扁平线专利

中国是电动汽车发展的前沿,不仅在市场规模上,在技术上也是如此。爱安信发布的夸克电驱,电机功率密度12kW/kg,质量功率密度全球第一,相比业界主流的6kW/kg直接翻倍。

之前听过的是电池能量密度的概念。电机的功率密度是什么意思?电机最大功率与电机质量或体积的比值。在相同功率条件下,质量功率密度越高,电机就会越轻,有利于整车减重。体积功率密度的增加有利于车辆的空间布局,可以为车辆提供更多的乘坐空间,或者可以布置更多的电机来达到极致的性能。当然,更小更强的电机有更大的想象空间,比如机器人驾驶、飞行汽车、轮毂电机等等。

目前行业主流电机质量功率密度约为6kW/kg。在夸克电驱动之前,电机功率密度的峰值属于大洋彼岸的Lucid。499kW电机仅重74kg,功率密度达到7kW/kg。当我看到Lucid的紧凑型马达时,我也很惊讶。

但与这次发布的夸克电驱动相比,技术又上升了一个层次。当峰值功率达到260kW时,此次发布的夸克电驱动产品单电机重量仅为21.5kg,质量比能量密度达到惊人的1.2 kW/kg。难怪官方芯片28nm工艺突然跳到3nm时代做类比。

虽然没有墨迹宣传,但是夸克马达的体积功率密度也很优秀。由于其专利的X-PIN扁平线定子技术和碳纤维高速转子技术,在体积减小25%的情况下,电驱动功率增加了30%以上。发布会上提到的产品,定子绕组直径180mm,长度109mm,体积只有2.55L如果按照这个体积计算,其体积功率密度超过100kW/L,是DOE在2025年新能源汽车电机电控技术指标规划中提到的50kW/L目标值的一倍。

当然,电机的定子绕组是由外壳、水道、轴承等组成的。,哪个会大一点,实际体积功率密度肯定会小一点,但是已经足够惊喜了。

夸克马达不仅使马达变得更小更轻,还大大提高了马达的效率。峰值效率为98.5%,工况效率(大概率CLTC工况)为97.5%。高能效的实现得益于新型定子铁芯材料及其批量制备技术——“纳米晶-非晶”合金的发展。

熔融金属以654.38±0万℃/s的速度冷却,破坏了金属内部的晶体结构。热处理后形成“纳米晶-非晶”,具有原子无序排列、无晶粒、无晶界的微观特征。这种材料的铁损比普通铁芯用的硅钢片低,因为磁场交变产生的铁损,即磁场交变产生的损耗降低了50%。

需要说明的是,夸克电驱动并不是某个电机的名字,而是埃及安全新一代高性能集成电驱动技术集团,可以理解为一个平台。该平台的电机功率覆盖70-320kW。除了上面提到的“纳米晶-非晶”铁芯,X-PIN扁线缠绕和碳纤维高速转子技术带来了更高的槽满率和更高的转速(八卦显示是21000rpm)。

电机效率的另一个杀手,铜损,导线中电流发热造成的能量损耗,Ian也带来了解决方案:高效碳化硅控制器。其全功率工作电压达到900V,仅算控制器,效率高达99.8%。爱安还深度参与SiC产业链建设,开发自己的封装设计。在芯片布局、均流一致性、降低芯片切换延迟、叠层电源电路设计四个方向取得突破。同时,结合全银精密低温烧结工艺创新,SiC模块电路电感降低50%以上,热阻降低25%左右,芯片电流容量提高10%以上,功率循环寿命提高100%左右。

爱安Hyper GT将是夸克电驱的首款产品,而Hyper SSR将搭载三个夸克电驱,从而进入1秒的俱乐部,百公里加速1.9秒。

这篇文章的作者是Route 64,一个踢帮。

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