美的只能做三件家电?800伏碳化硅电动压缩机。找出答案。

易车原创?每一个提到美的的人,可能都对其空调、冰箱、洗衣机等家电赞不绝口。毕竟是国人信赖的家电品牌,但今天我或许能颠覆你的认知。事实上,美的在新能源汽车领域也有非常深厚的技术背景。当然,这并不是透露美的要造车,而是说说美的在新能源汽车零部件领域深耕几年后的一些成绩。美的知道各大综合集团、汽车厂商、科技公司、互联网公司纷纷进入新能源汽车市场,引起一阵爆棚。但在这股热潮中,真正能杀出重围,实现稳定占领的企业并不多。因此,美的的战略布局是充分发挥其在家电零部件行业多年积累的经验和技术,在汽车行业寻求更广阔的市场机会,以自身优势解决部分行业的痛点。

因此,早在2018年5月,凌薇汽车配件公司就正式成立,隶属于美的工业科技。这一次,我们也将聚焦美的凌薇汽车零部件公司给新能源行业带来的新惊喜。?

近日,在第27届美的科技月现场,美的凌薇发布了覆盖新能源汽车的核心零部件,其中一款就是800V SiC碳化硅12000 rpm高速电动压缩机。想必看完这一长串名字,你一定会摆脱这篇文章的冲动。放心吧!让我为你把它拆开。其实很好理解,这个产品真的和你我这样的电车爱好者息息相关。

01 800V是什么?什么是SiC碳化硅?

要知道充电慢已经成为很多电动车用户的一大痛点,也是让很多用户不愿意尝试电动车的罪魁祸首。虽然也有电力交换技术可以大大提高能量补充效率,但受到成本高、推广难的制约。所以快充是最有发展潜力,最有可能成为主流的解决方案。

首先我们要知道充电速度是由充电功率决定的,那么我们来回忆一下高中的物理知识,功率=电压×电流,即P=U*I,那么提高充电功率只有两种方法,要么提高电压,要么提高电流。

先简单说一下高电流学校。这个学校最大的困难是电流上升造成的发热问题。同样,通过引入热量公式:Q = I 2RT,我们可以看到,热量会随着电流的上升而呈指数增长,那么如何散热就成了一个开发难题。

那么让我们回到800V高压平台这个主题。传统的电压平台一般是400V V,目前高压平台把电压提升到800V甚至更高。高压可以有效解决大电流发热的问题,但是小电流+高电压需要高压充电桩和车载终端有一个高压适配方案。

充电端:充电枪、接触器、线束、保险丝等部件要更换,升级为耐高压材料。

车载终端:车辆本身的动力电池、空调压缩机、电驱动、PTC、OBC、DC/DC等面向高压平台的部件都要进行新的设计和调整,以适应新的高压平台。

充电端的升级说起来容易,但是汽车端的组件升级需要新的技术支持才能实现。前面提到大电流的问题是发热,所以高电压的限制因素是IGBT(绝缘栅双极晶体管),也就是绝缘栅双极晶体管。其耐高压能力不足,需要选择新的耐高压材料来替代现有的部件。这种新材料就是SiC碳化硅。

此时,800V和SiC碳化硅是什么意思?总之,美的凌薇带来的新产品是适用于800V高压平台的重要汽车端部件。这款产品的出现不是简单的创新,而是实际的量产应用。目前虽然很多车企都在鼓吹800V高压平台的概念,但实际上在车上安装了一个DC/DC转换器。虽然整车配备了800V的电池组,但是在电池组和其他高压部件之间增加了额外的DC/DC,将800V的电压降低到400V,所以车上的其他高压部件仍然使用400V的电压平台。比如保时捷首款电动跑车Taycan就采用了这种方案。因此,作为零部件供应商,美的凌薇并不是在炒作概念,而是在努力让汽车企业口中的概念逐渐变成现实。接下来,我们来说说美的凌薇这款产品的优势,能从哪些方面帮助车企尽快实现800V自由?

美的凌薇的产品优势和产品布局

前面我们解释了800V和碳化硅的概念,接下来我们就详细说说这款产品的优点。首先,800v SiC 12000 rpm高速电动压缩机是美的在热管理领域的突破性产品,已经在全球范围内实现量产。不仅如此,这款产品还具有以下五大优势:

1.超快充电:从电压上来看,如上所述,800V平台的供应链是不完整的,很多零部件,比如OBC、PTC、空调系统,还停留在400V平台上。因此,美的凌薇发布的800V压缩机成功填补了800V供应链的巨大空白,真正提升了整车快充效率。它的应用还有助于去除车内的DC/DC转换器,降低新能源汽车的损坏概率和零部件占用的空间,使800V平台的能效得到充分利用和体现。凌薇在行业内率先开发和使用SiC碳化硅电子控制方案。其“高频、高效、耐高温、高导热”的特性实现了在25%负载下IGBT损耗降低80%的优异性能。

2.超安静:要知道很多人选择电动车的一个主要原因就是开起来很安静,没有发动机那种震耳欲聋的噪音。所以美的的压缩机也要静音到极致。团队研发的高功率密度电机通过多年实践,噪音降低了5-10dB,振动降低了50%。采用全方位NVH优化技术,实现20k高载频,比原来提升25%。

3.超经济:众所周知,提高电动车续航的关键是减重,那么如何从零部件减重,最终实现整车减重呢?美的凌薇创造了重叠块电机专利技术,使电机功率密度提高了20%。同时,通过采用高强度铝合金和行业首创的1维和3维联合仿真技术,整体减重1kg,从而降低整体能耗,提高续航里程。

4超可靠性:美的凌薇专注于碳化硅SiC半导体的应用技术,实现了从软件到硬件的全面突破,攻克了800V高载频浮点算法平台的技术难题,耐受电压4.3kV,比以往IGBT提升40%,Ns级可靠保护,400%绝缘安全冗余,高槽满率实现零线损。可以看出,碳化硅SiC半导体虽然目前成本比较高,但是在安全性方面确实凸显了优势。

5.超速:美的凌薇采用全新的分油方案,使转速首次超过12000 rpm,达到420 ~ 12000 rpm的宽广范围。提高压缩机转速的方案取代了市场上广泛使用的体积大、重量重的大排量压缩机。率先将转速从8000转提高到12000转,最大限度减小了压缩机的体积和重量,满足了超快充的要求,提升了用户的驾驶舒适性。

这就是美的压缩机的五大优势。你以为这就完了吗?要知道这款压缩机只是美菱在热管理领域的一部分,但美菱这次给我们展示的是更全面更完整的产品矩阵。他们不仅在热管理领域有突破性的产品,在电驱动系统和底盘执行系统方面也有建树。

首先,在热管理系统中,800v SiC 12000 rpm高速电动压缩机可以说是整个系统的“心脏”。要知道美的集团一年可以生产654.38+0.5亿台电动压缩机,这为美的凌薇汽车零部件提供了绝对优势。

此外,众所周知,冬季电动车的续航里程会大大降低,因为低温下电池的化学活性会降低,可用电量也会减少。此外,与传统燃油汽车不同,电动汽车无法利用发动机余热辅助车内加热,因此电动汽车只能依靠电加热系统来维持舒适的车内温度。这对于冬季续航还不够的电车来说,更是雪上加霜。因此,一些车主为了维持电池寿命,只能放弃使用暖气,电动车活生生成了“电冻”车。

为了解决这一痛点,凌薇电动压缩机也提出了新的解决方案。那就是低温高热效率的CO2旋转式电动压缩机。该产品在-30℃低温环境下仍能保持高能效(COP能效比=2)制热,有效缓解电池寿命衰减,比传统热泵提高20%。这一创新为新能源汽车行业解决了车辆冬季续航里程大幅降低的痛点。

其次是电驱动系统,包括一体机电机、扁线电机等;其中,扁线驱动电机(高速、油冷、800V)基于美的集团30多年积累的油冷系统和800V电动压缩机的研发和量产经验,实现并应用了20krpm的转速水平和扁线电机技术,最大程度强化了整车驱动力和用户的驾驶体验;

最后是底盘执行系统相关产品,包括转向/制动电机、EPS电机及控制器、电子水泵、电子油泵等。其中,EPS作为自动驾驶的重要组成部分,对动力输出的静音性、高灵敏度、适应性提出了极高的要求。凌薇EPS电机不仅满足这三个严格要求,而且具有结构紧凑、可靠性高的特点。

可以看到,美的凌薇科技月活动确实给我们展示了一个全方位、立体化的产品矩阵和布局,也让我们认识到,新能源汽车不要整天埋头苦干,或者比别人多一个lidar,把最基本的电动车性能和续航做好才是最实际最有用的。

大电流高电压谁会成为主流?

前面我们提到,提高充电速度的技术路线只有两条:增大电流或者增大电压。那么谁会笑到最后呢?还是他们面对的客户群体不同,没有非此即彼的选择?其实我已经列出了这两个派系的代表车企,你会发现一些端倪。

首先,大电流派的代表企业是特斯拉。众所周知特斯拉这几年走的路线是亲民路线,价格偶尔会有波动,但是主力车型的价格还是维持在比较低的价位。比如特斯拉倡导的一体化压铸技术,也是为了减少零部件数量,从而降低整车成本。所以,虽然特斯拉也想不断提高充电速度,但是,目前来看,高电压导致的整体元器件成本增加与他们的发展战略相悖,所以特斯拉不得不先选择了高电流派。虽然热值是个难题,但他们找到了相应的解决办法。特斯拉应用水冷充电枪和多种热管理配合解决发热问题。

其次,说起提倡高电压的代表车企,那就是保时捷。我们之前提到过,保时捷是800V高压平台的先驱。除了我们前面提到的800V高压平台,很多国产品牌其实也在加速布局。例如,小鹏新上市的G9配备了800V SiC平台和480Kw高压超充桩。

长城沙龙Mechanon还支持高压平台。此外,比亚迪、东风、吉利汽车、广汽爱安、李、汽车等众多品牌也将加入高压平台的阵营。不过相比之下,无论是保时捷还是我们国产品牌,选择800V高压平台的主要目的都是为了打造高端安全的充电体验,所以高压平台定位的车型也是中高端,不过好消息是这几年碳化硅的价格逐渐下降,从之前的IGBT10倍的价格到现在。