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把枪口对准电机,让它更高效!

时间:2022-12-06 15:54:40       来源:帮宁工作室

编译 | 杨玉科

编辑 | 葛帮宁


【资料图】

出品 | 帮宁工作室(gbngzs)

对电动汽车来说,效率就是金钱。

哪怕只有2%~3%的效率提升,一辆电动汽车就可以为汽车制造商节省数百美元。这样一来,电动汽车成本可以逐渐接近燃油车,其盈利能力将越来越强。

当整个汽车行业将产品开发的枪口对准某一个部件时,这个部件最终会变得更小、更轻、更简单、更强大、更高效。通常情况下,由于工程师们找到了减少贵金属和其他原材料含量的方法,且提高了制造效率,这个组件的成本会更低。

这正是电动汽车的核心部件之一——电机正在经历的事情,它刚刚步入一场漫长的改造之旅。

▍效率提升3%意味着什么

通用汽车总裁马可·睿思(Mark Reuss)在接受Automotive News采访时表示:“主要是损耗问题,目前,我们才刚刚开始优化损耗,并对电机进行管控。”

跟其他汽车制造商和大多数供应商一样,通用汽车正在向电机领域投入大量资金。其目标不仅要让电机在使用更少电力,以及稀土磁体和铜的情况下更有效地运行,而且要降低制造成本。

“作为一个行业,我们可以相互学习,这方面我们一直做得很好。”今年10月,睿思在介绍由电池驱动的凯迪拉克Celestiq活动上如是说。

硅谷初创公司图拉科技(Tula Technologies)创造的现代汽缸休止技术,目前已应用于通用汽车大型皮卡和SUV。

未来,该公司将完善一种节能策略——电动汽车动态电机驱动系统(Dynamic Motor Drive)。该系统通过电流脉冲控制电机,每秒关闭和打开电机数千次。

负责该项目的图拉科技副总裁约翰·福尔斯特(John Fuerst),诠释了3%的效率提升对雪佛兰Bolt意味着什么。图拉科技正在使用Bolt车队测试动态电机驱动系统。

“行业真正衡量收益百分比的方式是每千瓦时的电池成本。电池有多大?以Bolt为例,其电池价值7200美元。如果把它缩小3%,就可以节省216美元。”

在汽车制造商已经竭力节省开支的当下,节省几百美元相当难得,这也正是为什么大家开始竞相改进电机,以及控制电力电子设备的原因。

事实是,电机已有近200年历史。在交通运输领域,电机为从踏板车到火车头的一切交通工具提供动力。

但由于汽油所含能量,以及与其他燃料相比的低成本优势,过去120年里,除丰田普锐斯和雪佛兰Volt等混合动力车型外,电机只是断断续续地出现在汽车上。

截至目前,电机的极少使用阻碍了优化进程,以适应乘用车的独特需求。当然,随着汽车制造商竞相用电动汽车取代燃油车,情况正在发生变化。

英国供应商GKN电动动力总裁德克·凯塞尔格鲁伯(Dirk Kesselgruber)认为,电机的发展速度远远快于内燃机,后者已经持续发展一个多世纪。“我不认为电机需要如此长的旅程,才能达到最佳状态。”他说。

与博世、美国车桥、达纳和其他传动系统供应商一样,GKN拥有一系列电动驱动装置,其中大多数已经大批量生产。

凯塞尔格鲁伯称,电动机器(马达)非常古老,有很多关于它的研究和学习。在汽车行业,他们关注两个方面:其一是,电机的效率,需要多少能量才能转化成转矩?

其二是,成本因素,这涵盖一切——电机的尺寸、接触关键材料的程度、冷却和热管理,以及电机的高速等。

关键词: 电动汽车 通用汽车 稀土磁铁