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作者 | 郎玉峰
3 月 2 日,特斯拉召开了投资者日大会,虽然没有爆出很 " 重磅 " 的技术性内容,但也提出了很多「概念性」的话题,包括在材料、生产、制造方面的成本控制。
马斯克前脚刚讲完话,3 月 3 日,埃安也召开了全新一代高性能集成电驱技术——夸克电驱。
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电机能玩出什么花?
夸克电驱,有两个关键词值得注意,「高性能」与「集成」。
性能先不谈,我们先来聊聊集成,相信很多人了解机械行业,亦或者是电驱系统行业的小伙伴都会知道,系统集成度越高,就越能够压缩内部的空间浪费,以及可以将系统做到更为完整。
目前电驱系统,电动机是电驱系统的驱动单元,电机的使用范围非常广泛,小到生活中常见的平衡车、剃须刀等,大到 " 国之重器 " 航空母舰等,因为广泛的使用场景,所以技术的进阶也是尤为重要,突破、不断突破,也是技术发展的必经之路。
我们经常听到动力电池的「能量密度」,其实电机也同样有属于自己的密度单位——功率密度。毋庸置疑,电机固定的「重量」和「体积」下,不断提升功率,就是电机的功率密度增加。
目前电动车行业,普遍的电机功率密度从 10 年前的 2kW/kg 提升至了目前的 6kW/kw,而目前很多动力电机单体都采用 120kW-200kW 不等的电机配置,如果功率密度提升,不仅能够给车身带来很好的轻量化,也可以在空间利用率上有进一步的提升。
埃安夸克电驱技术的推出,根据官方数据表示,电机功率从目前行业主流的 6kW/kg 可以提升至 12kW/kg,直接是翻倍的增长,尤其是埃安在一次和特斯拉品牌在电驱系统中作出对比,夸克 900V 电压体系的电驱系统,对比特斯拉 400V 电压体系下的电机对比,在体积方面,差距确实蛮大的。
聊完集成,我们再来聊性能,毕竟刚才说过,目前电动车行业主流的电机才 120kW-200kW 不等,甚至有些性能更强的车型,采用的电机功率更大,其实在特斯拉品牌刚刚成立之初,在 Roadster 车型上就有因为功率和密度做出妥协,被迫采用了「电驱变速箱」,但后来电机技术越来越发达,所以在功率、扭矩达到目前主流水准以后,电驱系统是没有必要使用变速箱的。
埃安此次发布的夸克电驱系统,内部基础原材料和电磁原理创新做出全新的开发,设计了一种 " 纳米晶 - 非晶 " 合金材料及批量制备工艺,降低电机 50% 贴心损耗,并且电机效率最大提升至 98.5%;融合自主专利的 X-PIN 扁线定子技术和碳纤维高速转子技术,在体积可以因为高集成特性的缩小下,电驱功率仍旧可以做到提升。
根据官方描述是:巴掌大的电机,可以媲美 V8 发动机,所以很期待量产装车以后的真实表现。
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900V 高压平台的「基础」
在 800V 高压平台大火以后,笔者针对 800V 功率模块的 SiC,也就是碳化硅模块做过剖析,讲述了为啥 800V 需要从 IGBT 进阶至碳化硅模块,主要原因是电压增加,需要导电性、耐热性等多维度更好的稀土材料,碳化硅是目前 800V 平台下非常优秀的原材料。
此次埃安推出 900V 高压平台,深度介入 SiC 产业链建设,自研封装设计。根据目前官方数据表示,埃安可以完成 SiC 模块回路杂感降低 50% 以上,热阻降低约 25%、芯片通流能力提升 10% 以上,功率循环寿命提升约 100%。
也许这么多专业名词可能很多人不了解,简单的说,就是在 SiC 功率模块,在优化、封装重新优化以后,可以提升 SiC 功率模块的性能表现。
依靠夸克电驱系统的「高集成」、「高性能」背景下,搭配埃安 900V 平台 SiC 模块的高传输能力,可以让埃安的 Hyper SSR 和 Hyper GT 成就出更好的性能和空间体验,官方数据称,Hyper SSR 可以实现最快多电机 1.9 秒百公里加速,这里的多电机,笔者猜测应该大概率是采用 3 电机,甚至 4 电机系统,而 Hyper GT 可以实现最快单电机 4.9 秒百公里加速成绩,这个就比较厉害了,需要单电机绝对的功率输出,才能做到单电机 5 秒以内的百公里加速成绩。
写在最后
各个品牌在行业内的进步,技术都是最坚实的重要发展之路,埃安此次在电驱、电控等领域再次迎来突破,确实对于次时代的发展起到关键性作用。
但是,笔者认为,埃安众多技术还未正式量产,也未搭载在量产车型上给用户真正体验到,所以目前当务之急就是将 " 理想化 " 的技术,尽快 " 现实化 ",这才是对行业来说,做到最好的榜样,笔者个人也十分期待未来埃安 Hyper 系列的产品,拭目以待。
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