我国汽车零部件的技术含量一直低于国际水平，开发车用永磁发电机成为极具推广价值的高科技项目。永磁发电机因具有体积小、结构简单、重量轻、成本低、工艺简单，并省去了硅整流发电机的励磁绕组和容易出问题的集电环和电刷装置等优点而得到广泛应用。由于永磁发电机明显的市场竞争优势，将给车用交流发电机带来一次技术性的换代，成为第四代车用发电机，主导今后车用发电机的市场，为车用发电机带来一次革命。
一、车用新型永磁发电机开发应用
    目前，国内外车用发电机主要是硅整流发电机。其主要缺点如：由电励磁绕组产生磁场，转子励磁绕组易烧毁、断线，消耗电能多，而且必须由蓄电池提供励磁电流才能发电，这样势必增加了汽车成本。硅整流发电机带有碳刷滑环结构，滑环直径大，线速度高，碳刷容易磨损，寿命短，故障率高；另一种是无刷发电机，它增加了磁场气隙，漏磁大，材料利用率低，成本高。国内车用发电机主要是铁氧体永磁交流发电机，功率在200W以下，不能直接给车用刮雨器、暖风机、电喇叭等提供直流电源，也不能给蓄电池充电。
    近几年国内外采用新一代稀土NdFeB永磁材料，改造传统的爪极汽车交流发电机，配以大功率晶体管精密控制和稳压电路，构成技术先进的永磁汽车发电机系统。如JFYW系列车用永磁交流发电机，采用钕铁硼永磁，与线绕励磁发电机相比，没有黑色金属铸（锻）造的爪极和磁轭，没有励磁线圈，没有电刷和集电环。该产品具有结构简单、运行可靠、寿命长、体积小、重量轻、损耗少、效率高、成本低以及提高整车电气性能等显著优点，并对车载电器不产生干扰，减少电瓶的充、放电频率，处长电瓶的使用寿命，在电瓶完全无电或脱离电瓶的特殊情况下，汽车仍可起动行驶。由于此系列发电机具有低转发电的独特设计，因此，受到广大城市公交系统及长时间低速慢行，频繁起动停车用户的广泛认可与应用。

二、永磁发电机结构
    车用永磁发电机包括机壳、转子、定子等部件。在转子钢轴的外面固定有弱导磁圆套，弱导磁圆套外设有凹槽，凹槽上镶有导磁块和超强永磁块，导磁块和超强永磁块的数目比为2∶1，两块导磁块和中间夹住的一块超强永磁块组成一对磁极，两对磁极之间用弱导磁材料相隔，每个磁极的相邻极性相反。
    该发电机适用于汽车、工程机械等机动车辆以及固定动力装置作为充供电之电源。它由永磁体励磁的三相同步发电机发电，通过整流后输出，与蓄电池并联向汽车用电设备供电，同时也可以向蓄电池充电。该发电机在研制中不仅成功地解决了永磁发电机在变转速、变负载工况下的稳压问题，而且解决了永磁发电机的短路、错接保护问题，具有稳压精度高、效率高、低压充电性能好、比功率大等优点，有着广阔的应用前景。推广使用车用永磁发电机，可节省大量能源，延长蓄电池的使用寿命，提高运营经济效益，同时还有利于我国的稀土资源的开发利用。
三、永磁发电机系统的技术优势
    永磁发电机的优势在于它可以在0～15000转/分及高温环境下正常工作，其优点有：
（1）无蓄电池发电。因其转子是永磁体，无须励磁电流，只要在发动机带动下转动即可发电，节约了能源，与相同体积的励磁式发电机相比，同等情况下可获得高出一倍的输出功率，并且当在行进中蓄电池损坏时汽车的供电系统仍可正常工作，即使无蓄电池，只要摇转发动机或溜车均可实现点火运行。
（2）低速供电性能好，电压调整率小。低速供电时，在电磁参数相同的情况下，硅整流发电机“零电流”时，永磁发电机可以对外输出3A～5A的“励磁电流”，大大改善了低速供电性能。由于漏磁小，直轴和交轴电枢反应电抗小，电枢反应弱，因而电压调整率小，其外特性较为平坦，高速供电时，输出电压稳定性也很好。
（3）结构简单，工作可靠，性能稳定。永磁发电机在转子结构上只有轴、爪极、薄片式钕铁硼，简化了加工工序。与同功率发电机相比，重量减少25%，延长了轴承的使用寿命，并有效降低了电刷与集电环磨擦产生的无线电干扰。永磁发电机避免了电励磁发电机的励磁绕组易烧毁、断线及碳刷、滑环易磨损等问题。电子稳压器与发电机联为一体，使发电机整体实现直流输出，体积小、重量轻，维护方便。
（4）延长蓄电池使用寿命。一是永磁发电机具有很好的低速充电性能，可使蓄电池经常处于充足电状态，能有效防止蓄电池的极板硫化；二是稳压精度高，不欠充电，也不会过充电，在充电过程中始终保持微量出气状态，不会产生大量的气泡，这样既不损耗大量的电解液和污染蓄电池表现，同时也有效地避免了因剧烈出气而造成的活性物物质脱落，从而提高了蓄电池寿命。
（5）采用三相半波可控整流稳压技术，节能效果更好。主电路采用三只可控硅实现直流稳压输出，取替了硅整流机发电机的6只整流管组成的三相整流桥和调节转子励磁电流的电子调节器。由于家用发电机功率大，额定输出电压为14V或28V，因此输出电流大，电流每经过一个PN结电压下降0,7A，电流越大，发热越多，因此在发电机输相同功率的情况下，三相半波可控整流稳定电路的耗电量要比整流桥电路的耗电量低，发热减少，输出功率提高，而且该电路集稳定、要流于一体，大大降低节成本。
（6）发电效率高，电能消耗少。发电机采用钕铁硼永磁体励磁，不需要电励磁绕组的电能消耗，仅此一项即可提高效率10%～15%。由于采用永磁转子，没有电励磁发电机碳刷与滑环之间的机械损耗，所以又可提高效率。
四、应用前景
    采用稀土磁钢嵌入式转子，其性能比传统电机要全面提升，尤其是低速性能有很大改善，比传统爪极电机体积更小，对于需要大功率、小体积发电机的场合（如带空调的能力等），具有较大的竞争力。
    我国有得天独厚的稀土资源，对促进永磁发电机的发展提供了广阔的前景。随着电力电子技术的发展，采用三相半波可控整流稳压技术解决了车用永磁发电机在变速负载工况下输出电压保持稳定的重大课题，技术成熟，工作可靠。
    汽车配套电机的发展方向是轻型化及节能，是产业政策优先发展、重点支持的产业。汽车配套的主要电产品有起动电机、发电机、刮水器、油泵电机等。随着汽车电子化、自动化水平的提高，采用微电机越来越多，如速度控制器、空调器、车窗电动控制、后视镜电动控制、车用音响电机、座位自动调整用电机等。稀土永磁电机由于体积小、重量轻、效率高，是今后汽车电机的发展方向，特别是移土永磁无刷直流电机越来越引起汽车行业的重视。