電動汽車之爭更應關注電機技術

　　業(yè)內人士表示，電池組是電動汽車中最昂貴的部分，提升電機效率可以讓車企在不影響行駛里程或性能的情況下減小電池尺寸，進而降低生產成本，這有利于電動汽車的快速普及和發(fā)展。

　　有數據顯示，如果電動汽車效率提高2%-3%，每輛車就可以為車企節(jié)省數百美元，使其成本接近燃油車。更重要的是，這也可以提升車企的盈利能力。

　　在此背景下，車企和供應商正在加大對電機(俗稱“馬達”)技術研發(fā)的投入。根據以往的經驗，當汽車行業(yè)把產品開發(fā)的目標聚焦在某一個零部件時，該零部件通常會變得更小、更輕、更簡單、更強大、更高效。

　　效率決定成本

　　“這是發(fā)動機能量損耗的問題，目前我們已經開始著手優(yōu)化工作，也在加大研發(fā)對發(fā)動機的控制?！蓖ㄓ闷嚳偛民R克·魯斯(Mark Reuss)表示，“在汽車行業(yè)，我們可以和同行相互學習，在這方面也一直做得很好。”

　　與大多數汽車制造商和供應商一樣，通用汽車正在為電機技術的研發(fā)投入大量資金，目標不僅是在運用更少的電力和原材料的情況下更有效的運行，同時還要降低制造成本。

　　硅谷初創(chuàng)公司圖拉科技(Tula Technologies)為通用汽車的大型皮卡和SUV設計了現代汽缸失活系統(tǒng)，公司即將完善一種名為電動汽車動態(tài)電機驅動的節(jié)能策略，原理是為電機提供脈沖電流，最終提高電機效率。

　　圖拉科技動態(tài)電機驅動和工程高級副總裁約翰·富爾斯特(John Fuerst)說，“電池行業(yè)真正決定收益百分比的方式是每千瓦時的成本。通用Bolt的電池成本是7200美元，如果縮小3%就可以少花216美元?！?/p>

　　對于正在竭力減少開支的汽車制造商而言，節(jié)省幾百美元是十分艱難的，這就是它們正在進行提升電機效率和控制電動設備競賽的原因。

　　發(fā)展有跡可循

　　事實上，電機已經有近200年的歷史。在交通運輸中，電機為從踏板車到火車頭的多種車輛提供動力。然而，除了豐田普銳斯和雪佛蘭Volt等混合動力汽車外，電機在過去120年左右的時間里并未得到普及，原因是汽油的能量大且成本低。

　　隨著電動汽車逐漸搶占燃油車的市場份額，情況正在發(fā)生變化。英國供應商GKN電力轉動部門總裁德克·凱塞爾格魯伯(Dirk Kesselgruber)認為，電機的發(fā)展速度將遠遠快于內燃機，后者已經持續(xù)發(fā)展了一個多世紀?！拔也徽J為電機會用這么長的時間才能達到最佳狀態(tài)，”凱塞爾格魯伯說。

　　“電機有很長的歷史，也有很多相關知識可供學習?！眲P塞爾格魯伯解釋道，在汽車行業(yè)，我們關注兩個方面。首先是電機的效率，需要多少能量才能轉化成扭矩；其次是成本，包括電機尺寸、接觸關鍵材料程度、冷卻和熱管理等方面。

　　美國能源部表示，電動汽車驅動系統(tǒng)能源損失約為15%到20%，而汽油發(fā)動機這一數據為64%到75%，其中部分損失由摩擦引起，其他的則為熱損失。因此，提高效率不僅是減少電機和齒輪箱內部的摩擦，還包括減少電動機的重量和尺寸以控制熱量，進而適應車輛的需要。

　　技術逐漸成熟

　　相比內燃機，電機的轉速更快且呈現不斷提升的趨勢，這意味著轉子、定子和磁鐵必須非常強大，以保證安全。

　　通用汽車負責電氣化戰(zhàn)略和電池工程的總經理蒂姆·格雷(Tim Grewe)說：“在如何控制磁鐵并實現高速行駛方面，需要進行大量的調整和工程設計。”格雷參與了通用汽車生產的每一款電動汽車和混合動力汽車，從90年代末的EV1到凱迪拉克Celestiq。

　　目前，通用汽車已經投入了大量的資源，研究如何優(yōu)化電機中的磁鐵?！皬脑O計層面來說，我們通過使用更少的稀土來制造更好的發(fā)動機?！备窭渍f，“我們進一步完善了磁模型和三維磁計算能力，只在關鍵位置直接將關鍵稀土涂在磁鐵上，因為磁鐵的強度就是扭矩。”

　　值得一提的是，在短短三年內，汽車零部件供應商博世的工程師將一款電動機的尺寸縮小了近50%。他們將電機、逆變器和變速器集成到一個沖壓外殼組成的單元中，從而降低了制造和材料成本。

　　此外，博世還在尋找減少稀土磁鐵使用的方法。博世電機產品經理阿圖羅·瑪雅(Arturo Maya)表示：“磁鐵相當于電機成本的一半，因此有很大的改進潛力。另外，稀土材料也非常重要，我們希望能夠以更優(yōu)惠的方式獲得?！?/p>

　　業(yè)內人士表示，電池組是電動汽車中最昂貴的部分，提升電機效率可以讓車企在不影響行駛里程或性能的情況下減小電池尺寸，進而降低生產成本，這有利于電動汽車的快速普及和發(fā)展。

　　轉自：中國經濟網

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