驅(qū)動電機需要高轉(zhuǎn)速?3萬轉(zhuǎn)電機技術含量真的高嗎?
每日侃車 | 04-14
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新能源汽車到底該卷冰箱彩電大沙發(fā)還是三電與智能,或者這根本不是選擇題,都是必答題。冰箱彩電大沙發(fā),雖然技術門檻低,但卻是用戶實際需要的。三電方面,消費者的感知不那么直接,但對于樹立行業(yè)位置卻很重要。
特斯拉之所以在電車行業(yè)一直處于標桿位置,優(yōu)異的三電功不可沒。咱們就以驅(qū)動電機為例,前幾年特斯拉的電機一直都是行業(yè)引領者,從最早的萬轉(zhuǎn)電機到1.5萬轉(zhuǎn),再到Model S Plaid上使用的2萬轉(zhuǎn)電機,瞬間就把高轉(zhuǎn)、大馬力,這些在油車領域頂級貴的東西變得稀松平常。高轉(zhuǎn)電機面臨的技術挑戰(zhàn)很多,包括轉(zhuǎn)子承受不了高離心力、軸承潤滑、冷卻、電控速度等,特斯拉當年就搞出了碳纖維纏繞的轉(zhuǎn)子,讓轉(zhuǎn)子的強度大幅度提升,也是最早使用碳化硅功率器件實現(xiàn)高速電控。
有朋友可能會問,要那么高的轉(zhuǎn)速有什么用?其實,電機相比燃油發(fā)動機,其優(yōu)勢是中低轉(zhuǎn)速就能釋放大扭矩,而且不怕復雜變化的載荷變化,但車輛高速狀態(tài)下,如果電機的極限轉(zhuǎn)速不夠高,會導致車輛極速較低,高速階段的加速能力比較弱。這就是為什么很多電車跑不到200km/h,而且跑高速電耗較高的原因。
時至今日,國產(chǎn)電車在電機方面,早就實現(xiàn)了對特斯拉的超越,咱們選幾家有代表性的電機來盤點下。前幾天,上汽通用五菱發(fā)布了靈犀動力3.0,這是一套單擋DHT插混專用10合一電驅(qū)系統(tǒng),驅(qū)動電機的工作轉(zhuǎn)速可以達到21000rpm,它采用的是新型硅鋼片結(jié)構和轉(zhuǎn)子軸中空設計,以軸向?qū)α饔吐穼崿F(xiàn)?效全域環(huán)瀑式油冷,解決了轉(zhuǎn)子剛性和散熱問題。這是目前插混動力最高轉(zhuǎn)速的電機,可以解決高速電機加速弱、極速低的問題。
純電車方面,突破20000轉(zhuǎn)的國產(chǎn)電機已經(jīng)不少了,例如華為的DriveONE 800V高壓碳化硅電機,最高電機轉(zhuǎn)速22000rpm,蔚來ET9的電機轉(zhuǎn)速也超過20000rpm,小米超級電機V6和V6S轉(zhuǎn)速都達到21000rpm,V8S電機轉(zhuǎn)速可以達到27200rpm。昊鉑夸克電驅(qū)2.0是最早把量產(chǎn)電機轉(zhuǎn)速突破30000轉(zhuǎn)的。
不過,真正把3萬轉(zhuǎn)電機實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的,還得看比亞迪。近期上市的唐L和漢L,都是來自比亞迪的超級e平臺,其中就搭載目前全球量產(chǎn)最高轉(zhuǎn)速電機,其轉(zhuǎn)速達到30511rpm,峰值功率更是高達580kW,比很多雙電機的功率都大很多。
這臺電機采用高強硅鋼轉(zhuǎn)子,采用多重轉(zhuǎn)子增強設計和粘接鐵芯結(jié)構,將材料的屈服強度提升了138%,軸向剛度提升161%。采用雙U型的磁鐵排布和N50EH高能積分段磁鐵,將磁性能提升18%,渦流損耗降低了44%。定子也采用了很多低損耗設計,如0.2mm硅鋼粘接鐵芯,將鐵芯損耗降低17%。采用6極72槽10層短距繞組,讓銅損降低21%。繞組線圈上增加新研制的漆膜,突破了高壓絕緣技術的瓶頸。
這款電機的黑科技還有很多,礙于時間咱們不再深挖。高轉(zhuǎn)速電機除了讓零百加速加速很快,也讓這兩款車的極速都來到300km/h左右,將徹底改變電車跑高速弱雞的弊病。我們很高興看到,國產(chǎn)新能源在技術上的不斷突破,終于實現(xiàn)了從跟隨者到引領者的角色轉(zhuǎn)換。