22000轉/分鐘,華爲發佈史上最快轉速電機意味着什麼?

22000轉/分鐘,華爲發佈史上最快轉速電機意味着什麼?

華爲的這款電機轉速比特斯拉Model S(參數丨圖片) Plaid提升了5%。

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一款電機的轉速達到每分鐘22000轉意味着什麼?

說實話,當華爲宣稱其最新一代電機轉速達到22000轉每分鐘,熱效率達到98%時,很難讓人相信是真的。

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這麼說吧,當前2023款特斯拉Model S Plaid目前被認爲是世界上跑得最快的電動汽車,百公里加速2.1秒,最高時速可達322公里,這背後的電機,據稱最高轉速是20000轉,峰值功率1020馬力、最大扭矩將超過1400N·m。

什麼概念呢?從對比中不難得出結論,華爲的這款電機轉速比特斯拉提升了5%。

而在剛剛舉行的採埃孚“未來科技出行日”上發佈的最新一代電機,EVSys800電驅系統,據其工程師介紹,其轉速最高剛達到1.9萬轉。

▲採埃孚新一代EVSys800電驅系統,由碳化硅逆變器、電機和減速器組成。系統總重74公斤,與當前的主流800伏電驅系統相比減輕了約40公斤或30%。

轉速高,通俗的理解即是加速快。

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但對於一款量產的工業級產品來說,提升電機的轉速,不僅需要高強度的轉子,更高速的齒軸、軸承,最難的是如何實現高效的散熱。

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而在前不久的智慧出行解決方案的發佈會上餘承東在介紹智界S7時表示,其配備的這款電機轉速最高可達25000轉,爲了安全保留了3000轉。

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從賬面數據看,這臺電機已經達到了業界領先的水準。

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緯湃科技投資(中國)有限公司新能源科技事業部亞洲區創新總監李智文2022年向智駕網表示,提高電機的轉速是提高電驅系統功率密度和效率的一有效方法:“目前我們在研的電機轉速要求已經達到18000轉—20000轉的水平,下一代電機轉速很可能就會奔着25000轉的水平邁進。”

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對於電機而言,頂值峰率和額定峰率還有很大差別,達到了22000轉,並不意味着電動汽車可以長時間在這一功率上運轉。

不過,對於製造者而言,這是一項能力的巨大突破。

首先是材料上的進步。

華爲林軍海博士說:“高轉速影響最大的就是轉子,它在非常大的轉速下會有離心力導致它變形,轉子的結構做成什麼樣,可能靠人去畫就不那麼容易了,可能要去靠軟件、靠仿真做結構的設計。”

也就是說,這款電動是華爲盤古大模型的泛化工業目標檢測預訓練模型 + 機器視覺、傳感器技術的一次應用。

華爲公佈的數據是,以上技術的使用讓製造線體工序覆蓋率80%+,能夠實現“100%” 缺陷檢出率,μm級裝配精。

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而即便可以生產出合格的高速轉子,同樣需要有與高速轉子匹配的更高速的齒軸、軸承,而另一項門檻是是如何實現高效的散熱。

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解決了以上問題,最終實現量產,那麼將華爲這款最新電機將稱爲超級電機並不爲過。

下面我們來看一下華爲剛剛發佈的這款電驅平臺的具體參數——

華爲全新一代HUAWEI DriveONE 800V 智能電驅平臺,採用了前交流異步電機+後永磁同步電機組成的SiC高壓四驅組合,雙電機最高功率可達430kW(前電機180kW、後電機250kW)。

相比上一代,驅動電機體積降低10%,重量減小10+kg,最高轉速可達22000轉。

它同時也是業界首個量產的超高效電驅系統,其在CLTC工況下,效率高達業界領先的92%,綜合續航因此提升6.75%,智界S7的百公里能耗是10.9度,遠低於特斯拉Model 3。同時,華爲自研的全新SIC模組提升MCU效率>99.5%,達到業界第一,有效支撐總成電機效率97.8% ,遠超同級競品,並且相比傳統硅基IGBT模塊,減少功率損耗50%,同時,散熱效率更高,能夠滿足各種嚴苛工況。

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這麼說吧,以上數據在當前的電驅系統中都達到或接近天花板級別。

通俗的解釋就是,性能強悍,成本卻進一步降低(體積變小),用車成本也進一步降低(更低能耗),體驗更好(車內更安靜)。

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關於這樣一套電驅系統,就其達到的性能表現,華爲需要同時在生產製造、軟件算法、散熱系統達到高度的成熟才能將其量產。

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華爲給出的解釋是有五個創新:

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1、智能輔驅算法,剛剛介紹到的四驅車型使用的。

2、油冷,鏡面磨削齒軸來提升能效,當然能效的提升遠遠不止這些,我只是舉其中的一些技術點;

3、AI平臺幫助我們做NVH改善設計,NVH就是噪音、振動和聲品質;

4、動力域全棧高壓;

5、華爲的DATS系統,華爲開發的一套動力自適應的響應系統。

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在這裡,我們認爲華爲最大的貢獻是其在業內首次提出的智能油冷方向,無論是水冷 、風冷還是油冷都是已經存在多年的技術,華爲的智能油冷創新在於採用了立體的油道,因爲動力總成在運轉的時候裡面不同部位的發熱是不一樣的,把它全注滿了油,散熱能保證、潤滑也能保證,但是運轉阻力很大。

而通過打造立體油道,通過主動的潤滑、主動的噴淋,再加上油泵轉數上的控制,可以達到保證潤滑、散熱又最高效率這樣一個平衡點。

正是這樣一套高效的油冷系統,讓電機可以實現22000轉的高轉速。

寫到這,有必要介紹一下華爲的數字能源業務,這是華爲的六大業務之一,數字能源業務下面有三個大的業務羣,智能電動是其中之一,智能電動負責的是新能源汽車上動力解決方案的產品開發業務,同時還有智能光伏、數據中心能源與關鍵供電。

這套電驅系統就是數字能源業務團隊研發的,而華爲進入這個行業始於2014年,但真正向業內推出新的解決方案則要到2020年,推出了七合一的動力總成,之後在2021年在業界首先提出了高壓動力組成的平臺方向,並在這一年領先業界完成了動力總成的全棧解決方案的發佈。

而應用在問界M9與智界S7上的最新一代超高效的黃金動力總成平臺,可以說數據靚眼,性能逆天。

那麼如此驚人的數據和性能有沒有驗證的方法呢?

目前,問界M9已經獲得了超3萬輛的盲訂訂單,隨着12月的臨近,問界M9的上市時間也越來越近。隨着問界M9的上市,這個問題相信就可以有個直觀的感受了。

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