巴掌大的電機(jī),能輸出超越V8發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力?廣汽埃安放大招了
在燃油車時(shí)代,各大車企構(gòu)筑競爭壁壘的核心便是三大件,尤其是發(fā)動(dòng)機(jī)技術(shù),而多缸數(shù)大排量更是被看做是車企實(shí)力的體現(xiàn),但這一局面被新能源時(shí)代打破,三電技術(shù)相比過去的三大件在競爭壁壘上更低,這也為國產(chǎn)自主品牌提供了彎道超車的機(jī)會(huì)。3月3日,廣汽埃安正式發(fā)布全新一代高性能集成電驅(qū)技術(shù)群——夸克電驅(qū),堪稱“28到3納米芯片”的極致追求。巴掌大的電機(jī),能輸出超越V8發(fā)動(dòng)機(jī)的馬力?廣汽埃安放大招了

夸克電驅(qū)能以極小的體積迸發(fā)出更為強(qiáng)勁的功率,數(shù)據(jù)上看,電機(jī)功率密度可以高達(dá)12kw/kg,相比行業(yè)的6kw/kg提升了100%,更高的電機(jī)功率密度可以為夸克電驅(qū)帶來更為強(qiáng)勁的輸出,以巴掌大的體積實(shí)現(xiàn)超越V8的動(dòng)力表現(xiàn)。新技術(shù)的推出也可以視為埃安與特斯拉不同的發(fā)展方向,剛剛結(jié)束的特斯拉投資日上,特斯拉官宣了新一代自研電驅(qū)系統(tǒng),通過減少碳化硅等材料專注在進(jìn)一步降本上,與夸克埃安更注重性能明顯不同。

縱觀汽車電機(jī)發(fā)展歷史,其應(yīng)用不僅僅局限在電動(dòng)車領(lǐng)域,小到無人機(jī)達(dá)到航母和宇航飛船,電機(jī)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(diǎn),但如何進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)突破卻是世界難題,無數(shù)工程師便就沒有停下研發(fā)的腳步。如果追溯小體積電機(jī)的歷史,1900年保時(shí)捷曾推出了一款使用小體積輪轂電機(jī)的車型,但是受制于當(dāng)時(shí)的技術(shù),由于功率密度不足,該車的極速僅僅能達(dá)到35km/h。

之所以功率密度的提升如此之難,主要有以下兩個(gè)難點(diǎn)。首先在保持體積不變的情況下,如何實(shí)現(xiàn)更大的功率輸出問題,眾所周知,為了進(jìn)一步挖掘電機(jī)的性能,就必須在有限的空間內(nèi)做到更高的集成度,讓每一個(gè)點(diǎn)都能釋放出最大潛能。同時(shí)還可以通過加壓的方式,讓功率進(jìn)一步提升,但這對于研發(fā)帶來了更大的技術(shù)難點(diǎn),畢竟電壓每上升1V,都會(huì)對材料、工藝、軟件、封裝和安全等環(huán)節(jié)提出更大的要求。

同時(shí)為了在高功率輸出下還要進(jìn)一步降低損耗,對于技術(shù)的要求更高,通過埃安的夸克電驅(qū)和特斯拉的電驅(qū)相對比,我們可以發(fā)現(xiàn),夸克電驅(qū)的輸出點(diǎn)好僅2%,電壓體系達(dá)到了900V,而特斯拉的電機(jī)輸出損耗為4%,電壓體系為400V,單從損耗方面來看,夸克電驅(qū)完勝。

之所以夸克電驅(qū)能夠取得如此大的進(jìn)步,主要與其三大首創(chuàng)技術(shù)有極大關(guān)系,這些技術(shù)也引領(lǐng)了驅(qū)動(dòng)方式的新變革。埃安的電驅(qū)研發(fā)團(tuán)隊(duì)在動(dòng)力科技領(lǐng)域持續(xù)深耕超過十年,研發(fā)實(shí)力在國內(nèi)也不容小覷,針對小體積電機(jī)“高功率密度、第發(fā)熱功耗”兩個(gè)核心難點(diǎn)進(jìn)行持續(xù)攻關(guān),終于推出了“納米晶-非晶超效率電機(jī)”、“X-PIN扁線繞組”和“900V碳化硅功率模塊”等三項(xiàng)前瞻技術(shù),從而推動(dòng)夸克電驅(qū)的成功應(yīng)用。

首先我們來看看“納米晶-非晶”超效率電機(jī),要想減少電機(jī)損耗帶來的工況銷量影響,埃安的電機(jī)團(tuán)隊(duì)放棄了傳統(tǒng)的鐵基硅鋼材料冶煉工藝,轉(zhuǎn)而設(shè)計(jì)了一種“納米晶-非晶”合金材料及制備工藝,其冷卻速度高達(dá)100萬℃/s,較鐵基硅鋼材料快1000倍,同時(shí)其鐵損系數(shù)遠(yuǎn)低于鐵基硅鋼等電工鋼,埃安創(chuàng)新應(yīng)用該材料制作電機(jī)鐵芯,降低電機(jī)50%鐵芯損耗,從而有效降低電機(jī)能量損耗,電機(jī)工況效率提升至97.5%,電機(jī)最高效率達(dá)到98.5%。

轉(zhuǎn)子技術(shù)的提升也是增加電機(jī)功率的重要手段,埃安技術(shù)團(tuán)隊(duì)融合自主的專利設(shè)計(jì),研發(fā)出X-PIN扁線定子技術(shù)和碳纖維高速轉(zhuǎn)子技術(shù),根據(jù)官方介紹,在縮小25%體積的情況下,電驅(qū)功率提升30%以上。X-PIN碳纖維高速電機(jī)技術(shù)具有3項(xiàng)獨(dú)有平臺繞線方案的國家專利,可實(shí)現(xiàn)70kW—320kW功率范圍、220—450Nm扭矩范圍多平臺兼容。

除此之外,提升電壓也能實(shí)現(xiàn)功率密度進(jìn)一步提升,在碳化硅技術(shù)不斷發(fā)展的同時(shí),埃安團(tuán)隊(duì)也深度介入了碳化硅產(chǎn)業(yè)鏈建設(shè),并實(shí)現(xiàn)包含布局、封裝和回路設(shè)計(jì)等四個(gè)方向的突破,加上全銀精準(zhǔn)低溫?zé)Y(jié)工藝的革新,使得碳化硅模塊回路雜感降低50%以上、熱阻降低約25%、芯片通流能力提升10%以上、功率循環(huán)壽命提升約100%。助力夸克電驅(qū)實(shí)現(xiàn)最高滿功率工作電壓900V,峰值功率高達(dá)320kw以上,最高效率超99.8%,位居行業(yè)頂尖水平。

總結(jié)
夸克電驅(qū)的問世,埃安團(tuán)隊(duì)讓人們對于未來的汽車發(fā)展擁有了更寬廣的想象空間,隨著在輪轂電機(jī)上的應(yīng)用,汽車或許真的能像電影里幻想的那樣輕松實(shí)現(xiàn)原地轉(zhuǎn)向、平移側(cè)方位停車等,另外,夸克電驅(qū)的應(yīng)用領(lǐng)域還不僅僅體現(xiàn)在汽車方面,隨著更多場景的解鎖,夸克電驅(qū)也能助力其他領(lǐng)域的快速發(fā)展。