Negli ultimi anni, con il rapido sviluppo del settore globale dei veicoli a nuova energia, la tecnologia dei motori di azionamento, in quanto uno dei componenti principali, sta subendo una trasformazione e un’innovazione senza precedenti. Dai motori sincroni a magneti permanenti ai motori sui mozzi, dall'innovazione dei materiali al controllo intelligente, la tecnologia dei motori di azionamento si sta rapidamente sviluppando verso maggiore efficienza, leggerezza, integrazione e intelligenza, fornendo un forte supporto per il miglioramento delle prestazioni e il controllo dei costi dei veicoli a nuova energia.
Nel contesto del risparmio energetico e della riduzione delle emissioni, l’elevata efficienza dei motori di azionamento è diventata un consenso del settore. I motori sincroni a magneti permanenti, grazie alla loro elevata densità di potenza e alta efficienza, dominano attualmente il mercato. Secondo i dati del settore, nel 2024, la capacità installata di motori sincroni a magneti permanenti in Cina rappresentava oltre il 90%, con un’efficienza massima superiore al 97%. Tuttavia, le fluttuazioni dei prezzi e i problemi di sicurezza dell’approvvigionamento di materiali a magneti permanenti di terre rare hanno spinto le aziende ad accelerare la ricerca e lo sviluppo di soluzioni alternative. La tecnologia del motore sincrono a riluttanza assistito da magnete permanente (PMa-SRM) utilizzata nella Tesla Model 3 riduce la quantità di elementi delle terre rare ottimizzando la progettazione del circuito magnetico, riducendo così i costi pur mantenendo un'elevata efficienza. Anche aziende nazionali come BYD e Jingjin Electric stanno sviluppando motori a magneti permanenti liberi a-terre rare-basse o pesanti o-a terre rare-. Il sistema di azionamento elettrico "otto-in-one" di BYD, ad esempio, aumenta l'efficienza del motore al 96,5%, con un'efficienza media dell'89% in condizioni NEDC.
L'applicazione di dispositivi di potenza in carburo di silicio (SiC) ha portato ulteriori miglioramenti nell'efficienza del sistema motore. Rispetto agli IGBT tradizionali, i dispositivi SiC possono ridurre le perdite di controllo elettrico di oltre il 50% e aumentare la frequenza operativa di 3-5 volte. Il sistema di azionamento elettrico DriveONE di Huawei utilizza tutti i moduli SiC, raggiungendo un'efficienza massima del sistema del 92%, 3 punti percentuali in più rispetto alla media del settore. Si prevede che entro il 2026 oltre il 30% dei veicoli elettrici di fascia alta adotterà sistemi di azionamento elettrico SiC.
Essendo una forza trainante cruciale per le moderne apparecchiature di produzione industriale, i servosistemi elettrici rappresentano una tecnologia fondamentale indispensabile per l'automazione di fabbrica. Con il rapido sviluppo dell'industria moderna, i moderni servosistemi elettrici presentano requisiti sempre più elevati. Questo documento analizza brevemente il processo di sviluppo e le tendenze dei servosistemi elettrici, evidenziando l'importanza dello sviluppo di servosistemi con motori sincroni a magneti permanenti (PMSM) ad alte-prestazioni e delineando diverse questioni urgenti. Inoltre, esamina lo stato attuale della ricerca sui servosistemi PMSM ad alte-prestazioni e ne discute le prospettive applicative.