新能源汽車電驅(qū)技術(shù)再突破!電機工業(yè)的3納米!埃安帶來未來科技暢想!
2023-3-3 16:17:12??????點擊:
其實在兩天前,特斯拉也在《第三篇章》中公布了電驅(qū)新技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容,其主要優(yōu)化是通過減少稀土金屬的使用來優(yōu)化成本。與之相比,埃安的夸克電驅(qū)卻是不斷挑戰(zhàn)功率密度的極限,豐富了人們對未來科技生活的想象空間。
攻堅電驅(qū)工業(yè)的“3納米”
從技術(shù)發(fā)展的角度來看,超集成和高效率是大勢所趨,但每一步提升都異常艱辛。
早在1900年巴黎世博會上,保時捷汽車締造者費迪南德·保時捷曾展示了一輛搭載輪轂電機的純電動車System Lohner-Porsche,不過百年間這一顛覆性技術(shù)始終沉寂,未能看到廣泛應(yīng)用場景;特斯拉推出Model S前,Roadster研發(fā)之初考慮過兩擋單電機的動力方案,但受限于變速箱工藝,最后只能選用動力更大也更加笨重的電機方案。
可見提升電機的功率密度并非易事,既要考慮在體積不變的情況下,實現(xiàn)更大的功率輸出,又要避免高功率輸出損耗。受制于這兩大難題,過去10年,電動汽車的電機功率密度行業(yè)平均水平從2kW/kg提升到了6kW/kg。電機功率密度的突破不亞于芯片從‘28納米’到‘3納米’的極致追求。
“巴掌電機”創(chuàng)功率密度新高度
而此次埃安發(fā)布的夸克電驅(qū)首次突破了“大動力與小體積”不可兼得的矛盾。據(jù)廣汽埃安電驅(qū)研發(fā)總監(jiān)喻皓介紹,夸克電驅(qū)圍繞“高功率密度,低發(fā)熱損耗”兩個核心點,以顛覆性技術(shù)實現(xiàn)電機功率密度翻倍,12kW/kg的功率密度,相比行業(yè)提升100%,電機輸出損耗降低50%。
“納米晶-非晶”超效率電機
永磁同步電機技術(shù)發(fā)展至今,電機鐵芯損耗是影響電機工況效率的主要因素。埃安從基礎(chǔ)原材料電磁原理創(chuàng)新開發(fā),設(shè)計了“納米晶-非晶”合金材料。該材料單層鋼板厚度僅為標(biāo)準(zhǔn)A4紙張厚度的1/4,冷卻速度高達100萬℃/s,較鐵基硅鋼材料快1000倍。得益于這些特性,埃安實現(xiàn)電機鐵芯損耗降低50%,電機工況效率97.2%,電機最高效率98.5%。
行業(yè)首創(chuàng)X-PIN扁線繞組
埃安擁有自主專利技術(shù)的X-PIN扁線繞組構(gòu)定子構(gòu)型設(shè)計及碳纖維高速轉(zhuǎn)子設(shè)計。這是電驅(qū)小型化、輕量化的關(guān)鍵。通過復(fù)合漆膜銅線耐壓超2100V提升電機耐電壓能力,低環(huán)流扁銅線繞組降低繞組發(fā)熱,稀土磁鋼精準(zhǔn)應(yīng)用提升電機效率,高速高扭碳纖轉(zhuǎn)子低磁飽和磁路設(shè)計提高功率扭矩輸出,電機在減小體積25%的情況下,功率提升30%以上,為昊鉑奠定超跑基因。
900V碳化硅功率模塊
夸克電驅(qū)技術(shù)采用900V高電壓平臺體系,以獨特的溝槽柵極結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)封裝工藝,從芯片布局、芯片均流、縮小芯片開關(guān)延時、全銀精準(zhǔn)的低溫?zé)Y(jié)工藝等多方面的革新,實現(xiàn)SiC模塊回路雜感降低50%,熱阻降低25%,芯片最高工作節(jié)溫提升16%,芯片通流能力提升10%。
高電壓大電流的設(shè)計,得以讓碳化硅模塊峰值功率達到320kw,居行業(yè)頭等地位。
讓未來科技照進現(xiàn)實
“夸克,是迄今為止人類物理學(xué)上發(fā)現(xiàn)的最小粒子,也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元。既代表埃安對電驅(qū)極致功率密度追求,也呈現(xiàn)了夸克電驅(qū)驅(qū)動萬物的美好愿景。”埃安副總經(jīng)理張雄的這番發(fā)言,顯示出品牌對科技追求的決心與初心。對技術(shù)的突破與創(chuàng)新,已不局限在“車”這單一領(lǐng)域。
夸克電驅(qū)的發(fā)布,對新能源汽車而言無疑是更強的性能與更大的空間,但其影響遠不及此。
科幻電影《異形》中,艾倫·瑞普利憑借一套機械裝甲大戰(zhàn)異形女王時所向披靡。
當(dāng)“鋼鐵俠戰(zhàn)衣”從科幻走入現(xiàn)實時,由于需要多個電機控制,只有電機的體積小型化、動力巨量化達到極限,才能在不影響髖關(guān)節(jié)運動的同時舉起千斤巨物。小體積、大動力的夸克電驅(qū),將會讓機械外骨骼、醫(yī)療科技、航空、航天等前瞻科技領(lǐng)域的技術(shù)革新、甚至量產(chǎn)落地。
以火星車為例,到外太空探索時需要動力,但受限于環(huán)境和驅(qū)動系統(tǒng)(熱損耗、自重等),目前的技術(shù)水平可能僅僅支撐一個小時,但隨著電驅(qū)技術(shù)的進步,體積縮小、功率密度增加,未來或許能做到一次外出探索一天、一周,甚至更久。再比如醫(yī)療科技領(lǐng)域,可以運用夸克電驅(qū)制作動力義肢,讓殘疾人也能擁有正常人的活動能力;無人機領(lǐng)域也可以使用夸克電驅(qū)技術(shù),令其運載量和續(xù)航均大幅提升,或許不遠的在未來,無人快遞業(yè)務(wù)也不再是遙不可及的幻想……
就像蒸汽機帶動第一次工業(yè)革命一樣,電機將會是一把打開未來世界智能科技大門的鑰匙。夸克電驅(qū),讓人們對未來科技生活有了更廣袤的想象空間。
打開埃安成長空間
行至當(dāng)下,智能化電動化浪潮席卷而來,尚未形成穩(wěn)定的生態(tài)位,“豪華”不再是BBA的專屬,“科技”也不再是傳統(tǒng)豪華品牌的唯一,特斯拉、蔚小理、埃安等新造車企業(yè)均在奮力爭奪智能電動汽車時代的話語權(quán)。而關(guān)鍵技術(shù)的突破與量產(chǎn)落地才是整車企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢。
截至目前,埃安已經(jīng)組建了一支超1000人的動力科技全棧自研團隊,累計投入超100億專項資金,構(gòu)建了覆蓋軟件算法、控制策略、硬件開發(fā)、仿真設(shè)計等核心領(lǐng)域超800余項專利技術(shù)。
夸克電驅(qū)、全新一代高端純電專屬平臺AEP 3.0以及“全天候智駕安全”星靈架構(gòu)等一系列Hyper Tec,持續(xù)塑造埃安科技基因,百萬超跑Hyper SSR和對標(biāo)特斯拉Model 3的Hyper GT均已亮相。技術(shù)迭代、品牌高端化持續(xù)進行的同時,埃安正在加緊技術(shù)量產(chǎn)步伐。
去年底銳湃動力科技有限公司動工開建,圍繞動力科技研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,構(gòu)筑研產(chǎn)銷一體化技術(shù)護城河。因湃電池公司以及能源科技公司,進一步強化競爭力,更優(yōu)成本管控及實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈自主化。
在銷量規(guī)模優(yōu)勢和全棧自研的加持下,埃安的迅速崛起讓外界看到了新一代新勢力的潛力。資本市場對埃安十分有信心,日前埃安A輪融資引戰(zhàn)共引入53名戰(zhàn)略投資者,融資總額182.94億元,釋放17.72%股份,估值過千億,創(chuàng)造了目前新能源整車行業(yè)最大單筆私募融資,也是迄今未上市新能源車企的最高估值。
今年1月30日,福布斯中國發(fā)布2022年新晉獨角獸榜單,埃安在全球新晉獨角獸中位列第一。以科研成果和技術(shù)創(chuàng)新為內(nèi)在驅(qū)動力的埃安,已經(jīng)吹響了沖擊科創(chuàng)板IPO的號角。毋庸置疑,埃安已獲得未來新能源汽車爭霸賽的門票,其在資本市場的價值或?qū)⒅档酶嗳似诖?br />
攻堅電驅(qū)工業(yè)的“3納米”
從技術(shù)發(fā)展的角度來看,超集成和高效率是大勢所趨,但每一步提升都異常艱辛。
早在1900年巴黎世博會上,保時捷汽車締造者費迪南德·保時捷曾展示了一輛搭載輪轂電機的純電動車System Lohner-Porsche,不過百年間這一顛覆性技術(shù)始終沉寂,未能看到廣泛應(yīng)用場景;特斯拉推出Model S前,Roadster研發(fā)之初考慮過兩擋單電機的動力方案,但受限于變速箱工藝,最后只能選用動力更大也更加笨重的電機方案。
可見提升電機的功率密度并非易事,既要考慮在體積不變的情況下,實現(xiàn)更大的功率輸出,又要避免高功率輸出損耗。受制于這兩大難題,過去10年,電動汽車的電機功率密度行業(yè)平均水平從2kW/kg提升到了6kW/kg。電機功率密度的突破不亞于芯片從‘28納米’到‘3納米’的極致追求。
“巴掌電機”創(chuàng)功率密度新高度
而此次埃安發(fā)布的夸克電驅(qū)首次突破了“大動力與小體積”不可兼得的矛盾。據(jù)廣汽埃安電驅(qū)研發(fā)總監(jiān)喻皓介紹,夸克電驅(qū)圍繞“高功率密度,低發(fā)熱損耗”兩個核心點,以顛覆性技術(shù)實現(xiàn)電機功率密度翻倍,12kW/kg的功率密度,相比行業(yè)提升100%,電機輸出損耗降低50%。
“納米晶-非晶”超效率電機
永磁同步電機技術(shù)發(fā)展至今,電機鐵芯損耗是影響電機工況效率的主要因素。埃安從基礎(chǔ)原材料電磁原理創(chuàng)新開發(fā),設(shè)計了“納米晶-非晶”合金材料。該材料單層鋼板厚度僅為標(biāo)準(zhǔn)A4紙張厚度的1/4,冷卻速度高達100萬℃/s,較鐵基硅鋼材料快1000倍。得益于這些特性,埃安實現(xiàn)電機鐵芯損耗降低50%,電機工況效率97.2%,電機最高效率98.5%。
行業(yè)首創(chuàng)X-PIN扁線繞組
埃安擁有自主專利技術(shù)的X-PIN扁線繞組構(gòu)定子構(gòu)型設(shè)計及碳纖維高速轉(zhuǎn)子設(shè)計。這是電驅(qū)小型化、輕量化的關(guān)鍵。通過復(fù)合漆膜銅線耐壓超2100V提升電機耐電壓能力,低環(huán)流扁銅線繞組降低繞組發(fā)熱,稀土磁鋼精準(zhǔn)應(yīng)用提升電機效率,高速高扭碳纖轉(zhuǎn)子低磁飽和磁路設(shè)計提高功率扭矩輸出,電機在減小體積25%的情況下,功率提升30%以上,為昊鉑奠定超跑基因。
900V碳化硅功率模塊
夸克電驅(qū)技術(shù)采用900V高電壓平臺體系,以獨特的溝槽柵極結(jié)構(gòu)替代傳統(tǒng)封裝工藝,從芯片布局、芯片均流、縮小芯片開關(guān)延時、全銀精準(zhǔn)的低溫?zé)Y(jié)工藝等多方面的革新,實現(xiàn)SiC模塊回路雜感降低50%,熱阻降低25%,芯片最高工作節(jié)溫提升16%,芯片通流能力提升10%。
高電壓大電流的設(shè)計,得以讓碳化硅模塊峰值功率達到320kw,居行業(yè)頭等地位。
讓未來科技照進現(xiàn)實
“夸克,是迄今為止人類物理學(xué)上發(fā)現(xiàn)的最小粒子,也是構(gòu)成物質(zhì)的基本單元。既代表埃安對電驅(qū)極致功率密度追求,也呈現(xiàn)了夸克電驅(qū)驅(qū)動萬物的美好愿景。”埃安副總經(jīng)理張雄的這番發(fā)言,顯示出品牌對科技追求的決心與初心。對技術(shù)的突破與創(chuàng)新,已不局限在“車”這單一領(lǐng)域。
夸克電驅(qū)的發(fā)布,對新能源汽車而言無疑是更強的性能與更大的空間,但其影響遠不及此。
科幻電影《異形》中,艾倫·瑞普利憑借一套機械裝甲大戰(zhàn)異形女王時所向披靡。
當(dāng)“鋼鐵俠戰(zhàn)衣”從科幻走入現(xiàn)實時,由于需要多個電機控制,只有電機的體積小型化、動力巨量化達到極限,才能在不影響髖關(guān)節(jié)運動的同時舉起千斤巨物。小體積、大動力的夸克電驅(qū),將會讓機械外骨骼、醫(yī)療科技、航空、航天等前瞻科技領(lǐng)域的技術(shù)革新、甚至量產(chǎn)落地。
以火星車為例,到外太空探索時需要動力,但受限于環(huán)境和驅(qū)動系統(tǒng)(熱損耗、自重等),目前的技術(shù)水平可能僅僅支撐一個小時,但隨著電驅(qū)技術(shù)的進步,體積縮小、功率密度增加,未來或許能做到一次外出探索一天、一周,甚至更久。再比如醫(yī)療科技領(lǐng)域,可以運用夸克電驅(qū)制作動力義肢,讓殘疾人也能擁有正常人的活動能力;無人機領(lǐng)域也可以使用夸克電驅(qū)技術(shù),令其運載量和續(xù)航均大幅提升,或許不遠的在未來,無人快遞業(yè)務(wù)也不再是遙不可及的幻想……
就像蒸汽機帶動第一次工業(yè)革命一樣,電機將會是一把打開未來世界智能科技大門的鑰匙。夸克電驅(qū),讓人們對未來科技生活有了更廣袤的想象空間。
打開埃安成長空間
行至當(dāng)下,智能化電動化浪潮席卷而來,尚未形成穩(wěn)定的生態(tài)位,“豪華”不再是BBA的專屬,“科技”也不再是傳統(tǒng)豪華品牌的唯一,特斯拉、蔚小理、埃安等新造車企業(yè)均在奮力爭奪智能電動汽車時代的話語權(quán)。而關(guān)鍵技術(shù)的突破與量產(chǎn)落地才是整車企業(yè)的核心競爭優(yōu)勢。
截至目前,埃安已經(jīng)組建了一支超1000人的動力科技全棧自研團隊,累計投入超100億專項資金,構(gòu)建了覆蓋軟件算法、控制策略、硬件開發(fā)、仿真設(shè)計等核心領(lǐng)域超800余項專利技術(shù)。
夸克電驅(qū)、全新一代高端純電專屬平臺AEP 3.0以及“全天候智駕安全”星靈架構(gòu)等一系列Hyper Tec,持續(xù)塑造埃安科技基因,百萬超跑Hyper SSR和對標(biāo)特斯拉Model 3的Hyper GT均已亮相。技術(shù)迭代、品牌高端化持續(xù)進行的同時,埃安正在加緊技術(shù)量產(chǎn)步伐。
去年底銳湃動力科技有限公司動工開建,圍繞動力科技研發(fā)及產(chǎn)業(yè)化,構(gòu)筑研產(chǎn)銷一體化技術(shù)護城河。因湃電池公司以及能源科技公司,進一步強化競爭力,更優(yōu)成本管控及實現(xiàn)產(chǎn)業(yè)鏈自主化。
在銷量規(guī)模優(yōu)勢和全棧自研的加持下,埃安的迅速崛起讓外界看到了新一代新勢力的潛力。資本市場對埃安十分有信心,日前埃安A輪融資引戰(zhàn)共引入53名戰(zhàn)略投資者,融資總額182.94億元,釋放17.72%股份,估值過千億,創(chuàng)造了目前新能源整車行業(yè)最大單筆私募融資,也是迄今未上市新能源車企的最高估值。
今年1月30日,福布斯中國發(fā)布2022年新晉獨角獸榜單,埃安在全球新晉獨角獸中位列第一。以科研成果和技術(shù)創(chuàng)新為內(nèi)在驅(qū)動力的埃安,已經(jīng)吹響了沖擊科創(chuàng)板IPO的號角。毋庸置疑,埃安已獲得未來新能源汽車爭霸賽的門票,其在資本市場的價值或?qū)⒅档酶嗳似诖?br />
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