近日,中国汽车工程学会正式发布“CSAE汽车科技预见”研究成果——2024年度中国汽车十大技术趋势,包括L3级自动驾驶、NOA城市领航辅助驾驶、20000rpm以上电驱动总成、富锂锰基正极材料、主动悬架、国产EHB等,共10项技术上榜。趋势指出:最高转速20000rpm以上的高效高密度电驱动总成将迎来量产。
新能源电机的最高转速由最初的10000rpm,增大到现在普遍流行的15000-18000rpm。如今,中国汽车工程学会更是在“十大趋势”中指出,20000rpm电驱动总成将量产的消息。
随着国家能源战略导向、四阶段油耗以及碳排放积分法规出台,电动汽车将在未来占据更大市场。而在纯电动汽车中,电机则是唯一的动力驱动装置。目前有哪些企业已布局20000rpm以上电驱动总成呢?
22000转速电机的研发始于数年前,华为投入大量资源和人力,致力于突破电机领域的技术难关。经过多次试验和改进,最终成功研发出这一全新的高速电机。这一成果的背后是华为不断追求卓越的创新精神和自主研发的决心。
电机作为各种设备和系统的核心组成部分,在科技领域中扮演着关键的角色。高速电机的出现为多个领域带来了巨大的创新机会,包括电动汽车、机器人、工业自动化等。华为自研的22000转速电机将为这些领域的发展提供新的动力和可能性。华为自研22000转速电机的成功研发,不仅打破了行业记录,更为整个汽车行业以及全球汽车行业带来了巨大的影响。它的出现预示着电动汽车领域的可能突破,为新能源汽车的发展开辟了新的道路。
这款创新电机采用了磁悬浮技术,使其能够以惊人的22000转速高效运转。与此同时,该电机实现高速运转,具备低能耗和噪音,使得电动汽车在续航里程、加速性能和驾驶舒适性方面能与燃油汽车相媲美,甚至超越。解决了电动汽车续航里程和充电时间等问题,降低了电池成本,推动了行业升级。
华为此次成功研发的22000转速电机,正是对这一问题的积极回应。通过解决了电动汽车的核心问题,华为为整个行业的升级做出了重要贡献。华为承诺未来将继续投入资源进行汽车领域的研发和创新,推动技术进步,提供全球消费者更好的出行体验。
星驱科技总部位于中国无锡,聚焦纯电动汽车和混合动力汽车高性能电驱动系统(EDU)的研发、制造和销售,业务覆盖零部件和软件在内的全价值链。团队在动力传动系统和电子元件领域拥有近20年的研发和制造经验。研发的传动系统产品销量超250万台(截至2023年5月),其中超过10万台交付西欧市场。
星驱科技最新研发一款SPEED 高速电机,最高转速可达 24,000rpm,功率密度达 14kW/kg。
据星驱科技的介绍,高速电机的设计面临两个主要挑战,分别是高强度转子设计和冷却散热问题。针对这两大挑战,星驱科技SPEED 高速电机通过优化设计转子磁桥结构,配备高强度硅钢片,大幅提高了电机高速运行下的可靠性、安全性,迈向更高的工作转速。另外,星驱科技采用了前沿的冷却技术,即定子铁芯独特的特殊冷却流道设计、集成喷射的端部导油环设计及转子内置的双向散热通道设计。这些设计创新大幅改善了电机的冷却,完美解决了电机端部绕组局部热点问题,并且提高了电机持续运行性能。
可以看到,星驱科技一直在追求高性能电驱动系统。其在2023 IAA展上展出一款全新超高性能 800V 电驱系统一EDU P900。该电驱系统采用 hairpin 扁线 毫米硅钢片等先进技术及材料,实现 450kW的峰值功率及 630N·m 的峰值扭矩,助力路特斯 Eletre R+ 跻身 2 秒俱乐部。
马赫电驱是一个系列化的电驱动产品平台,具有“极致融合、高效高速、动力澎湃、智能控制”四大亮点,集20余项行业领先技术。据官方介绍,最新的马赫E新能源动力品牌,E代表着电动、高效、节能和环保。马赫E主要由电驱、电池、补能三大产品平台组成。
其中,东风打造了行业首款“十合一”超高集成的电驱动产品,体积减少18%,重量减少15%,功率密度达到7kW/kg以上,做到了“极致融合”。同时,采用碳纤维包覆转子技术的电机, 转速可达30000转/分,与自主开发的SiC控制器匹配,系统最高效率可达94.5%,实现“高速高效”。 马赫电驱全系采用扁线V,已经形成了完备的产品矩阵,可以满足不同车型的搭载需求。
马赫电池具有“长续航、高安全、超快充、极智慧”的产品特点。马赫电池采用行业独创的CIS高效成组技术,成组效率超过80%,系统能量密度超过300Wh/Kg,搭载整车CLTC续航里程超过1200公里。马赫电池采用L300标准化硬壳电芯设计,可通过行业最严苛20mm深度针刺试验。采用“高强度铝合金框架、底部装甲”实现“军车装甲级”结构防护, 可以让电芯温度在1分钟以内降低80℃,实现“高安全”。 在快充方面,可以做到充电5分钟,续航300公里。
最近特斯拉的动作可谓连续不断,国内带来换代Model 3之后,紧接着就带来了改款Model Y,作为国内最畅销的特斯拉车型,官方对它进行了不少升级,包括设计、动力等等,而最近我们在工信部信息中看到了最新申报的新款Model Y的消息,该版本为后轮驱动版车型,最大变化是电机进行了换新。
新款Model Y后轮驱动版最大变化是即将用上最新的第四代电机,新电机将会在内部结构方面进行优化,但功率还是220kW,和现款后轮驱动版车型搭载3D6电机一样,再加上电车保养方面普遍比较简单,因此更换电机后预计新款Model Y后轮驱动版保养不会有变化。
特斯拉的电机在绕组方面,有两种方案。其一是圆线油冷、其二是扁线油冷,而第四代电机目前采用的是后者的扁线油冷方案(三代电机也有)。今天我们讨论的第四代特斯拉电机,采用的还是Hpin扁线绕组技术,不同的是,新一代产品采用了每槽8层的绕组设计,而上一代还是10层的绕组设计(当时认为是行业领先的技术)。
电机散热好,意味着它的功率可以做大、电耗可以做的更低、极速更高等这些优势,也很难说10层扁线绕组一无是处。但,同时更多的扁线层Hpin的发卡数量要比8层Hpin的发卡数量多,也就提升了制造难度和良品率,也就意味着成本更高。
采用槽内8层设计,在保证电机性能的同时,可提升电机良品率。但降低了扁线绕组数量之后,它的性能依旧能保持220kW的最大功率,估计是在散热端有了新的突破,或者说是之前8层Hpin扁线层Hpin扁线绕组技术让路的可能性就没把8层Hpin扁线绕组性能做的那么极致。后续可能特斯拉也意识到10层扁线绕组的性价比不高,性能提升不高、良品率还低,于是才回归了8层绕组。
据悉,易四方技术平台搭载的电驱总成系统最大马力可超 1100 匹,最高转速可达 20500rpm,行业领先。同时,易四方技术平台全系车型都将标配 800V 高压 SiC 电控,最高效率可达 99.5%。
具体来说,U8这四个电机不属于所谓的“轮毂电机”,也不是所谓的“轮边电机”,电机距离轮圈是有一定距离的。这4台电机的布置方式是这样的:整车2条驱动轴(前后轴),每条驱动轴在车辆纵向中线两端,紧密排列着左右两个电机,两个电机各通过一条很短的传动轴通往轮毂。通过易四方电驱系统的算法和电机控制器,可以独立控制每一个电机的转速以及旋转方向(这个是关键)。
这也就是说,U8的这个4电机系统,实际上起到的效果和传统硬派越野车的前后硬中差是一样的,它只是用4个独立的电机,取代了传统硬派越野车上结构复杂的中差和前后锁。所以从越野车的角度看,仰望U8是一台彻头彻尾的硬派越野车。当然,根据我们现场观察到的一些机械细节,也能印证关于仰望U8的硬派越野车的机械本质,反正大家不需要对U8的越野能力有任何质疑就是了。
按照这个原理,U8的电控系统其实只要控制左右两端的电机向两个方向转动,车子就可以实现原地掉头了。但在实际算法上当然没那么简单,因为和自重巨大的坦克不同,仰望U8虽然也是一台超过3吨的车,但它毕竟很轻,要实现坦克般的原地掉头,易四方系统的电机算法,必须对4个电机的初始输出扭矩进行很精细的控制,才能实现车子平稳地原地掉头。
以往的电驱技术基本把关注点集中在性能本身的发放上,用多少个电机,能实现多大马力,零百多少极速多少,转弯G值多少。无疑,这些是很能炫技,很能展现车企本身的技术实力和车子的性能,但在用户星空体育登录入口 星空体育在线官网的实际应用场景下,这些单纯的性能数据又能有多大作用呢?而对于比亚迪来说,他们关心的是用户的使用场景。
所以易四方技术是一种立足于现实,为了解决现实问题而来的高端电驱技术。对于用户而言,一项高端技术不仅需要有看头,有实用性,有“人无我有”的差异性,这才是足以在世界汽车工业史上写下浓重一笔的,真正划时代的技术。
文章来源: 旺材电机与电控,摸鱼小故事,NE时代,智行驾道,路咖汽车,玩车教授
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