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“巴掌大小”的电机超越V8发动机?埃安发布「夸克电驱」!
来自:电动邦
作者:邦老师
2023-03-03 12:31:52
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早在1900年,年仅21岁的费迪南德·保时捷已经开启了电动汽车的探索之路。当时,罗纳保时捷公司(Lohner-Porsche)推出了一款电动汽车,这款车搭载双轮边电机,系统最大功率仅为5.2kW,最高时速仅有14km/h左右,电池系统由74组80V铅酸电池组成,整车质量高达1.8吨。

以当下的技术水平来看,100年前的电动汽车只是纯纯的玩具。不过Lohner-Porsche研发的电动汽车具有先驱意义,更是汽车历史中浓墨重彩的一笔。

视角转回今天,技术在电动汽车制造中究竟在扮演怎样的角色?

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去年年底,埃安推出了高端品牌——Hyper昊铂,品牌旗下超级跑车Hyper SSR直接剑指百万级别。Hyper SSR搭载了埃安自主研发的两挡四合一高性能电机,综合马力可以达到1225Ps,0-10km/h加速时间仅需1.9s。

关于电动超跑的技术,我们更容易想到空气动力学、底盘及悬架、电池等领域,而通常我们认为电机具备“天然快”的特点,从而容易忽略它的存在。事实上,电机从百年前个位数的功率演变到如今的成百上千,依然是深度依赖进步与革新的。

借Lohner-Porsche的故事做了个引子,其实今天我们主要分享的,是埃安在电驱技术方面的新成果。

■ 「夸克电驱」如何超越V8?

3月3日,埃安发布了全新一代高性能集成电驱技术群——夸克电驱。这套技术能以极小的体积蕴藏强劲的功率,其中电机功率密度可达12kw/kg,相比行业平均水平6kw/kg提升了100%。

据此,埃安也在发布会中提出了这样一条Slogan:巴掌大的电机,就能带来超越V8发动机的超大功率

作为对比,埃安将“主流电驱”与夸克电驱同时摆在桌面上,其中主流电机的尺寸与足球相仿,而一台来自夸克电驱的电机仅需其一半的尺寸即可达成同样、甚至更高的输出功率。

夸克到底有多优秀?我们可以参考官方给出的数据对比。

在与主流对手的对比中,夸克电驱在尺寸、功率密度、输出损耗等方面的参数均有优势。

近日,特斯拉在投资者日上官宣了新一代电驱系统,将通过减少碳化硅等材料的使用进一步实现成本降低。不难看出,在极致的成本控制与极致性能两套技术路线中,夸克电驱更加倾向于后者。

夸克电驱高于行业水平的数据,源自于更极致的研发。

要进行更极致的功率密度提升,就必须探索电机的空间极限,同时避免高功率输出损耗。此外,输出电压每提升1V,都是涉及材料、工艺、软件、封装、安全的庞大系统工程。在新能源汽车行业快速发展的10年中,行业的平均电机功率密度从2kw/kg逐步提升至6kw/kg。埃安夸克电驱技术可谓横空出世,让这一数字跨越式的提升到了12kw/kg。

■ 技术+格局升级

埃安电驱研发团队围绕“高功率密度,低发热损耗”两个核心点,持续进行技术迭代开发,从而积累出纳米晶-非晶超效率电机、X-PIN扁线绕组、900V高效碳化硅、E-drive软件、无动力中断电子换挡等一系列创新技术。

“纳米晶-非晶”超效率电机

永磁同步电机技术发展至今,电机铁芯损耗是影响电机工况效率的主要因素。

埃安电机团队从基础原材料和电磁原理创新开发,设计了“纳米晶-非晶” 合金材料及批量制备工艺。相较于传统的铁基硅钢材料冶炼工艺,纳米晶-非晶材料冷却速度高达100万℃/s,较铁基硅钢材料快1000倍;该材料具有原子无序排列、无晶粒、无晶界的微观特性,其铁损系数远低于铁基硅钢等电工钢。

行业首创X-PIN扁线绕组

埃安融合自主专利的「X-PIN扁线定子技术」和「碳纤维高速转子技术」,在缩小25%体积的情况下,电驱功率提升30%以上。X-PIN碳纤维高速电机可实现70-320kW功率范围,以及220-450N·m扭矩范围多平台兼容。

全球最高900V碳化硅功率模块

结合安全可靠的SiC芯片驱动与保护设计,电驱系统得以充分发挥碳化硅的高耐压、高功率密度、高效率特性。夸克电驱可实现最高满功率工作电压900V,峰值功率高达320kw以上,最高效率超99.8%。

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夸克电驱的一系列技术革新,都是从细节入手不断做到极致,正是这些技术赋予了Hyper SSR和Hyper GT极致的性能体验:0-100km/h加速时间仅需1.9/4.9秒。

亮眼数据的背后,永远离不开创造性技术的支撑。

夸克电驱不仅仅局限于汽车,还能应用在很多前瞻领域,解锁更多未来智能生活场景。比如在医疗科技领域,可以运用夸克电驱制作动力义肢,让残疾人也能拥有正常人的活动能力;再比如无人机领域,通过使用夸克电驱技术,运载量和续航均可以大幅提升。

随着夸克电驱技术不断进化,未来它还可能会被应用在智能机器人、机械外骨骼、航空航天等等高精领域。

■ 邦点评

“抓成本”和“搞技术”哪个才是王道?应该这样说,小到我们生活中常见的平衡车,大到航空母舰、太空探索等高精尖领域,电机都在其中扮演不可或缺的角色。无论在哪一个行业,电机始终都在追求“体积小型化,动力巨量化”。可以说,埃安对电机技术的不懈探索,是正向推动技术进步、产品升级的有效手段。

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