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梅赛德斯-奔驰押注轴向磁通电机技术加速电动转型

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两年前,梅赛德斯-奔驰提出“2039愿景”,由此开始迈向碳中和的道路。7月22日,梅赛德斯-奔驰宣布升级电动化战略,从“电动为先”向“全面电动”转型。

“电动汽车的转变正在加速——尤其是在豪华车领域。转折点越来越近,随着市场在未来10年转向纯电动,我们将做好准备。”奔驰首席执行官奥拉·卡伦纽斯说。为了加速这种转型,梅赛德斯-奔驰推出了一项全面计划,其中包括大幅加速研发。

至2025 年,梅赛德斯-奔驰将推出多种纯电动架构:

  • MB.EA 将覆盖所有中大型乘用车,建立一个可扩展的模块化系统,作为未来电动汽车产品组合的主力。

  • AMG.EA 将是一个专用的高性能电动汽车平台,解决面向技术和性能的梅赛德斯-AMG 客户,代表技术制高点。

  • VAN.EA 开创了电动厢式车和轻型商用车的新时代,将为未来交通和城市的零排放做出贡献,服务商用车用户。

其中,AMG.EA高性能电动汽车平台,奔驰则通过垂直整合零部件厂商来实现。这其中包含了收购英国电机公司亚萨。通过此次收购,奔驰获得了轴向磁通电机技术和专业知识,这些轴向磁通技术奖用以开发下一代超高性能电机,进而提升整个系统的效率,如eATS2.0。

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“我们可以在更轻的包装中提供相同的功率与扭矩”亚萨首席执行官克里斯哈里斯告诉英 国金融时报。亚萨于2009年从牛津大学分拆出来,生产用于高性能汽车的轴向磁通电机对于整车轻量化、空间布局优化以及续航里程优化方面能够起到的关键作用,同时因为其技术路线与径向磁通电机完全不同,原有的电机生产企业目前在此领域还未实现突破。

亚萨公司轴向磁通电机,其客户主要是法拉利和其他超级跑车品牌。轴向磁通电机与传统径向磁通电机相比,效率更高、体积更小,充一次电可以行驶更长的里程。最早在2019 年开始与梅赛德斯-奔驰合作,该公司轴向磁通电机和控制器产品主要用于梅赛德斯-奔驰高性能跑车和赛车领域,目前仍处于小批量生产阶段。此次戴姆勒.奔驰的收购将有利于其走上小批量到产业化的道路。

轴向磁通电机从其外形特征来看又叫盘式电机,具有轴向尺寸小、功率密度高、扭矩密度高、效率高等特点。亚萨之所以能过获得奔驰的青睐,主要还是在于轴向磁通电机对于整车轻量化、空间布局优化以及续航里程优化方面能够起到的关键作用,同时因为其技术路线与径向磁通电机完全不同,原有的电机生产企业目前在此领域还未实现突破。

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径向磁通电机


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轴向系统电机

(图片来源于盘毂动力官网)

 

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P400和750R两个系列(图片来源于亚萨公司官网)

国内有多家从事轴向磁通电机研发的企业,从各企业对外发布的信息来看,盘毂动力在新能源汽车应用的产业化进度最为领先。从盘毂动力官网了解到,其目前推向市场的轴向磁通电机已经有九款,大多应用在商用车领域,并且有集成式中央驱动、轮边驱动等不同的驱动系统总成。

盘毂动力在2020年北京国际道路运输展上展出一套四气囊独立悬架轮边驱动系统,获得了“新能源客车零部件创新产品”奖。与ZF、比亚迪等企业的轮边驱动结构完全不同,该驱动系统重量减轻了800kg,在低地板公交车内部实现了全平地板结构,因车内结构像地铁一样安全、便捷、舒适,这种车型被各主机厂称为“地铁巴士”。并且连续两年都有应用这种轮边驱动系统的公交车获奖。今年盘毂动力又在北京国际道路交通展上推出一套前驱转向系统,同样获得“新能源客车零部件创新产品”奖,旨在为6~7米公交车提供低地板电驱动解决方案。

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四气囊独立悬架轮边驱动系统(图片来源于盘毂动力官网)

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据了解,“地铁巴士”已在上海、福州等全国十多个城市累计运营超过2000万公里,乘客对车辆的安全、便捷、舒适等性能交口称赞。2021年,“地铁巴士”因在关爱老年人出行方面的突出表现,被称为“对老人最友好的公交车型”而登陆央视。这也是盘毂轴向磁通电机实现产业化的证明。

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在2021年上海国际车展上,上汽变速器展出了一款高功率密度中央分布集成式双电机独立驱动的电驱产品。此产品与上一代产品相比,Z向高度降低39%,重量下降了25.3%,同时具备了诸多优势:

该产品整体功率密度从原来的1.1kW/kg提升至3.23kW/kg,采用中央分布集成式双电机独立驱动的电驱产品,还可以为客户带来更灵活的整车布置、更容易实现驱动轮防滑(TCS)、电子差速控制(EDS)和直接横摆力矩控制(DYC)。

这套三合一系统中的轴向磁通电机据悉也来源于盘毂动力,电机整机的功率密度达到了6.25kw/kg,比美国能源部规划的2025年目标还高出25%。由此可见我国的一些企业不仅已经在轴向磁通电机技术上实现了突破,并实现了产业化应用,而且在核心技术指标已达到国际领先水平。

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PCB轴向磁通电机(图片来源于盘毂动力官网)

未来新能源汽车的时代是软件定义硬件的时代,而软件定义硬件的基础则需要整车实现分布式驱动、全面电动化。奔驰此次押注亚萨相信不只是看中亚萨目前的产品性能,更重要的是轴向磁通电机在轮边、轮毂等分布式驱动整车架构中的重要地位,为更具前瞻性、引领性的产品平台注入核心动力。

未来,拭目以待!


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首次发布时间:2021-08-02
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