巴掌大电机可超越V8发动机 埃安夸克突破电驱工业的“3纳米”

道哥说车

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2023-03-03

在传统车企造电动车这件事上,广汽埃安实力不菲,自成立以来,以超122%的年均复合增长率,3年内就收获了超35万车主的青睐,成为新能源汽车头部品牌。

3月3日,埃安又有了新动作,发布全新一代高性能集成电驱技术群——夸克电驱,能以极小的体积迸发出强劲的功率,据官方介绍,夸克电驱的电机功率密度高达12kw/kg,相比行业6kw/kg提升100%。巴掌大的电机,就能带来超越V8发动机的超大马力,实现此项突破,不亚于芯片行业一下子从“28纳米”时代快进到“3纳米”时代。

有意思的是,就在3月2日,特斯拉投资者日上官宣了其新一代自研电驱系统,将通过减少碳化硅等材料使用实现成本的进一步降低。一边是追求极致的成本控制,一边是追求极致的性能超越,双方似乎已形成两套逻辑和技术发展路线。

突破电驱世界级难题

小到生活中常见的平衡车、无人机等普民应用,大到“国之重器”航空母舰、太空探索等高精尖领域,电机都在其中扮演不可或缺的角色,但无论那个行业,都在追求“体积小型化,动力巨量化”的电机。

埃安以夸克命名电驱,别有一番深意。夸克是迄今为止人类物理学上发现的最小粒子,也是构成粒子的基本单元,它既代表了埃安对电驱极致功率的追求,也呈现了夸克电驱驱动万物的美好愿景。

在新能源汽车行业快速发展的这10年里,行业的电机功率密度从2kw/kg提升到6kw/kg,而夸克电机的电驱功率密度高达12kW/kg,相比行业的6kW/kg提升了100%。电机体积为2.65升,只有主流电驱的电机一半大小,重量为21.5kg,而主流电驱的电机重量接近34kg。

虽然夸克电机只有巴掌大,但实现了超越V8发动机的超大马力,可实现70kW-320kW的功率范围,220Nm-450Nm的扭矩范围,并且是多平台兼容。单电机模式助力整车续航大幅提升,双电力模式则兼顾了加速性和最高车速的平衡。搭载夸克电驱,HyperSSR单电机百公里加速1.9秒,HyperGT单电机百公里加速4.9秒。

三大首创技术引领驱动方式变革

之所以能实现“小身躯大能量”,得益于埃安团队持续的技术迭代开发,积累了纳米晶-非晶超效率电机、X-PIN扁线绕组、900V高效碳化硅、E-drive软件、无动力中断电子换挡等一系列创新技术。而在夸克电驱技术中,核心的就是前三项前瞻技术。

全球首个“纳米晶-非晶”超效率电机,克服了永磁同步电机铁芯损耗高的问题。相较于传统的铁基硅钢材料冶炼工艺,纳米晶-非晶材料冷却速度高达100万℃/s,较铁基硅钢材料快1000倍;具有原子无序排列、无晶粒、无晶界的微观特性。该材料制作电机铁芯,可以降低电机50%铁芯损耗,从而有效降低电机能量损耗,电机工况效率提升至97.5%,电机最高效率达到98.5%。

行业首创X-PIN扁线绕组在缩小25%体积的情况下,电驱功率提升30%以上。X-PIN碳纤维高速电机技术具有3项独有平台绕线方案的国家专利,可实现70kW~320kW功率范围、220~450Nm扭矩范围多平台兼容。

全球最高900V碳化硅功率模块进一步推动了“高功率低损耗”成为现实。埃安深度介入SiC产业链建设,自研封装设计。从芯片布局、均流一致性、缩小芯片开关延时、叠层功率回路设计四个方向进行突破,同时结合全银精准低温烧结工艺的革新,使得SiC模块回路杂感降低50%以上、热阻降低约25%、芯片通流能力提升10%以上、功率循环寿命提升约100%。

结合安全可靠的SiC芯片驱动与保护设计,充分发挥碳化硅的高耐压、高功率密度、高效率特性,助力夸克电驱实现最高满功率工作电压900V,峰值功率高达320kw以上,最高效率超99.8%,位居行业顶尖水平。

夸克电驱让人人都是钢铁侠

夸克电驱的问世,让人们对未来汽车形态有了更丰富的想象空间。或许在不久的将来,轻盈又强劲的轮毂电机可以实现量产,到那时,侧方停车能如同螃蟹一样“霸道横行”,再狭窄的路段也能轻松实现原地转向,甚至还能加速潜艇汽车、飞行汽车等更多汽车形态的量产落地,为用户带来“上九天揽月,下五洋捉鳖”奇幻出行体验。

当然,夸克电驱不仅仅局限于汽车,还能应用在很多前瞻领域,解锁更多未来智能生活场景。比如在医疗科技领域,可以运用夸克电驱制作动力义肢,让残疾人也能拥有正常人的活动能力;让可穿搭机器成为人体一部分,人人都是钢铁侠;再比如无人机领域,通过使用夸克电驱技术,运载量和续航均可以大幅提升,结合AI技术,无人快递业务也不再是遥不可及的幻想……

随着夸克电驱技术不断进化,未来它可能会被应用在智能机器人、机械外骨骼、医疗、航空航天等多个高精领域,让高性能机械便携化。由此产生的连锁反应,甚至有可能改写整个社会的运行方式,让科幻世界照进现实。

公开数据显示,2022年,埃安全年销量超27万辆,实现了126%的同比增长。高速增长的背后是新技术的支撑。如今,即将搭载夸克电驱的Hyper SSR和Hyper GT销量表现又将如何?《道哥说车》编辑将继续关注。

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