踩上“風火輪”的驅動電(diàn)機
發稿時間:2023-12-27 14:42:52 浏覽次數:

在新(xīn)能(néng)源汽車(chē)推廣全面提速的今天,電(diàn)機作(zuò)為(wèi)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)的“三大件”之一自然不甘落後,已踩着“風火輪”突破“2萬轉”的最高轉速大關。

前不久,華為(wèi)發布了一款引發行業關注的“超級電(diàn)機”。據介紹,這款名為(wèi)DriveONE的電(diàn)驅系統最高轉速可(kě)達22000轉/分(fēn),目前配裝(zhuāng)在智界S7上,車(chē)輛百公裏加速僅需3.3秒(miǎo)。

“(最高轉速)2萬轉不算什麽新(xīn)鮮事了。”一位不願具名的業内人士告訴《中國(guó)汽車(chē)報》記者,現在企業動辄就追求2萬轉,要将電(diàn)機的性能(néng)提到極緻,“但埋頭朝一個方向猛沖的同時,是否也應冷靜思考,這個方向究竟對不對?”

電(diàn)機競速風潮正盛

回到前面提到的DriveONE,華為(wèi)常務(wù)董事、終端BG首席執行官、智能(néng)汽車(chē)解決方案BU董事長(cháng)餘承東在産品發布會上表示,智界S7配備的驅動電(diàn)機最高轉速是25000轉/分(fēn),為(wèi)保證安(ān)全,“保留”了3000轉。

餘承東幽默的表述,透露了華為(wèi)在電(diàn)機研發領域的實力。其實,除了華為(wèi),不少企業都研制出最高轉速20000轉/分(fēn)的新(xīn)能(néng)源汽車(chē)電(diàn)機,将技(jì )術與産品水平提升到新(xīn)的高度。

比如,智己LS6 800V版本配裝(zhuāng)的電(diàn)機,最高轉速達到21000轉/分(fēn)。得益于驅動電(diàn)機性能(néng)的提升,該款車(chē)驅動系統的功率密度提升至4.41kW/kg。再比如,極氪001 FR配有4個驅動電(diàn)機,前軸雙電(diàn)機峰值功率為(wèi)155kW×2,後軸功率為(wèi)310kW×2,總功率達930kW,最高轉速為(wèi)20620轉/分(fēn)。

此外,特斯拉Model Y采用(yòng)的3D6電(diàn)機,峰值功率為(wèi)220kW,峰值轉速達20000轉/分(fēn)。比亞迪易四方技(jì )術平台配裝(zhuāng)的電(diàn)驅總成系統最大功率超1100馬力(約合809kW),最高轉速可(kě)達20500轉/分(fēn)。博格華納也推出了碳纖維電(diàn)機轉子,其最高轉速達25000轉/分(fēn),助力未來大功率、高轉速電(diàn)機産品的開發應用(yòng)。

據了解,電(diàn)機的轉速由轉矩和磁場的轉速決定。其中,轉矩主要受到電(diàn)磁場的影響,當電(diàn)流通過電(diàn)機線(xiàn)圈時,會産生旋轉磁場,并與電(diàn)機内部的磁鐵産生相互作(zuò)用(yòng)力,從而産生了轉矩。在一定的功率下,磁場的轉速越快,轉矩就越小(xiǎo)。因此,提高轉速就是提高電(diàn)機功率,能(néng)夠進一步提升車(chē)輛的動力性;同時,還意味着轉矩縮短、電(diàn)機體(tǐ)積減小(xiǎo),從而能(néng)夠降低材料用(yòng)量、節約成本。

除了對高轉速的追求,經過近年來的叠代發展,扁線(xiàn)繞組、油冷也逐漸成為(wèi)電(diàn)機技(jì )術的主流趨勢。今年長(cháng)安(ān)汽車(chē)發布啓源品牌以來,多(duō)款車(chē)型相繼面世。其中,A05、Q05、A06三款車(chē)型配裝(zhuāng)的“數智電(diàn)驅”成為(wèi)亮點之一,配備全球電(diàn)混首發的“1槽10線(xiàn)”扁線(xiàn)油冷電(diàn)機,最大輸出功率達158kW,最高效率為(wèi)97.8%。

增益效果疊滿是否剛需

一方面是技(jì )術升級不斷加碼,另一方面是車(chē)企成本不斷下探,電(diàn)機行業在市場“洪流”的裹挾下,也被迫“卷”了起來。

一位新(xīn)能(néng)源汽車(chē)驅動電(diàn)機工程師對記者吐槽道,電(diàn)機轉速越來越高,扁線(xiàn)、油冷、雙電(diàn)機成為(wèi)“标配”,就連碳纖維轉子的應用(yòng)也越來越多(duō),電(diàn)機行業的未來可(kě)謂“一片光明”,但也可(kě)以說是“不堪重負”。

據了解,在特斯拉率先在電(diàn)機上應用(yòng)碳纖維轉子後,諸多(duō)企業紛紛效仿。今年4月,博格華納發布一款最高轉速2.5萬轉/分(fēn)的碳纖維轉子。另外,智新(xīn)科(kē)技(jì )、彙川聯合動力、天蔚藍等皆推出了碳纖維轉子,形成了一股新(xīn)趨勢。

在教育部汽車(chē)電(diàn)子驅動控制與系統集成工程研究中心首席科(kē)學(xué)家、哈爾濱理(lǐ)工大學(xué)頭雁教授、精(jīng)進電(diàn)動創始人蔡蔚看來,電(diàn)驅動系統涉及峰值功率、峰值扭矩、工況效率、功率密度4個關鍵技(jì )術指标,電(diàn)機朝着高度集成、高壓化、小(xiǎo)型化和标準化方向發展已是必然。

但也有業内人士認為(wèi),要理(lǐ)性看待前進的方向。方正電(diàn)機董事長(cháng)兼總經理(lǐ)牛銘奎告訴記者,最近某造車(chē)新(xīn)勢力的首席執行官就曾發問——新(xīn)能(néng)源汽車(chē)究竟需要什麽樣的電(diàn)機?“這個問題不僅車(chē)企在思考,我們自己也在研究。”他(tā)說,“有一點毋庸置疑,電(diàn)機作(zuò)為(wèi)新(xīn)能(néng)源汽車(chē)的關鍵‘三大件’,也許不一定是最好的,但一定要是最合适的。”

“無論繞組層數,還是電(diàn)機轉速,想要繼續開發就存在技(jì )術難度。比如,繞組層數越多(duō),工藝複雜度就越高,目前行業的技(jì )術水平可(kě)以達到12層,但從設計角度來說,并不是層數越多(duō)就越好。盡管一些車(chē)企表示可(kě)以做到10層、12層,但當前主流方案仍是采用(yòng)8層線(xiàn)組,這是有原因的。”牛銘奎介紹道,繞組層數并不能(néng)代表電(diàn)機的先進性,此前豐田曾經做到12層,特斯拉也研發了10層扁線(xiàn)技(jì )術,但最後都回歸8層扁線(xiàn)繞組,歸根結底在于這是性價比最高的方案。8層扁線(xiàn)繞組就能(néng)做到功率220kW,10層扁線(xiàn)繞組對性能(néng)的改善不大,且制造難度更高,良品率低。

“企業不必鼓吹細枝末節的技(jì )術突破,對于大部分(fēn)新(xīn)能(néng)源車(chē)型來說,如今的電(diàn)機性能(néng)已經足夠滿足需求甚至過剩。對于中、低端車(chē)型來說,‘極緻’的驅動電(diàn)機是一種冗餘配置。”牛銘奎認為(wèi),應理(lǐ)性看待電(diàn)機技(jì )術的發展,“我們真的需要那麽高轉速的電(diàn)機嗎?雖然高轉速理(lǐ)論上意味着電(diàn)機體(tǐ)積的縮小(xiǎo),但減速比會更大,減速器就要相應增大。”從這個意義上說,如何平衡産品的各項性能(néng),給用(yòng)戶帶來更優化的體(tǐ)驗是汽車(chē)行業需要思考的新(xīn)問題。

推薦新(xīn)聞