效率超95%的新型无磁电动机,堪比电动方程式赛车

瘠薄 2021-05-12 13:50:38

我们往往把过多关注点放在电池上,例如它们是用宁德时代还是松下的电池?是三元锂还是磷酸铁锂等等。


但在电池以外的战场更为激烈,包括电驱动和逆变器。目前这方面技术除了博格华纳、法雷奥、麦格纳等零部件巨头投入大量的精力研发外,就连捷豹、宝马等主机厂也在加紧研发。


下面我们来聊聊电动机哪些黑科技。


目前在电动车上使用的电动机有两种——永磁同步电机和无磁感应交流异步电机。


永磁同步电机技术成熟,而且效率较高,所以被应用在大部分单电机设计的电动车上,例如特斯拉Model 3长续航版就是后置单电机。


但永磁电机有一个大的缺点——它需要用到珍贵的稀土材料。还有永磁同步电机价格稍高,以及高温易退磁等缺点。

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马勒无磁电机效率超95%


而感应交流异步电机优点是无需稀土,但缺点就是扭矩密度和功率密度低,而且体积较大。但无论如何,感应交流异步电机才是未来的发展方向。


例如特斯拉、蔚来等采用双电机的性能版本,就是后轴永磁同步,前轴感应异步方案。


感应交流异步电机国际先进水平效率一般可以做到92%,比永磁电机略低。

效率超95%的新型无磁电动机,堪比电动方程式赛车

近日马勒发布了一款集不同类型电机优势于一体的新型无磁电机,此款产品无需稀土材料。但该电机在几乎任何工况下的效率都可达95%以上,这在之前只有电动方程式赛车能做到。

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马勒这款电机的关键特性在于无接触的感应式动力传输,这使得电机可以无磨损运行。无接触无磨损给它带来两个优势——一是在高转速时尤为高效,二是特别耐用。


电机内部旋转部件与静止部件之间的电能传输不发生接触,因而不会产生磨损,可以做到电机免于维护,这样的优势让应用范围广泛。

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加上马勒的产品设计有易于拓展的特点,这可以让这种电机技术适用于从微型汽车到商用车的各级各类车型。

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这套技术的核心是一个被马勒称为“无线发射器”的部件,它使用交变磁场,然后将其转换成电磁线圈的直流电,而这些电磁线圈代替了永磁体。


不过谈到电驱动技术,不能不提这个领域的重要品牌——博格华纳。

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你会在非常多电动车上看到博格华纳的电驱动产品,包括威马、长城,甚至是北汽极狐阿尔法T。博格华纳去年收购德尔福科技,这大大增强了汽车电子和功率电子的业务规模、技术、人才和系统能力。

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博格华纳iDM也是一种“三合一”电驱动——将永磁同步电机、高性能电子控制模块和高效减速机构分合而为一。目前博格华纳的iDM系统中的电机是最高转速16000 rpm的永磁同步电机,高于行业的平均水平。

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S型绕组导线


博格华纳研发了用于电动机和交流发电机的开创性S型绕组导线,这一制造工艺上的重大突破,可帮助汽车生产商大规模生产高达350伏的高压电机。


而在国际车企中,宝马是对电驱动投入最大的品牌之一。


2017年宝马在慕尼黑投了20亿欧元,目的除了研发电芯外,还有第五代的电驱动系统。第五代电动驱动系统的关键优势在于电机、变速箱、电力驱动元件被组合成紧凑的驱动部件,能够减少目前各自分离而造成侵占机械空间的状况。

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目前宝马第五代电驱动已经应用在国产的宝马ix3上面,而据我们试驾后的效果来看,宝马ix3的续航里程非常靠谱:一方面是它采用了宁德时代NCM811电芯,另一方面就是采用了第五代的电驱动系统。


宝马的第五代的电驱动是一个模块化设计,也让其更容易不同的驱动部件与不同的电池包组合,从而衍生性能不同的动力组合。


所以电驱动已经成为零部件和主机场抢夺的主战场,马勒、博格华纳、博世和麦格纳这些零部件巨头,以及主机厂都积极自已研发,以求在技术上先发制人。例如在造车新势力中,蔚来就是采用自己研发的电驱动。

来源:AutoLab

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