日企挑戰世界最快EV馬達,1分鐘5萬轉
2022/08/18
純電動汽車(EV)驅動馬達的高轉速化競爭已拉開序幕。豐田等日本國內企業聯盟已開始開發5萬rpm(每分鐘轉數)這一世界最快的産品。馬達轉速越快,越能實現小型化,還能減少材料的使用量。在銅等純電動汽車資源的供不應求隱憂加劇的背景下,繼提高車輛性能之後,節省資源或將成為馬達的競爭焦點。
5萬rpm的馬達由日本汽車動力傳動技術研究協會(TRAMI)推進開發。除了豐田之外,日産汽車、本田和愛信(Aisin)等合計11家企業加入TRAMI。
TRAMI運營委員長、豐田的動力傳動功能開發部調查主任藤戶宏透露,將在2025年度之前開發實現5萬rpm所需的基礎技術。目前的純電動汽車用馬達以1萬rpm左右為主流。為了提高至5倍,將確定所需材料的強度和馬達的運作等,用於2025年度以後開發的分析模型。
TRAMI的成員可以利用這個模型,根據底盤等各個性能參數,設計出實際的馬達。
此外,愛知製鋼也另外試製了把自主開發的磁鐵粉末和樹脂結合起來的3萬4000rpm的馬達。力爭2030年前後量産。
歐美企業在高轉速化方面領先
在純電動汽車馬達的高轉速化研究方面打頭陣的是歐洲。歐盟的「ModulED」計劃有瑞士的逆變器企業BRUSA Elektronik AG和比利時的變速箱企業邦奇動力(Punch Powertrain)等參加。自2017年至2020年期間研究和試製了2萬2500rpm的高轉速馬達。
在應用於純電動汽車方面,美國特斯拉領跑。2021年上市的跑車「Model S Plaid」採用超過2萬rpm的馬達,實現了超過最高時速300公里的水準。
最近高轉速化成為焦點,不僅是為了推動純電動汽車的高速化,還因為能實現馬達的小型化,有助於節省資源。
馬達的輸出功率由扭矩和轉速的乘積決定,越是實現高轉速,越能減小扭矩。扭矩的值可進一步分解為馬達的半徑和施加於馬達的力。只要降低扭矩,即可使馬達變小,或者為減少用電量而令電線變細。
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