中國質量新聞網訊(安宇航)3月3日,廣汽埃安正式發布全新一代高性能集成電驅技術——夸克電驅。該電驅系統擁有“體積小、動力強”的特點,電機功率密度高達12kw/kg,體積相比普通電機縮小25%,同時還進一步降低了傳動損耗,可輸出更高功率。與此同時,這套電驅將應用于埃安Hyper SSR和Hyper GT車型上,可分別實現零百1.9秒和4.9秒的強勁動力表現,提升用戶用車體驗。
功率密度實現100%躍升,埃安突破電驅行業難題
小到生活中常見的平衡車、無人機等普通應用,大到航空母艦、太空探索等高精尖領域,電機都在其中扮演不可或缺的角色。但無論在哪個行業,都在追求“體積小,動力強”的電機。可以說,電機技術的發展史,就是一段不斷追求極致功率密度的歷史。
事實上,電機功率密度的突破一直以來都是個難題。工程師、科研機構,致力于提升其功率密度。有成功,亦有失敗。功率密度的突破,面臨著兩大難題。
一方面是要考慮在體積不變的情況下,如何實現更大的功率輸出。這就要去探索電機的空間上限,使其每一個點都能釋放出潛能。同時,還可以通過提升電壓的方式,提升功率。
另一方面還要避免功率輸出損耗。這就要在“銅損、鐵損、機械損耗”等多方面下足功夫,從而保證電機高功率輸出。
近些年來,新能源汽車行業快速發展,行業的平均電機功率密度從2kw/kg提升到6kw/kg。而埃安夸克電驅技術的出現,讓電機功率密度提升到12kw/kg,實現了新躍升。
三大技術融合,成就夸克電驅強勁性能
埃安電驅研發團隊深耕動力科技領域十余年,擁有雄厚的研發實力。圍繞“高功率密度,低發熱損耗”兩個核心點,持續進行技術迭代開發,從而積累納米晶-非晶超效率電機、X-PIN扁線繞組、900V高效碳化硅、E-drive軟件、無動力中斷電子換擋等一系列創新技術。其中最核心的是三大技術,分別為“納米晶-非晶”電機、X-PIN扁線定子技術和900V高效碳化硅技術。
具體來看,永磁同步電機技術發展至今,電機鐵芯損耗是影響電機工況效率的主要因素。埃安電機團隊從基礎原材料和電磁原理重新開發,設計了一種“納米晶-非晶”合金材料及批量制備工藝。相較于傳統的鐵基硅鋼材料冶煉工藝,納米晶-非晶材料冷卻速度更快,其鐵損系數遠低于鐵基硅鋼等電工鋼。埃安使用該材料制作電機鐵芯,可降低電機50%鐵芯損耗,有效降低電機能量損耗,從而提升電機工作效率。
埃安研發的X-PIN扁線定子技術在縮小電機25%體積的情況下,可將其功率提升30%以上。基于電機技術的進步,未來產品將呈現小型化、輕量化、出行形態多樣化等特點。X-PIN扁線定子技術可實現多平臺兼容,并可在70kW-320kW功率范圍、220-450Nm扭矩范圍覆蓋。
與此同時,埃安還介入到SiC產業鏈建設。從芯片布局、均流一致性、縮小芯片開關延時、疊層功率回路設計四個方向進行突破。結合安全可靠的SiC芯片驅動與保護設計,充分發揮碳化硅高耐壓、高功率密度、高效率特性,從而助力夸克電驅實現滿功率工作電壓達到900V,峰值功率達320kw以上。
夸克電驅的技術不僅突破了“強動力與小體積”不可兼得的矛盾,也賦予埃安Hyper SSR和Hyper GT更強的動力性能。據埃安介紹,旗下Hyper SSR在夸克電驅技術的加持下,0-100km/h加速時間僅需1.9秒,Hyper GT也擁有4.9秒的零百加速能力,讓用戶的使用體驗得到了進一步提升。
當然,夸克電驅不僅局限于汽車,還能應用在其他領域。隨著其不斷進化,未來它可能會被應用在智能機器人、機械外骨骼、醫療、航空航天等多個高精領域,讓機械便攜化。
【觀察】
不得不說,夸克電驅的出現,解決了電驅行業“強動力與小體積”的難題,也讓人們對未來汽車形態有了更豐富的想象空間。此前,埃安還發布了彈匣電池、超倍速電池、海綿硅電池三大原創電池技術,同時還推出了“AEP 3.0平臺”以及“星靈架構”等一系列高端技術。相信在未來埃安還會推出更多自主新能源科技技術,隨著新技術的陸續發布,不僅可為用戶帶來更高端、智能的產品體驗,還可助推新能源汽車產業發展。(本文圖片均來自廣汽埃安)