22000转/分钟,华为发布史上最快转速电机意味着什么?

AutoR智驾 2023-11-15 22:27:06

华为的这款电机转速比特斯拉Model S Plaid提升了5%。

一款电机的转速达到每分钟22000转意味着什么?

说实话,当华为宣称其最新一代电机转速达到22000转每分钟,热效率达到98%时,很难让人相信是真的。

这么说吧,当前2023款特斯拉Model S Plaid目前被认为是世界上跑得最快的电动汽车,百公里加速2.1秒,最高时速可达322公里,这背后的电机,据称最高转速是20000转,峰值功率1020马力、最大扭矩将超过1400N·m。

什么概念呢?从对比中不难得出结论,华为的这款电机转速比特斯拉提升了5%。

而在刚刚举行的采埃孚“未来科技出行日”上发布的最新一代电机,EVSys800电驱系统,据其工程师介绍,其转速最高刚达到1.9万转。

▲采埃孚新一代EVSys800电驱系统,由碳化硅逆变器、电机和减速器组成。系统总重74公斤,与当前的主流800伏电驱系统相比减轻了约40公斤或30%。

转速高,通俗的理解即是加速快。

但对于一款量产的工业级产品来说,提升电机的转速,不仅需要高强度的转子,更高速的齿轴、轴承,最难的是如何实现高效的散热。

而在前不久的智慧出行解决方案的发布会上余承东在介绍智界S7时表示,其配备的这款电机转速最高可达25000转,为了安全保留了3000转。

从账面数据看,这台电机已经达到了业界领先的水准。

纬湃科技投资(中国)有限公司新能源科技事业部亚洲区创新总监李智文2022年向智驾网表示,提高电机的转速是提高电驱系统功率密度和效率的一有效方法:“目前我们在研的电机转速要求已经达到18000转—20000转的水平,下一代电机转速很可能就会奔着25000转的水平迈进。”

对于电机而言,顶值峰率和额定峰率还有很大差别,达到了22000转,并不意味着电动汽车可以长时间在这一功率上运转。

不过,对于制造者而言,这是一项能力的巨大突破。

首先是材料上的进步。

华为林军海博士说:“高转速影响最大的就是转子,它在非常大的转速下会有离心力导致它变形,转子的结构做成什么样,可能靠人去画就不那么容易了,可能要去靠软件、靠仿真做结构的设计。”

也就是说,这款电动是华为盘古大模型的泛化工业目标检测预训练模型 + 机器视觉、传感器技术的一次应用。

华为公布的数据是,以上技术的使用让制造线体工序覆盖率80%+,能够实现“100%” 缺陷检出率,μm级装配精。

而即便可以生产出合格的高速转子,同样需要有与高速转子匹配的更高速的齿轴、轴承,而另一项门槛是是如何实现高效的散热。

解决了以上问题,最终实现量产,那么将华为这款最新电机将称为超级电机并不为过。

下面我们来看一下华为刚刚发布的这款电驱平台的具体参数——

华为全新一代HUAWEI DriveONE 800V 智能电驱平台,采用了前交流异步电机+后永磁同步电机组成的SiC高压四驱组合,双电机最高功率可达430kW(前电机180kW、后电机250kW)。

相比上一代,驱动电机体积降低10%,重量减小10+kg,最高转速可达22000转。

它同时也是业界首个量产的超高效电驱系统,其在CLTC工况下,效率高达业界领先的92%,综合续航因此提升6.75%,智界S7的百公里能耗是10.9度,远低于特斯拉Model 3。同时,华为自研的全新SIC模组提升MCU效率>99.5%,达到业界第一,有效支撑总成电机效率97.8% ,远超同级竞品,并且相比传统硅基IGBT模块,减少功率损耗50%,同时,散热效率更高,能够满足各种严苛工况。

这么说吧,以上数据在当前的电驱系统中都达到或接近天花板级别。

通俗的解释就是,性能强悍,成本却进一步降低(体积变小),用车成本也进一步降低(更低能耗),体验更好(车内更安静)。

关于这样一套电驱系统,就其达到的性能表现,华为需要同时在生产制造、软件算法、散热系统达到高度的成熟才能将其量产。

华为给出的解释是有五个创新:

1、智能辅驱算法,刚刚介绍到的四驱车型使用的。

2、油冷,镜面磨削齿轴来提升能效,当然能效的提升远远不止这些,我只是举其中的一些技术点;

3、AI平台帮助我们做NVH改善设计,NVH就是噪音、振动和声品质;

4、动力域全栈高压;

5、华为的DATS系统,华为开发的一套动力自适应的响应系统。

在这里,我们认为华为最大的贡献是其在业内首次提出的智能油冷方向,无论是水冷 、风冷还是油冷都是已经存在多年的技术,华为的智能油冷创新在于采用了立体的油道,因为动力总成在运转的时候里面不同部位的发热是不一样的,把它全注满了油,散热能保证、润滑也能保证,但是运转阻力很大。

而通过打造立体油道,通过主动的润滑、主动的喷淋,再加上油泵转数上的控制,可以达到保证润滑、散热又最高效率这样一个平衡点。

正是这样一套高效的油冷系统,让电机可以实现22000转的高转速。

写到这,有必要介绍一下华为的数字能源业务,这是华为的六大业务之一,数字能源业务下面有三个大的业务群,智能电动是其中之一,智能电动负责的是新能源汽车上动力解决方案的产品开发业务,同时还有智能光伏、数据中心能源与关键供电。

这套电驱系统就是数字能源业务团队研发的,而华为进入这个行业始于2014年,但真正向业内推出新的解决方案则要到2020年,推出了七合一的动力总成,之后在2021年在业界首先提出了高压动力组成的平台方向,并在这一年领先业界完成了动力总成的全栈解决方案的发布。

而应用在问界M9与智界S7上的最新一代超高效的黄金动力总成平台,可以说数据靓眼,性能逆天。

那么如此惊人的数据和性能有没有验证的方法呢?

目前,问界M9已经获得了超3万辆的盲订订单,随着12月的临近,问界M9的上市时间也越来越近。随着问界M9的上市,这个问题相信就可以有个直观的感受了。

0 阅读:56