當前,新一輪科技革命和產業變革浪潮襲來,整個汽車業向著電動化、智能化、網聯化、共享化方向提速前進。尤其是在汽車電動化、智能化的「風口」之下,輪轂電機驅動產品的熱度升溫,被認為是電動車傳動系統的終極解決方案。作為國內電機製造行業的後起之秀,「中藝盛世」旗下天津中藝銀舟電機製造有限公司(以下簡稱「中藝銀舟」) 從2008年開始自主研發輪轂電機技術,歷經了從無刷直流電機到永磁同步電機階段,並首創了目前國內的變繞組技術。
11月6日,在主題為「驅動世界 轉動未來」的發布會上,中藝銀舟發布了三款輪轂電機和一款「二合一」通用輪轂電機控制器。其中兩款輪轂電機適用於大巴車、中巴車(或物流車),另外一款則適用於乘用車SUV。控制器則採用「二合一」模式,外形通用。對此,與會的行業協會、輪轂電機技術專家表示,此次新品發布不僅展示了中藝銀舟多年的技術研究成果,意味著其輪轂電機產業化進程再邁一步,還為新能源汽車驅動動力系統「顛覆式、跨時代」的變革注入新動能。
■輪轂電機驅動系統優勢明顯
「新能源汽車動力系統的發展分為三個方向:第一是中央電機集中驅動技術,第二是輪邊電機技術,第三是輪轂電機技術。」活動現場,天津中藝銀舟電機製造有限公司電機技術部經理郭俊起表示,輪轂電機技術能有效解決新能源汽車成本、能耗等問題,可以認為輪轂電機是新能源純電動汽車的終極解決方案。
對此,業內專家也一致認為,輪轂電機技術是具有前瞻性、先導性和探索性的重大技術,是新能源汽車未來產品技術更新換代和推動產業發展的重要基礎性技術。
據了解,目前在用新能源汽車的動力驅動與燃油汽車非常相似:通過汽車電機(燃油汽車通過發動機)把汽車變速箱、離合器等進行結合,再通過傳動軸等固定控制裝置,來驅動汽車行駛。而輪轂電機是把目前在用新能源汽車的動力系統、傳動系統和剎車系統三大系統進行集成後,設計研製出來的汽車新型驅動系統。那麼,相較於其他驅動系統,「中藝銀舟」自主研發的輪轂電機產品優勢到底在哪?
天津中藝銀舟電機製造有限公司副總經理周恩溱介紹,一是高效節能。相較於傳統的傳動系統,輪轂電機可以直接驅動車輪,避免了機械傳動上的損失,可以提高10%左右的效率。這對於電動汽車來說,意味著續駛裡程的增加;二是節省車內空間。輪轂電機將動力、傳動和制動裝置整合到輪轂內,大大節省前艙的布置空間以及四驅車輛的後排座椅的凸起,使得車內的空間更寬大和舒適;三是易控制的性能提高。由於電機直接驅動車輪,電機控制器只需一個簡單指令就可以控制轉速和扭矩,可實現車輪的90度旋轉。最後是低成本,安裝了輪轂電機的新能源汽車,因為節省了複雜的傳動和制動等裝置,整車的結構變得更簡單,零部件組成也更少,因此在整車開發的成本和製造成本上自然會大幅下降。
■發布的新產品「新」在哪?
與在用新能源汽車的電機不同,此次發布的「中藝銀舟」自主研發的輪轂電機新產品,是將「扁銅線定子結構設計」「變繞組技術」「高效冷卻結構設計」 等高新技術製成的電機嵌入到汽車的輪轂裡,再通過電機輪轂作為新能源汽車的動能驅動,來實現整車的正常行駛。採用了上述高新技術及工藝製成的輪轂電機,可以實現轉矩密度高,整體性能在原先研發基礎上的大幅提升。
放眼未來,使用這種輪轂電機上路行駛的新能源汽車,不僅可以省去傳統汽車的機械換擋、離合器、變速箱、傳動軸和機械差速器等不必要的部件,達到節能環保、節省空間的目的,還會因使用了「扁銅線定子結構設計」等高新技術,來增加新能源汽車的動能(特別是新能源汽車在啟動和低速行駛時的「爆發力」),在保證車輛性能安全的同時,達到啟動和提速快,縮短行車時間的目的。
另外,中藝銀舟發布的輪轂電機系列產品最吸引眼球的還在於,長期困擾「駕車新手」的側方位停車問題,變得簡單和易如反掌:擁有輪轂電機的新能源汽車,軲轆具有旋轉90度功能。駕駛員在側方停車時,無需再「停車入庫」,而是將愛車停在泊位外側,橫向就能將愛車平移駛入側方的泊位裡。
實際上,輪轂電機早已在歐洲8個國家、10多條純電動商用車運輸路線上運營,最早的一批開始於2009年。不過,作為國內汽車電驅動系統未來發展方向的輪轂電機,其可靠性是產業推廣的關鍵問題。
記者了解到,在保障產品可靠性和性能方面,中藝銀舟也狠下功夫。天津中藝銀舟電機製造有限公司董事、輪轂電機技術帶頭人尹永河表示,在「中藝銀舟」產品檢測、驗證,以及產品的研發、製造過程中,項目組設計部門採用世界一流的電磁計算仿真、結構設計仿真、電力電子聯合仿真軟體運行,仿真數據與設計輸入進行對比,逐一分析各項數據,以便核算方案的滿足性。另外,在零部件檢測上我們運用了「三坐標測量機」等精密儀器和專業設備,來大幅度提高了產品的尺度精度、定位以及幾何精度,確保產品完全符合設計標準和規範,有效提高合格產品的生產率。另外,在整機驗證上,「中藝銀舟」還採用了國內行業極少使用的大扭矩測功機,來兼顧各動力機械低速和高速加載測功試驗,確保產品的性能。
此外,他還表示,中藝銀舟具有自主研發、製造、驗證和檢驗的能力,對於輪轂電機生產可以實現自動化。小到熔接機、線頭整形機,大到自動繞線機、自動焊接整形一體機、自動機械手、自動壓力機,以及全流程的工作檯等。
編輯:黃霞