[汽車之家 技術(shù)] 續(xù)航,!續(xù)航!續(xù)航,!目前在純電動車的選購上,,電池容量代表的續(xù)航能力已經(jīng)成為了第一參考指標,甚至在很多消費者眼中,,續(xù)航是去衡量一臺電動車價格高低與產(chǎn)品好壞的唯一標準。但事實上,,一輛電動車在技術(shù)評定和選購角度上,,電池部分僅是參考的其中一環(huán),還有另外兩大核心模塊也決定著產(chǎn)品最終的體驗,那就是電機與電控,。所以我們也打算用兩期文章,,來幫大家快速且直觀的了解電機與電控到底決定著什么?它們兩個與電池又有什么樣的協(xié)作關(guān)系,?同時它們在現(xiàn)階段又為何難以被重視,?
● 協(xié)作,是三電技術(shù)在新能源汽車上的關(guān)鍵
新能源汽車發(fā)展至今,,三電技術(shù)(電池,、電機、電控)正在不斷成為一家車企核心技術(shù)實力的證明,,其中電池作為決定純電動車續(xù)航的基礎(chǔ),,其直白的技術(shù)指標更容易被大家所理解和重視。但電控與電機的技術(shù)含義則要相對復(fù)雜一些,,可這兩部分同樣也是決定著車輛的品質(zhì)以及協(xié)助電池組發(fā)揮出最大價值的關(guān)鍵,。
就像發(fā)動機與變速箱的配合一樣,在電池容量基礎(chǔ)的背后,,電控與電機能否達到最佳的協(xié)作狀態(tài),,將對車輛的性能、電耗以及機械品質(zhì)起到?jīng)Q定性的影響,。簡單來說,,電機參數(shù)決定了一臺純電動汽車的動力水平和效率,而電控則是控制車輛動力輸出和平衡電耗的總控制臺,,三電技術(shù)中的每個部分都有著不可忽視的價值,,三者之間的協(xié)作能力才是決定產(chǎn)品高度的關(guān)鍵。
相比電池技術(shù)的升級換代,,電機與電控技術(shù)目前在市場中被重視的程度和成長速度就要緩慢很多,,技術(shù)的復(fù)雜程度以及對于成本的權(quán)衡,都在讓后者的發(fā)展速度不具備像電池那樣急迫的剛性需求,,而技術(shù)的同質(zhì)化以及傾向于成本控制,,成為了當前電機技術(shù)市場的現(xiàn)狀。
● 永磁同步電機為何成為了壟斷式技術(shù),?
作為純電動汽車極為重要的一環(huán),,電機技術(shù)目前被分成兩大類:感應(yīng)異步電機以及永磁同步電機。在市場應(yīng)用上,,后者目前已經(jīng)占據(jù)了絕大部分的市場份額,,即便之前堅持使用感應(yīng)異步電機的特斯拉,在最新車型Model 3上也改為使用了永磁同步電機,,所以我們先簡單了解一下兩類電機的技術(shù)優(yōu)劣勢,,看看這種壟斷式的技術(shù)現(xiàn)象是如何形成的。
感應(yīng)電機又被叫做交流異步電機,通過名稱也能夠看出,,轉(zhuǎn)子與定子在這套技術(shù)下處于“不同步”的狀態(tài),,轉(zhuǎn)子在旋轉(zhuǎn)上要比定子稍慢一些,也因為這樣的“異步”效應(yīng)而產(chǎn)生了轉(zhuǎn)差,,而轉(zhuǎn)差在轉(zhuǎn)子導(dǎo)體上產(chǎn)生了電流,。也因為“異步”的原因,保持穩(wěn)定的磁場轉(zhuǎn)動和更高的電磁轉(zhuǎn)換效率是該技術(shù)難點,,但反之在成本控制上,,感應(yīng)異步電機可以使用更易獲取的鋁和銅,也讓這套技術(shù)有了立足點,。
『感應(yīng)異步電機爆炸圖』
而永磁同步電機從字面上也易理解,,就是在轉(zhuǎn)子中加入了永磁體來強化轉(zhuǎn)子性能,并與定子在轉(zhuǎn)速同步旋轉(zhuǎn)的形態(tài)下形成電流,,在轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性上要比感應(yīng)電機更高,,從而能夠直觀的幫助電池組提供更高的續(xù)航能力,這也是多數(shù)車企選用永磁電機的主要原因之一,。但因為需要永磁體,,其中最關(guān)鍵的是“釹”稀土材料在獲取途徑和采購價格上也更難控制。
『永磁同步電機爆炸圖』
在電機技術(shù)層面,,相比于最大功率的輸出,,效率轉(zhuǎn)換則更被車企所重視,所以為了實現(xiàn)更好的續(xù)航,,永磁同步電機成為了當前被首選的電機技術(shù),。以特斯拉Model 3為例,由于底盤更小,,所搭載的電池組也就更小,,其希望通過提高電機效率來讓車輛達到更好的續(xù)航表現(xiàn),。所以特斯拉沒有堅持讓Model 3使用Model S所搭載的感應(yīng)異步電機,,再改為使用永磁同步電機后,,Model 3在續(xù)航方面并不弱于自家的其他車型(當然車型定位不同,車重也不同,,續(xù)航也會受此方面影響),,也間接說明了永磁同步電機在續(xù)航方面對于電池的幫助。
為了更好的滿足續(xù)航,,當然也是為了迎合消費者的需求,,在技術(shù)選擇上,即便感應(yīng)電機的成本更低,,車企也更愿意選擇永磁電機來提供車輛的續(xù)航里程,,就像燃油車為了滿足低排放要求而陸續(xù)轉(zhuǎn)向渦輪增壓發(fā)動機一樣,,技術(shù)要向市場規(guī)則和需求低頭,即便另外一條路仍然還有可開發(fā)的空間,。
● 技術(shù)有門路,,但成本卻挾持著發(fā)展
為了成本控制和服務(wù)于續(xù)航,,這兩個重要原因在挾持電機技術(shù)的發(fā)展。博格華納作為目前全球永磁同步電機系統(tǒng)的提供商之一,,關(guān)于電機發(fā)展技術(shù)趨勢方面也表示過:當前市場中感應(yīng)異步電機雖然擁有明顯的成本優(yōu)勢,,但同樣存在一些明顯的弊端,比如體積大,、重量高以及對不同車輛平臺的兼容性不佳等問題,,這也是為何很多中國新能源車企選擇永磁同步電機的另外一個原因。
但在未來的應(yīng)用趨勢上,,隨著新能源市場的繼續(xù)擴大,,成本控制依然是對于制造商來說首要的考慮因素,所以感應(yīng)異步電機也會因此會在接下來受到更多重視,。根據(jù)新能源市場的增長速度來看,,永磁材料的需求會讓價格越來越高,性價比的缺失會讓感應(yīng)電機的成本優(yōu)勢進一步顯現(xiàn),。根據(jù)之前的成功案例,,特斯拉使用特殊設(shè)計的銅線和銅環(huán)來進行焊接,從而彌補了感應(yīng)異步電機在高轉(zhuǎn)速下的穩(wěn)定性以及效率,,也證明了未來感應(yīng)電機技術(shù)的可開拓性,。
雖然技術(shù)有明確的發(fā)展思路,但在整個行業(yè)都追求高續(xù)航指標的當前,,2018年新能源汽車市場幾乎被永磁同步電機給承包了,,在沒有明顯差異化的技術(shù)前提下,電機也從自身角度被弱化掉了關(guān)注度,,畢竟對于消費者來說,,反正用的都是永磁同步電機,也沒什么可在深究的了,。
『新款江鈴E200也更換為了永磁同步電機』
正如前文所說,,電機作為三電技術(shù)的核心之一,理論上在市場成長推進的過程中本應(yīng)該做出更好的技術(shù)改進,,比如更好的轉(zhuǎn)換效率以及功率輸出的優(yōu)化,。但事實上,近兩年的時間里電機技術(shù)領(lǐng)域似乎是一個停滯的狀態(tài),,多數(shù)車企都在依靠統(tǒng)一的供應(yīng)商進行電機的采購,,而擁有獨立電機技術(shù)的企業(yè)并不多,,技術(shù)同質(zhì)化現(xiàn)象也由此進一步顯現(xiàn)了出來。
中國當前純電動汽車市場仍以微型和小型車為主,,在十萬元售價左右,,車企既要拿出足夠好看的“續(xù)航”數(shù)據(jù)還要控制成產(chǎn)成本,當所有的產(chǎn)品賣點都在向續(xù)航傾斜時,,電機這一關(guān)鍵的硬件部分自然就因為“成本受限”問題而被忽視掉了,。純電動車從磷酸鐵鋰電池過渡到成本更高的三元鋰電池上后,這一部分成本的增加,,也在一定程度上讓車企對電機技術(shù)的重視進一步弱化,。
相比2017年,當前中國市場中在售的純電動汽車的確在續(xù)航方面有了大幅度提升,,但在其他參數(shù)指標上整體水平仍停滯不前,。電機技術(shù)的發(fā)展在業(yè)內(nèi)來看也有著明確的推進路線,無論是感應(yīng)異步還是永磁同步電機,,接下來會繼續(xù)向小型化,、高效率以及集成式的方向發(fā)展,但對于剛剛走出萌芽期的新能源汽車市場,,究竟是技術(shù)照顧需求,還是需求跟隨技術(shù)呢,?如果始終受限于照顧續(xù)航以及入門車型的低成本考慮,,電機技術(shù)的發(fā)展速度仍然不會太快。
總結(jié):在續(xù)航第一剛需面前,,三電技術(shù)難被一視同仁。
技術(shù)需要用落地的產(chǎn)品來說話,,電池容量帶來的續(xù)航之所以更被我們看中,還是因為其的好與壞能夠在產(chǎn)品上直白的體現(xiàn)出來,,而反之電機與電控就不具備這樣的特性,,尤其對于純電動汽車這樣的新事物而言,,雖然都被統(tǒng)稱為“三電核心技術(shù)”,,但現(xiàn)階段想要被一視同仁仍有難度。有人說電機與電控技術(shù)的發(fā)展是要經(jīng)過市場“先吃飽再吃好”的過程,,在純電動汽車還未在續(xù)航這一指標上讓大家“吃飽”之前,,其它的技術(shù)指標又該如何被談起呢。
可也正如文章開頭所說,,三電技術(shù)是相互協(xié)作的,,技術(shù)并行才是市場走向成熟化的根本,。海外車企目前已經(jīng)在三電技術(shù)上要比中國品牌走的更遠一些,也因此產(chǎn)生了另外一個重要的數(shù)據(jù)指標來作為純電動車的評定,,那就是電耗。電耗是如何被科學(xué)計算出來的,,它是否也像油耗一樣能夠作為一條硬性的參考指標,?關(guān)于能夠左右純電動汽車電耗數(shù)值的電控技術(shù),,我們下期繼續(xù)聊。
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