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電(diàn)動汽車(chē)續航裡(lǐ)程這(zhè)件(jiàn)事(shì),不(bù)隻是(shì)電(diàn)池說(shuō)了(leα)算(suàn),新能(néng)源電(diàn)機(jī)了(le)解下(xià)

來(lái)源:集賢網時(shí)間(jiān):2022-01-24

在討(tǎo)論電(diàn)動車(chē)技(jì)術(shù)的(de)時(shí)候,大(dà)家(jiā)經常會(huì)說(shuō)到(dào)“三電(dià≈n)系統”,這(zhè)“三電(diàn)”主要(yào)指電(diàn)池、電(diàn)機(jī)和(hé)電(diàn)控。談到(dào≤)影(yǐng)響電(diàn)動車(chē)普及的(de)最大(dà)痛點——續航裡(lǐ)程的(de)時(shí)候,大(dà)家(jiā)都(dōu)會(huì)把電(diàn)池÷的(de)容量和(hé)充電(diàn)速度看(kàn)得(de)非常重要(yào)。

但(dàn)是(shì)不(bù)斷堆電(diàn)池對(duì)續航的(de)增加是(shì)存在邊際效應的(de)。無≠腦(nǎo)堆電(diàn)池不(bù)僅會(huì)增加車(chē)重,充電(diàn)時(shí)間(jiān)也(yě)會(huì)Ω相(xiàng)應變長(cháng),對(duì)續航的(de)增加卻會(huì)不(bù)斷減少(shǎo)。

想要(yào)進一(yī)步增加續航裡(lǐ)程,得(de)想想另外(wài)的(de)辦法了(le)♠。

1、關于續航,可(kě)以從(cóng)電(diàn)機(jī)入手

和(hé)內(nèi)燃機(jī)比起來(lái),電(diàn)機(jī)的(de)體(tǐ)積和(hé)構造簡單得(de)多(duō),因此在實際≈中用(yòng)途實在是(shì)太廣泛了(le)。從(cóng)手機(jī)的(de)振動器(qì),到(dào)風(fēng)力™發電(diàn)機(jī)中的(de)大(dà)型電(diàn)機(jī),電(diàn)機(jī)都(dōu)扮演著(zhe)重要(yào)的(de)角色。

電(diàn)機(jī)的(de)原理(lǐ)其實非常簡單,通(tōng)電(diàn)導線在磁場(chǎng)中受力,導線切割磁感線産生(shēng)電'(diàn)動勢,所以電(diàn)機(jī)的(de)兩大(dà)構成就(jiù)是(shì)定子(zǐ)和(hé)轉子(zǐ),一(yī)般為(wèi)永磁體&(tǐ)(磁鐵(tiě))和(hé)繞組線圈構成。永磁體(tǐ)和(hé)繞組線圈的(de)不(bù)同組合結構就(jiù)構成了(le)不(×bù)同種類的(de)電(diàn)機(jī)。

電(diàn)機(jī)的(de)輸出特性和(hé)發動機(jī)差别非常大(dà),發動機(jī)需要(yào)外(★wài)接起動機(jī)才能(néng)起動,而隻要(yào)給電(diàn)機(jī)通(tōng)上(shàng)一(yī)定的(de)電(diàn)流,電(dià♦n)機(jī)就(jiù)可(kě)以開(kāi)始旋轉并輸出動力。而且在起動時(shí)的(de)扭矩輸出中,電(diàn)機(jī)的(de)扭矩要(yào)比發動機(®jī)大(dà)得(de)多(duō)。當然在高(gāo)轉速區(qū)間(jiān),電(diàn)機(jī)的(de)扭矩✘輸出會(huì)偏低(dī)一(yī)些(xiē)。

電(diàn)機(jī)在運轉過程中的(de)效率其實是(shì)非常高(gāo)的(de),最高(gāo)效率能(néng)達到(dào)95%↓,這(zhè)也(yě)讓電(diàn)動車(chē)的(de)能(néng)耗對(duì)燃油車(chē)形成了(le)降維打擊,在燃油車(chē)時(shí)代要(yào)做(zu ò)到(dào)1L/100km的(de)油耗需要(yào)用(yòng)到(dào)很(hěn)多(d↕uō)前衛且昂貴的(de)技(jì)術(shù),但(dàn)是(shì)現(xiàn)在有(yǒu)非常多(duō)身(shēn)型比較小(xiǎo)的(de)電(₩diàn)動車(chē),它們都(dōu)能(néng)做(zuò)到(dào)與1L/100km相(xiàng)當☆接近(jìn)的(de)能(néng)耗表現(xiàn)。

2、電(diàn)動車(chē)需要(yào)怎麽樣的(de)電(diàn)機(jī)呢(ne)?

電(diàn)機(jī)的(de)功率等于扭矩*轉速,要(yào)增強電(diàn)機(jī)的(de)動力性能(néng)的(de)話(h♣uà),必須增大(dà)電(diàn)機(jī)的(de)尺寸。但(dàn)是(shì)電(diàn)動車(chē)的γ(de)電(diàn)池也(yě)要(yào)占據很(hěn)大(dà)的(de)空(kōng)間(jiān),所以電(diàn)機(jī)占據的(de)空(kōng)間(jiān)ε就(jiù)沒那(nà)麽大(dà)了(le)。所以電(diàn)動車(chē)需要(yào)的(de)電(diàn₽)機(jī),必須兼顧工(gōng)作(zuò)範圍廣、高(gāo)效率、小(xiǎo)型化(huà)、高(gāo)功率密度、低(dī)成本等幾大(dà)特點。因此目前在電(di≈àn)動車(chē)上(shàng)用(yòng)的(de)最多(duō)的(de)電(diàn)機(jī)還(hái)是(shì)永磁同步電&(diàn)機(jī)。

和(hé)風(fēng)扇、四驅車(chē)等工(gōng)況較為(wèi)固定的(de)使用(yòn∑g)的(de)電(diàn)機(jī)相(xiàng)比,電(diàn)動車(chē)所使用(yòng)的(de)電(diàn)機(jī),需要(yào)有(yǒu)非常✔廣泛的(de)轉速和(hé)動力輸出區(qū)間(jiān),工(gōng)況要(yào)複雜(zá)得(de)多(duō),所以電(diàn)動車(chē)的(de)電(dià☆n)機(jī)和(hé)發動機(jī)一(yī)樣,高(gāo)效率的(de)範圍還(hái)是(shì)有(yǒu)限的(de)。隻不(bù)過總體(tǐ)而言電(d€iàn)機(jī)的(de)效率還(hái)是(shì)比發動機(jī)高(gāo)得(de)多(duō)的(de)。下(xià)面就("jiù)是(shì)電(diàn)機(jī)效率分(fēn)布的(de)圖表。

和(hé)發動機(jī)一(yī)樣,電(diàn)機(jī)的(de)最高(gāo)效率區(qū)間(jiān)集中在中速附近(jìn)。在低(d✔ī)轉速高(gāo)扭矩和(hé)高(gāo)轉速低(dī)扭矩區(qū)間(jiān)中,效率都(dōu)會(huì)略有(yǒu)降低(dī)。這(zhè)就(j✔iù)涉及到(dào)了(le)電(diàn)機(jī)的(de)兩大(dà)主要(yào)運轉損失——銅損和(hé)鐵(tiě)損。

銅損顧名思義,就(jiù)是(shì)銅線産生(shēng)的(de)損失。銅線雖然電(diàn)阻比較低(dī),但(dàφn)是(shì)當起步時(shí)銅線通(tōng)過的(de)電(diàn)流還(hái)是(shì)非常大(dà)的(de)。這(zhè)樣銅線就₹(jiù)會(huì)發熱(rè),一(yī)部分(fēn)能(néng)量以熱(rè)的(de)形式損失掉。所以銅損主要(yào)産生(shēng)在電(diàn)機(jī)的(de)低(λdī)轉速高(gāo)扭矩區(qū)間(jiān)中。

而到(dào)了(le)高(gāo)轉速區(qū)間(jiān),電(diàn)機(jī)就(jiù)會(huì)産生(shēng)較大(dà)的( de)鐵(tiě)損。在電(diàn)機(jī)運行(xíng)過程中,繞組線圈的(de)磁場(chǎng)是(shì)不(bù)斷在變化(huà)的(de),這(zhè)樣的(de)變化€(huà)會(huì)在繞組鐵(tiě)芯內(nèi)産生(shēng)渦電(diàn)流和(hé)磁滞損耗。÷渦電(diàn)流的(de)産生(shēng)最終還(hái)是(shì)會(huì)以熱(rè)量的(de)形式散失掉。

電(diàn)機(jī)轉速越高(gāo),繞組線圈的(de)磁場(chǎng)變化(huà)頻(pín)率就(jiù)會(huì)越大(dà),因此産生(shēng)的(de)渦電(diàn)流 和(hé)磁滞損耗也(yě)會(huì)越大(dà)。再加上(shàng)高(gāo)速續航更大(dà)的(de)空(kōng)氣阻力和(hé)滾動阻力,電(diàn)動車(chē)δ在此時(shí)會(huì)非常耗電(diàn)。

降低(dī)銅損和(hé)鐵(tiě)損有(yǒu)非常多(duō)的(de)辦法,在主流的(de)電(dià♥n)機(jī)中,最好(hǎo)的(de)辦法就(jiù)是(shì)使用(yòng)扁線繞組結構。扁線繞組結構不(bù)僅橫截面積更大(dà),減少(₩shǎo)了(le)單位長(cháng)度的(de)電(diàn)阻和(hé)發熱(rè)量,而且與₹鐵(tiě)芯接觸面積更大(dà),更利于散熱(rè),通(tōng)電(diàn)時(shí)産生(shēng)的(de)磁通(tōng)量也(yě)更<大(dà),目前已逐漸用(yòng)在了(le)主流的(de)混合動力車(chē)和(hé)電(diàn)動車(chē)的(de)動力電(diàn)機(jī)上(shàng)。

至于降低(dī)鐵(tiě)損的(de)辦法也(yě)有(yǒu),一(yī)個(gè)是(shì)将鐵(tiě)芯使用(yòng)的 (de)電(diàn)磁鋼闆換成薄片,換成薄片後就(jiù)能(néng)降低(dī)渦電(diàn)流。另外(wài)還(hái)有(yǒu)将鐵(tiě)芯更換為(wèi)非晶體(tǐ)合金(©jīn)的(de)做(zuò)法,但(dàn)這(zhè)樣會(huì)降低(dī)電(diàn)機(jī)的(de)功率密度,&同時(shí)非晶體(tǐ)合金(jīn)的(de)加工(gōng)難度也(yě)比較大(dà),不(bù)适合用(yòng)于大(dà)批量生(shēn↓g)産。

雷諾-日(rì)産聯盟提出了(le)這(zhè)樣的(de)一(yī)個(gè)解決辦法——把永磁同步電(diàn)機(jī)的(de)永磁體(tǐ)換成可(kě∏)改變電(diàn)流的(de)繞組線圈,通(tōng)過改變電(diàn)流來(lái)改變轉子(zǐ)的(de)磁場(c↑hǎng)強度來(lái)進行(xíng)弱磁控制(zhì),從(cóng)而降低(dī)渦電(diàn)流、磁滞損耗的(→de)強度,并增強了(le)電(diàn)機(jī)的(de)高(gāo)轉速動力輸出。

但(dàn)是(shì)因為(wèi)是(shì)繞組線圈産生(shēng)的(de)磁場(chǎng),電(diàn)機(jī)體(tǐ)積要(yào)比永∏磁同步電(diàn)機(jī)大(dà)一(yī)些(xiē),而且繞組線圈産生(shēng)磁場(chǎng)同樣需要(yào)耗費(fèi)功率,所以極限效率是(shì)不(bù)₽如(rú)永磁同步電(diàn)機(jī)的(de)。

有(yǒu)更完美(měi)的(de)解決方案嗎(ma)?開(kāi)關磁阻電(diàn)機(jī)算(suàn)是(shì)一(yī)個(gè),它的(de)高↑(gāo)轉速性能(néng)要(yào)比永磁同步電(diàn)機(jī)好(hǎo)上(shàng)不(b↔ù)少(shǎo),這(zhè)也(yě)是(shì)未來(lái)車(chē)用(yòng)電(diàn)機(jī)的(de)研究重點。如(rú)果能(néng)夠解決轉矩±脈動和(hé)噪聲、震動問(wèn)題,它會(huì)是(shì)比永磁同步電(diàn)機(jī)更好(hǎo)的(de)解決方案。

因為(wèi)電(diàn)機(jī)和(hé)發動機(jī)輸出特性的(de)巨大(dà)差别,與其匹配的(de)傳動系統也(yě)和(hé)≈燃油車(chē)有(yǒu)著(zhe)比較大(dà)的(de)差異。所以大(dà)部分(fēn)的£(de)電(diàn)機(jī)不(bù)需要(yào)起動機(jī),不(bù)需要(yào)離(lí)合器(qì),隻需要(yào)一(yī)個(gè)減速齒輪箱就(ji<ù)足夠了(le),但(dàn)還(hái)是(shì)有(yǒu)車(chē)企給出了(le)不(bù)同的(♦de)解決方案。

3、2021年(nián)新能(néng)源電(diàn)機(jī)榜

新能(néng)源汽車(chē)在今年(nián)得(de)到(dào)飛(fēi)速的(de)進步和(hé)發展,據統計(jì),今年(nián)新能(néng)源汽車(chē)×配套電(diàn)機(jī)數(shù)量較去(qù)年(nián)有(yǒu)了(le)大(dà)幅提升,在過去(qù)的(de)11月($yuè)配套電(diàn)機(jī)數(shù)量達到(dào)42.4萬台,創下(xià)今年(nián)以來(lái)的(d e)新高(gāo)。那(nà)麽這(zhè)部分(fēn)電(diàn)機(jī)都(dōu)用(yòng)在哪些(εxiē)品牌上(shàng)面?今天就(jiù)來(lái)盤點一(yī)下(xià)榜單前10名。

NO.1:比亞迪

裝機(jī)量:97917台

比亞迪位居第一(yī)已經毫無懸念,畢竟從(cóng)今年(nián)以來(lái)就(jiù)一(yī)直與第二名拉開(kāi)較大(dà)的(d₽e)差距。裝機(jī)量高(gāo)也(yě)說(shuō)明(míng)銷量高(gāo),今年(nián)比亞迪騰飛(fēi)的(de)原因主要(yào)是(shì)年(niánα)初發布了(le)DM-i超級混動系統,超低(dī)的(de)饋電(diàn)油耗讓得(de)到(dào)消費(fèi)者的(de)認可(kě)。宋PLUS DσM-i、秦PLUS DM-i一(yī)車(chē)難求,訂車(chē)周期起步兩個(gè)月(yuè),也(yě)因此讓比亞迪登上(shàng)投訴榜單,不(bù)得(de→)不(bù)說(shuō)這(zhè)真是(shì)幸福的(de)煩惱。

NO.2:特斯拉

裝機(jī)量:33282台

為(wèi)了(le)兼顧海(hǎi)外(wài)市(shì)場(chǎng),特斯拉的(de)銷量一(yī)般都(dōu)是(shì)一(yī)個(gè)φ月(yuè)低(dī),下(xià)一(yī)個(gè)月(yuè)就(jiù)高(gāo)。10月(yuè)份的(de±)時(shí)候特斯拉排名相(xiàng)對(duì)靠後,來(lái)到(dào)11月(yuè)又(yòu)重新回暖。這(zhè)次裝機(jī)量提升主要( yào)是(shì)因為(wèi)Model Y銷量恢複到(dào)正常水(shuǐ)準,11月(yuè)銷量為(wèi)23117輛(liàng)←,位居高(gāo)端SUV榜單第一(yī)。

NO.3:聯合汽車(chē)電(diàn)子(zǐ)

裝機(jī)量:26415台

排名第三的(de)是(shì)聯合汽車(chē)電(diàn)子(zǐ),作(zuò)為(wèi)一(yī)家(jiā)汽車(chēε)配件(jiàn)供應的(de)公司,它的(de)業(yè)務并不(bù)隻局限于生(shēng)産電(diàn)機(jī),在發動機(j<ī)變速箱的(de)一(yī)些(xiē)關鍵零部件(jiàn)都(dōu)有(yǒu)涉及。而市(shì)面上(shàng)與它合作(zuò)的(de)車(chē)企不(bù)€僅一(yī)家(jiā),包括我們耳熟能(néng)詳的(de)理(lǐ)想、歐拉、大(dà)衆以及高(gāo)合作(zuò)。11月(yuè♠)相(xiàng)比10月(yuè)的(de)16252台的(de)裝機(jī)量有(yǒu)了(le)較大(dà)的(de)提升,主要(yào)是(shì)因為(wèi)理(lǐ)想ON‍E發揮出色,11月(yuè)銷量來(lái)到(dào)13485輛(liàng)。

NO.4:方正電(diàn)機(jī)

裝機(jī)量:25560台

方正電(diàn)機(jī)主要(yào)客戶是(shì)宏光(guāng)MINI EV、小(xiǎo)鵬 P7、寶駿KiWi EV這(zhè)幾款車(chē)型,看(kàn)到(dào)這(zhè)幾個(gè)名字就(jiù)知(zhī)道(dào)其出貨量絕對(duì§)不(bù)低(dī),尤其是(shì)宏光(guāng)MINI EV,銷量一(yī)直都(dōu)是(shì)3萬輛₹(liàng)以上(shàng)的(de)水(shuǐ)平;同時(shí)P7也(yě)是(shì)小(xiǎo)鵬汽車(chē)的(de")當家(jiā)明(míng)星車(chē)型,盡管銷量不(bù)像宏光(guāng)MINI EV那(nà)麽誇張,但(dàn)每月(yuè)的(de)裝機(jī)量還(hái)是‍(shì)有(yǒu)保證。

NO.5:日(rì)本電(diàn)産

裝機(jī)量:21626台

日(rì)本電(diàn)産主要(yào)擅長(cháng)于生(shēng)産小(xiǎo)型電(diàn)機(jī),多(duō)用(yòng)于一(yī)些(xiē)價格不(bù←)高(gāo)的(de)新能(néng)源車(chē)型上(shàng)。比如(rú)吉利帝豪EV、廣汽的(de)AION Y等。

NO.6:甯波雙林(lín)

裝機(jī)量:26262台

甯波雙林(lín)也(yě)和(hé)方正電(diàn)機(jī)一(yī)樣,公司主要(yào)向宏光(guāng)MINI EV提供電(diàn)機(jī),‌也(yě)讓它可(kě)以獲得(de)持續穩定的(de)利潤。

NO.7:蔚然動力

裝機(jī)量:20742台

從(cóng)名字就(jiù)能(néng)得(de)知(zhī),蔚然動力與蔚來(lái)汽車(chē)有(yǒu)著(zhe)←很(hěn)大(dà)的(de)聯系,也(yě)是(shì)主要(yào)的(de)目标客戶,旗下(x₩ià)的(de)ES6、ES8都(dōu)是(shì)使用(yòng)該公司的(de)驅動電(diàn)機(jī)。今★年(nián)6月(yuè)份的(de)時(shí)候,蔚來(lái)官方宣布首台碳化(huà)矽電(diàn)驅系統已經成功下(xià)線,作(zuò​)為(wèi)二代産品,在性能(néng)、集成度、輕量化(huà)等方面都(dōu)更有(yǒu)優勢,并且會(huì)搭載在蔚來(lái)ET7身(shēn)上(shàng)。

NO.8:上(shàng)海(hǎi)電(diàn)驅動

裝機(jī)量:14553台

上(shàng)海(hǎi)電(diàn)驅動主要(yào)是(shì)為(wèi)小(xiǎo)型電(diàn)動車(chē)生(s₽hēng)産驅動電(diàn)機(jī),供貨目标是(shì)奔奔E-Star、雷丁芒果、歐拉黑(hēi)貓等微(wēi)型兩廂電(diàn)動車(chē¥),這(zhè)種車(chē)型價格不(bù)高(gāo),并且深受一(yī)線城(chéng)市(shì)上(shàng)班族的(de)β追捧,出貨量自(zì)然不(bù)會(huì)低(dī)。

NO.9:博格華納

裝機(jī)量:13383輛(liàng)

作(zuò)為(wèi)一(yī)家(jiā)為(wèi)各大(dà)車(chē)企提供解決方案的(de)一(yī)體(tǐ)化(huà)供應商,博≤格華納一(yī)直都(dōu)是(shì)各大(dà)車(chē)企的(de)合作(zuò)夥伴。為(wèi)了(le)适應未來(lái)新能(↕néng)源時(shí)代,也(yě)在近(jìn)幾年(nián)開(kāi)始生(shēng)産制(zhì)造驅動電(diàn)機(jī)。其中φ中國(guó)市(shì)場(chǎng)占全球業(yè)務的(de)22%,這(zhè)裡(lǐ)面包括威馬汽車(chē)、理(lǐ)想汽車(chē)、長(cháng)城(chéng)歐拉、江鈴福→特、愛(ài)馳汽車(chē)等合作(zuò)夥伴。

NO.10:大(dà)衆汽車(chē)

裝機(jī)量:13259輛(liàng)

目前大(dà)衆ID系列在國(guó)內(nèi)的(de)發展正逐漸趨好(hǎo),其中伴随著(zhe)ID.3的(de)上(shàng)市&(shì),目前大(dà)衆純電(diàn)動車(chē)布局已經逐步完善。11月(yuè)交付量為(wèi)141£67輛(liàng),已經連續三個(gè)月(yuè)完成破萬的(de)銷量。

總結

綜合來(lái)看(kàn),通(tōng)過電(diàn)機(jī)裝機(jī)量可(kě)知(zhī),2021年(nián)的(de)新能(néng)源汽車(chē)增長(cháng)速度正明 (míng)顯加快(kuài),越來(lái)越多(duō)消費(fèi)者開(kāi)始接受新能(néng)源汽‍車(chē),這(zhè)絕對(duì)是(shì)一(yī)個(gè)好(hǎo)兆頭,相(xià&ng)信在未來(lái),新能(néng)源汽車(chē)比例也(yě)會(huì)越來(lái)越高(gāo)。

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