电动时代,采埃孚如何拿捏电动车的「心脏」?

· Nov 28, 2022

百公里加速 5 秒、4 秒、3 秒、2.1 秒……

在燃油车时代,想要拥有如此快的零百加速能力,似乎只能寄希望于超级跑车和赛道上;在电动车时代,只需要一个双电机四驱的高性能版电动车,就可以拥有。

都说电动车打破了豪华品牌的「壁垒」,打破壁垒的不是座舱内的大屏幕和传感器,而是让汽车上最宝贵的加速性能开始「贬值」。这样看来,帮电动车把加速性能「打下来」的三电系统,特别是电驱动系统,就像电动车的「心脏」。

电机、电控、减速器,以及一系列的车载充电机、DCDC 转换器、高压配件单元等组成的电驱动系统,决定了电动车的性能与效率,也成了汽车行业「兵家必争」的领域。

最近,作为老牌汽车供应商的采埃孚发布了用于乘用车和轻型商用车的新一代电驱平台。我们看看采埃孚如何通过在组件和系统层面的创新,来拿捏住电动车的「心脏」?

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电驱动平台 更小 更轻 更强大

作为电动车核心的三电系统之一,电驱动平台直接影响着电动车的性能和效率,提高电驱动系统的功率密度和能源效率,是不变的目标。

对于新一代产品,采埃孚官方用「更小、更轻、更强大」来形容,而为了实现这个目标,在电控、电机、减速器等各个组件和系统层面都能看到大量的创新。

功率电子器件方面,采埃孚通过分立器件封装技术,使逆变器由各个相互独立的功率半导体开关构成,各个功率模块规模化设计。这种模块化的分立器件封装技术一方面减少了不同类型的元件,满足元件的统一性;另一方面也能够也能从芯片设计层面拓展性能,打造个性化功能,更快、更精确的满足需求。

在电机方面,采埃孚通过新的冷却概念和绕组技术将电机的功率密度提高。在减少重稀土实用的同时,电机持续功率提高到了峰值功率的 85%。新的冷却概念,让油直接在运行过程中产生热量最多地方的铜线周围流动。在相同的重量和安装空间下,这种高效的冷却方式大大提升了性能。作为「发夹式 」绕组的改良版,编织绕组技术使总体安装空间减少十分之一,仅端部绕组就比传统扁线小一半左右。这意味着所需原材料量减少了约十分之一,减轻了电机的重量。

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集成式差速器方面,采埃孚将其在行星齿轮箱方面的技术转移到下一代电驱动桥上。两个集成的行星齿轮不仅能产生所需的减速比,还包括完全集成的差速器功能。与常见的平行轴概念相比,新的解决方案降低了安装空间的要求同时大幅减轻了重量,并且在效率和 NVH 方面也不做任何妥协。

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高压转换器(DC/DC 转换器)在燃料电池驱动的电驱动系统中起着核心作用,补偿了燃料电池的低输出电压和高负荷时的电压衰减。基于采埃孚功率电子平台上的新型高压转换器为乘用车和商用车应用而开发,其最高效率值可达 99.6%。

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各零部件性能的提升以及电驱动平台整体的优化,让整个电驱动平台的体积更小、重量更轻,更强大的能源效率,以及更短的充电时间。

那个新一代电驱动平台能够满足 400V 和 800V 电压的要求。

预见市场需求

「采埃孚专注于效率、性能和成本这三个基本的、系统性的要求,以满足客户的主要需求。」采埃孚集团电驱动系统产品线经理马库斯·施瓦伯(Markus Schwabe)这样形容新一代电驱动产品的特点,这也是采埃孚应对电动化转型的出发点:效率、性能、成本,以及对个性化需求的满足。

「受益于更灵活的内部接口,全新的、极其紧凑的设计使得系统或组件的调整可以轻松实现。」这种灵活、模块化的设计,能满足规模化的同时,兼具对个性化的需求。

以这次发布的新一代电驱动平台为例,采埃孚可以将部件拆分开,既可以提供整体电驱动平台,也可以只提供单独的创新电驱零部件,让主机厂对各自的电气化车型进行定制化开发。

因此,新一代电驱动平台的完整系统将于 2025 年投放市场,而其中能够支持 800V 技术的电驱动桥,在今年就可以实现量产。

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这种灵活、模块化的设计,帮助采埃孚量产了 200 万台驱动电机,并收获来 2030 年前交付的价值 250 亿欧元乘用车及商用车电驱动领域的订单。

最后

电动汽车极度内卷的盛况,有车企们在产品层面的精心打磨,更离不开底层创新技术的驱动。向着更高的效率和性能不断探索,是采埃孚这样的老牌供应商在电气化转型的大势之下,对于自我的追逐,用创新来拿捏住电动车的核心。

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