公司原產品的2/3左右，僅逆變器的話縮小了約一半。