巴掌大的電機,能輸出超越V8發動機的馬力?廣汽埃安放大招
在燃油車時代,各大車企構築競爭壁壘的核心便是三大件,尤其是發動機技術,而多缸數大排量更是被看做是車企實力的體現,但這壹局面被新能源時代打破,三電技術相比過去的三大件在競爭壁壘上更低,這也為國產自主品牌提供了彎道超車的機會。3月3日,廣汽埃安正式發布全新壹代高性能集成電驅技術群——誇克電驅,堪稱“28到3納米芯片”的極致追求。巴掌大的電機,能輸出超越V8發動機的馬力?廣汽埃安放大招了
誇克電驅能以極小的體積迸發出更為強勁的功率,數據上看,電機功率密度可以高達12kw/kg,相比行業的6kw/kg提升了100%,更高的電機功率密度可以為誇克電驅帶來更為強勁的輸出,以巴掌大的體積實現超越V8的動力表現。新技術的推出也可以視為埃安與特斯拉不同的發展方向,剛剛結束的特斯拉投資日上,特斯拉官宣了新壹代自研電驅系統,通過減少碳化矽等材料專註在進壹步降本上,與誇克埃安更註重性能明顯不同。
縱觀汽車電機發展歷史,其應用不僅僅局限在電動車領域,小到無人機達到航母和宇航飛船,電機均在其中扮演了重要的角色,而功率密度的提升是始終追求的重點,但如何進壹步實現突破卻是世界難題,無數工程師便就沒有停下研發的腳步。如果追溯小體積電機的歷史,1900年保時捷曾推出了壹款使用小體積輪轂電機的車型,但是受制於當時的技術,由於功率密度不足,該車的極速僅僅能達到35km/h。
之所以功率密度的提升如此之難,主要有以下兩個難點。首先在保持體積不變的情況下,如何實現更大的功率輸出問題,眾所周知,為了進壹步挖掘電機的性能,就必須在有限的空間內做到更高的集成度,讓每壹個點都能釋放出最大潛能。同時還可以通過加壓的方式,讓功率進壹步提升,但這對於研發帶來了更大的技術難點,畢竟電壓每上升1V,都會對材料、工藝、軟件、封裝和安全等環節提出更大的要求。
同時為了在高功率輸出下還要進壹步降低損耗,對於技術的要求更高,通過埃安的誇克電驅和特斯拉的電驅相對比,我們可以發現,誇克電驅的輸出點好僅2%,電壓體系達到了900V,而特斯拉的電機輸出損耗為4%,電壓體系為400V,單從損耗方面來看,誇克電驅完勝。
之所以誇克電驅能夠取得如此大的進步,主要與其三大首創技術有極大關系,這些技術也引領了驅動方式的新變革。埃安的電驅研發團隊在動力科技領域持續深耕超過十年,研發實力在國內也不容小覷,針對小體積電機“高功率密度、第發熱功耗”兩個核心難點進行持續攻關,終於推出了“納米晶-非晶超效率電機”、“X-PIN扁線繞組”和“900V碳化矽功率模塊”等三項前瞻技術,從而推動誇克電驅的成功應用。
首先我們來看看“納米晶-非晶”超效率電機,要想減少電機損耗帶來的工況銷量影響,埃安的電機團隊放棄了傳統的鐵基矽鋼材料冶煉工藝,轉而設計了壹種“納米晶-非晶”合金材料及制備工藝,其冷卻速度高達100萬℃/s,較鐵基矽鋼材料快1000倍,同時其鐵損系數遠低於鐵基矽鋼等電工鋼,埃安創新應用該材料制作電機鐵芯,降低電機50%鐵芯損耗,從而有效降低電機能量損耗,電機工況效率提升至97.5%,電機最高效率達到98.5%。
轉子技術的提升也是增加電機功率的重要手段,埃安技術團隊融合自主的專利設計,研發出X-PIN扁線定子技術和碳纖維高速轉子技術,根據官方介紹,在縮小25%體積的情況下,電驅功率提升30%以上。X-PIN碳纖維高速電機技術具有3項獨有平臺繞線方案的國家專利,可實現70kW—320kW功率範圍、220—450Nm扭矩範圍多平臺兼容。
除此之外,提升電壓也能實現功率密度進壹步提升,在碳化矽技術不斷發展的同時,埃安團隊也深度介入了碳化矽產業鏈建設,並實現包含布局、封裝和回路設計等四個方向的突破,加上全銀精準低溫燒結工藝的革新,使得碳化矽模塊回路雜感降低50%以上、熱阻降低約25%、芯片通流能力提升10%以上、功率循環壽命提升約100%。助力誇克電驅實現最高滿功率工作電壓900V,峰值功率高達320kw以上,最高效率超99.8%,位居行業頂尖水平。
總結
誇克電驅的問世,埃安團隊讓人們對於未來的汽車發展擁有了更寬廣的想象空間,隨著在輪轂電機上的應用,汽車或許真的能像電影裏幻想的那樣輕松實現原地轉向、平移側方位停車等,另外,誇克電驅的應用領域還不僅僅體現在汽車方面,隨著更多場景的解鎖,誇克電驅也能助力其他領域的快速發展。
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