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独家供应蔚来乐道这家电驱动公司把电机“转速”打下来

来源:爱游戏APP手机登录网页版    发布时间:2025-05-28 11:54:49

  当前,一线主流整车厂都在研发储备下一代电驱动技术,马威动力公司董事长龙卫国在与媒体沟通交流时强调称。

  早在2003年至2004年期间,宝马就开始立项研究电驱动。经过三年半的研究,宝马成功研发出了混磁电机技术,并于2007年开启宝马i3、i8等新能源车型的开发项目。

  新能源汽车时代,很多人认为豪华品牌在新能源汽车技术上已经落伍,但实际上,在核心技术的研发上,这些全球化的车企早已有布局。

  1999年成立的马威,就曾在早期参与了宝马的电驱动技术的联合研发。2010年,马威的混磁电机HSM技术率先在BMW上进行量产,随后特斯拉、法拉利、阿斯顿马丁、捷豹路虎等企业均也采用了马威的早期技术路线月,马威发布全球首条闭口槽连续扁线混磁电机,独家供应蔚来乐道L60。

  汽车驱动电机中应用最多的是永磁同步电机和交流异步电机。相较于异步电机的体积大、重量重,永磁同步电机则具有体积小、效率高、高效区域宽、转矩和功率密度高、调速范围宽、快速响应能力强等优点。

  因此,以特斯拉为代表的车企,无论是自主研发生产,还是通过外部合作加工的电机,均采用永磁同步电机技术方案。

  不过,有必要注意一下的是,特斯拉 2023 年在美国发布的最新Model S ,首次搭载了混磁电机。同年 11 月推出的 Roadster 车型,其前后双电机同样采用了该技术。

  相较于永磁同步电机,混磁电机并不追求在额定功率下达到的最高转速,但其在一些极端工况之下,依旧能满足性能要求。

  特斯拉这一技术更迭也引起了行业关于混磁电机的关注。但实际上,如开篇所言,早在2013年宝马i3就采用了混磁电机(HSM)。

  早期关于混磁电机,一些业内人士认为“混磁电机存在严重的抖动和噪音问题,根本没办法应用于汽车领域。”

  在传统永磁同步电机中,转子磁铁以标准的N极、S极交替分布,运行时能够保持相对平稳。而混磁电机的技术原理在于,将传统永磁同步电机规则的N极、S极分布,重新设计为无数个微型N极、S极组合。然而,根据物理原理,能量转换过程中伴随的作用力与反作用力,极易引发电机剧烈抖动。

  据马威动力董事长龙卫国介绍,为了攻克这一难题,马威研发了非对称磁隔桥专利技术。其解决思路并非依赖复杂的减震装置,而是基于电机运行时常见的6次或8次振动特性,通过精确调整,将振动的峰值与谷值在时间维度上做到合理匹配,使其相互抵消,从而大幅度降低整体振动幅度。从外观与结构来看,马威的混磁电机转子磁铁在角度分布上呈现出非对称的设计,与传统电机形成显著差异。 最大的优点是在优化磁槽、提高磁阻的同时,增加功率密度,减少转矩波动和噪音,在功率密度、转矩密度、效率、重量上均具优异表现。

  当前,高速电机已成为行业研发趋势,大家都在做25000转 / 分钟与 35,000 转 / 分钟。但实际应用场景中,国内路况要不要高速电机?

  龙卫国表示,此前马威给某超豪华跑车品牌定制的35000转/ 分钟的高速电机已实现量产上路。这一应用的前提是欧洲部分高速公路不限速的特殊交通环境,而国内高速公路存在严格的速度限制,在此背景下,如此高转速的电机在实际驾驶场景中难以充分的发挥效能。并且,追求超高转速将引发一系列成本问题,除电机本身的研发制造成本外,还涉及配套部件如轴承等的性能升级,导致整体成本大幅提升。

  在龙卫国看来,转速不是关键,关键是如何利用现有的原材料去提高电机的能力密度。“技术的进步不在表面,现在35000转在法拉利车上跑得很好,一点问题没有,不是技术的问题。”

  归根结底还是成本的问题。近来来,汽车价格战打得愈来愈凶,汽车产业淘汰赛已确定进入最后的冲刺阶段,想要留在牌桌上,就要在所有的环节上做好极致成本控制,这种压力也早已传导到供应商身上。实际上对于零部件厂商来说,如何用更少的成本实现更好的性能,当下面临的棘手问题。

  在电机制造领域,各企业的产品布局与技术特性呈现显著差异化。然而,想要同时满足多项核心性能指标,对任何企业而言均是重大挑战。但判断一个驱动电机的好坏,龙卫国指出,最简单的四个标准“功率、扭矩、效率和重量”。

  总结来看,优秀的电机产品需要具备以下关键要素:首先,安全性与可靠性是重中之重,必然的联系到产品的实际应用价值与使用者真实的体验;其次,产品设计应兼顾紧凑性与高单位体积内的包含的能量,当前行业内若能实现 10 千瓦 / 公斤以上的能量密度,已属领先水平;再者,在材料选择与工艺设计上,需在不依赖特别的材料的前提下,实现低成本制造,同时还能够达到非常高的效率。

  在电机技术发展中,如何在有限的空间条件下实现性能突破是关键课题。电机同样大小的情况下,如何进一步提升它的性能?车上可以给到电机的空间存在限制,如何能获得更多的功率输出、扭矩输出?

  结合闭口槽的结构优势,马威开发了全新的浸没式油冷方案,能够翻倍提升电机额定扭矩和功率。龙卫国认为,“浸没式油冷闭口槽连续波绕混磁电机通过技术创新,在功率密度、效率、可靠性、轻量化和成本控制方面全面超越传统电机,且已通过实际应用验证,我们在不使用特殊电机材料的情况下,已交付的B样机功率密度达到17.4kw/kg,代表了电驱动未来的发展趋势。”

  据悉,马威在电机方面的关键技术突破有三:电磁设计,使用高磁阻嵌入式永磁电机;自研的闭口槽连续波绕技术(W-pin),通过优化绕组结构,减少铜线使用量,增强了整机输出效率;同时,浸没式油冷技术能够提升油冷效果,使温度分布更均匀,大幅度提高额定功率。

  一些友商会通过在电机上套一个套子,塞在里面,把这些缝都堵住,再放转子在里面,这样空气之间的间隔就会大。每增加0.5间隔,外部体积就要增加10%到15%,性能上会有所影响,同时在效率上会降低,损耗也会增加。

  龙卫国指出,马威的这套电机冷却计划方案并不是特别需要加套组,只需要两边进行密封即可。另外,定子浸在油里面能够达到非常好的冷却效果,能够逐步提升热效率,就是浸没式油冷。这两个技术结合。

  龙卫国强调称,“转子在油里转和在空气中转,损耗是完全不一样的,尤其是高速电机中,浸没式油冷没有一点的成本增加。”总结来说,就是损耗降低了,冷却提高了,整体性能就提高了。

  那么,具体成本可以优化多少?龙卫国并未透露具体的数据,但他指出,“在成本不增加的情况下,能大大的提升近一倍的功率密度。”

  龙卫国进一步举例称,马威给阿斯顿马丁做的150千瓦的电机,有效部件8公斤多,采用的就是浸没式油冷,转速能够达到21,000转/分钟。

  现在整个汽车行业进入最后激烈的“淘汰赛”关键期,作为供应商,龙卫国不认为“卷”是坏事。他认为“卷”是好事,“为何需要怕卷?因为卷才带动了生产力的发展,才带动了技术的发展,但是不能无序地恶性竞争。”

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