在正确的道路上,汽车电机

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Equipmake董事总经理Ian Foley问道,电动机仅仅是一种商品,就像挡风玻璃刮水器一样,还是对品牌和研发更重要?

内燃机已经存在了很长时间,并且是普通汽车不可或缺的一部分,大多数人都对它的功能和原理有所了解。

安培电动机的目标是创纪录的功率密度

即使不是汽油迷,你也会知道6.0升的V12发动机比1.0升的三缸发动机更强大,而对于发烧友来说,扭矩、涡轮增压器和压缩比是激情对话的来源。也是买一辆车而不是另一辆车的理由。

但即使是最狂热的汽油迷也不太可能那么关心电动马达。它们可能已经存在了更长的时间——250年,而内燃机只有150年——但是,无论是雷诺Zoe还是法拉利SF90,大多数人几乎不知道是什么让电动机变得特别。甚至是在车上的位置。

那么制造商该怎么办呢?电动马达仅仅是一种商品,就像挡风玻璃上的雨刷一样,还是对品牌和研发更重要?

原始设备制造商可能不会像宣传内燃机(甚至是电动汽车电池)那样大肆宣传发动机的发展,但这并不是说它不值得大肆宣传。问题是,内部开发或使用供应商有意义吗?

电动马达
带注释部分的辐条电机(图片来源:Equipmake)

公司内部的好处很多。首先,你可以选择你想要的。大多数电动汽车使用同步电机,但无论你选择永磁体还是非磁体类型,都会对性能产生很大影响。您还可以专注于使用更轻的材料来建造或替代稀土磁铁的解决方案。

你可以定义电机的效率图——作为扭矩和速度的函数——以适应能源使用(对于家用汽车的电动汽车电池来说很重要)或峰值功率与持续功率(对于高性能汽车来说至关重要)。

由于部件数量和开发成本远低于传统的ICE动力总成,因此您可以定制电机,将封装推向极致,允许内部开发特定电机,以充分利用平台上的空间。

到目前为止,有很多制造商已经实现了内部生产。尼桑、丰田、本田、特斯拉和福特分别投资数百万美元为LEAF、普锐斯、Model 3和Mach-E(更不用说传闻中的F150电动版)等重要车型开发特定的电机。

另一方面,博世(Bosch)、法雷奥(Valeo)和博格华纳(BorgWarner)等主要的一级供应商继续提供大量的电动汽车和混合动力汽车,并长期建立了工程师团队。

那么,这个行业将走向何方?之所以难以预测,是因为技术发展的速度。

我的公司Equipmake就是一个很好的例子。在过去的五年里,我们开发了一系列使用辐条结构的永磁电机(之所以这么说,是因为磁铁的排列像车轮的辐条),以带来主要的冷却优势。因为我们可以保持电机冷却,我们的电机可以产生大量的功率和扭矩,使用更便宜的磁铁材料和传统的制造方法。

电动马达
(图片:Equipmake)

下一阶段是3D打印电机,称为AMPERE。虽然大多数工程师会为4kW/kg的功率重量比而欣喜若狂,即使是我们最轻的电机,125kW的APM120重量仅为14kg,功率密度略低于9kW/kg,但AMPERE的目标是不到10kg,峰值输出功率为220kW,功率重量比超过22kW /kg。

这是传统电机的五倍,是我们自己技术的两倍。它还可以以30,000转/分钟的速度旋转(而不是10,000转/分钟至12,000转/分钟),并且使用最少的高强度合金和昂贵的活性材料,从而降低成本。我们也将在不到12个月的时间里准备好一个原型。

Equipmake只是诺福克郡一家相对较小的公司,但我们证明了发展正在以闪电般的速度进行。

那么,整个行业的情况如何呢?如果原始设备制造商继续预见到成本和设计优势,那么他们将进一步转向内部生产,但如果不是这样,如果大多数大众市场的汽车都是基于模块化的电动滑板,那么“现成的”就有意义了,趋势可能会朝着另一个方向发展。

在很多方面,电动汽车市场就像80年代的个人电脑行业。技术发展如此之快,我们还不知道实际的标准是什么。我们还需要10年的时间才能找到答案——这正是让工程师们如此兴奋的地方。相信我,我们不会等着瞧的。我们将继续把技术推向极限。谁知道呢,我们甚至可能让汽车电动马达成为汽油迷和普通购车者之间争论的话题。

Ian Foley,董事总经理Equipmake