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除了800V和碳化硅,中外電動(dòng)車企在偷偷修煉各自的“武功秘笈”?

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除了800V和碳化硅,中外電動(dòng)車企在偷偷修煉各自的“武功秘笈”?

看看誰能笑到最后?

文|車聚網(wǎng)

在碳排放的壓力下,內(nèi)燃機(jī)正在默然退場(chǎng)。

電動(dòng)車相比于傳統(tǒng)燃油車,最大的改變就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):電機(jī)、電控、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),完全替代了發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正在從簡(jiǎn)單粗放走向精致高效。那么在純電動(dòng)車的江湖中,中外車企所選擇的路線有哪些異同呢?

所有路線的本質(zhì)都在思考:如何平衡成本和性能。

首當(dāng)其沖的必須是800V電壓系統(tǒng),因?yàn)檫@關(guān)系著消費(fèi)者能否用接近加油的時(shí)間,來完成充電。這大概是電動(dòng)車相較于燃油車,最后一個(gè)短板了。 甚至,有些車企已經(jīng)開始著手研發(fā)超800V的電壓系統(tǒng)。他們大概也明白這個(gè)道理:天下武功,唯快不破。于是乎,各家車企紛紛走上了升壓之路。

繼保時(shí)捷在Taycan上嘗試800V電壓平臺(tái)之后,寶馬的第六代電動(dòng)車平臺(tái)、大眾的PPE平臺(tái)、Stellantis的STLA 平臺(tái)都紛紛效仿,這些平臺(tái)下的中型、大型、非承載式越野車都是基于800V電壓設(shè)計(jì)。

梅賽德斯-奔馳的下一代車型,則幾乎全部升級(jí)到了800V。

看回國內(nèi)企業(yè)。比亞迪、吉利、長(zhǎng)城、小鵬等都已開始了800V的布局,未來一兩年之內(nèi),相信大家會(huì)看到越來越多的800V車型推出。

如果說800V是屠龍刀,那么碳化硅就是倚天劍。

隨著整車系統(tǒng)電壓的升級(jí),相應(yīng)的電控器件需要更強(qiáng)的耐壓等級(jí)和強(qiáng)度,碳化硅的使用也成為必然。因此800V和碳化硅總是成對(duì)出現(xiàn),這也是當(dāng)下電動(dòng)車升級(jí)換代的主要方向。

就目前而言,一般還需要增加「充電升壓」功能,即可以使800V的汽車使用400V的充電樁,以應(yīng)對(duì)800V專用充電樁尚不完善的現(xiàn)狀。該功能可以集成在車載充電機(jī)或逆變器上。

當(dāng)然,400V車型應(yīng)該是只是一個(gè)過渡產(chǎn)品,就像增程之于純電動(dòng)一樣。不久的將來,隨800V和碳化硅的規(guī)??焖贁U(kuò)大,成本也會(huì)顯著下降,那么400V會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。

以上是中外都認(rèn)可的發(fā)展方向,接下來我們看看中外車企又有哪些獨(dú)門秘笈?

赫赫有名的多合一電驅(qū)系統(tǒng)在國內(nèi)頗受矚目,猶如武當(dāng)派的天罡北斗陣,各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立工作,同時(shí)又享受著集成帶來的優(yōu)勢(shì)。這兩年來無論是整車企業(yè)還是零部件企業(yè)紛紛推出自己的多合一系統(tǒng),華為、比亞迪、威邁斯都是其中代表。

比亞迪八合一電驅(qū)

這里的多合一指的是三個(gè)以上部件的集成,有六合一、七合一、八合一等不同系統(tǒng)。通常是電機(jī)+逆變器+減速器+車載充電機(jī)+DCDC+配電箱, 也叫大三合一加小三合一。

在此基礎(chǔ)上,還有再集成電池管理系統(tǒng)和整車控制器的,例如比亞迪的八合一。集成化系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì),就是節(jié)省成本、減輕重量、節(jié)約安裝空間。

目前看到的多合一系統(tǒng),其物理集成度并不是特別高。各子部件之間還是獨(dú)立的,有些地方有共用了外殼,有些地方則沒有,共用PCB板的也只限于車載充電機(jī)和DCDC之間。這更像是大三合一和小三合一的物理疊加。但是相信在很快的將來,我們應(yīng)該可以看到有更高集成度的多合一系統(tǒng)。

在國內(nèi)備受追捧的多合一系統(tǒng),在國外的市場(chǎng)上似乎沒有特別的熱度。

究其原因,還是與行業(yè)的供應(yīng)鏈有關(guān)。我們看到國內(nèi)做多合一的BYD、華為是擁有完整的子部件研發(fā)和生產(chǎn)能力的,所以集成可以帶來成本的優(yōu)勢(shì)。

而國外的企業(yè),無論是車企還是零部件企業(yè),鮮有將這7、8個(gè)零件都完全內(nèi)部制造的;如果當(dāng)中有幾個(gè)零件是需要外購的,那么集成產(chǎn)生的成本優(yōu)勢(shì)將大打折扣,特別是在初期。

接下來,我們?cè)倏纯从心男┘夹g(shù)是在國外受青睞而在國內(nèi)卻沒有被關(guān)注到的。

▎電勵(lì)磁同步電機(jī)(EESM: Electrically Excited Synchronous Machine)

 

參考文獻(xiàn):Universit t Stuttgart Institut für Elektrische Energiewandlung;Inductive Electric Excited Synchronous Machine An Option for Future Mobility by Prof. Dr.-Ing. Nejila Parspour.

目前電機(jī)的主流是永磁同步電機(jī)(PMSM: Permanent Magnet Excited Synchronous Machine),也有異步電機(jī)(ASM:Asynchronous Machine),例如特斯拉 Model S。但電勵(lì)磁同步電機(jī)的使用目前只在國外有看到,最早使用此類電機(jī)的是雷諾 ZOE 和Smart Fortwo electric drive。

如果說永磁同步電機(jī)是降龍十八掌,異步電機(jī)是鐵砂掌,那么電勵(lì)磁同步電機(jī)就是打狗棒法。它高效輸出的范圍廣,主驅(qū)和輔驅(qū)皆適用,只是最大扭矩不如PMSM,速度不如ASM。

電勵(lì)磁同步電機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)就是:不含稀土材料。既節(jié)省成本,又環(huán)保,所以也被譽(yù)為是綠色電機(jī),因此用丐幫的打狗棒法來類比。

除了上文提到的雷諾,另有兩家德國頭部車企以及一些著名的汽車零部件企業(yè)也已經(jīng)開始啟用EESM。至于電勵(lì)磁電機(jī)為什么國內(nèi)國外冰火兩重天,還是取決于各自的稀土資源對(duì)成本的影響。

▎軸向磁通電機(jī)(AFM:Axial Flux Motor)

參考文獻(xiàn):《Axial flux motors》 - The new hope from Electrical Machines of youtube

如果說EESM正在從小眾走向大眾,那么AFM就是至今還保持著高冷的一款電機(jī)了?,F(xiàn)在的電機(jī)市場(chǎng)超過99%都是徑向磁通電機(jī),只有在Ferrari和Mclaren的混動(dòng)車型上看到軸向磁通電機(jī)的應(yīng)用。

數(shù)月前,梅賽德斯奔馳收購了一家位于英國牛津的初創(chuàng)電機(jī)企業(yè)YASA。該公司成立于2009年,專注于AFM的研發(fā)。軸向磁通電機(jī)并不是一項(xiàng)新的技術(shù),早在五十多年前該技術(shù)就已經(jīng)問世。

AFM的優(yōu)勢(shì)在于扭矩輸出強(qiáng)大,持續(xù)功率密度高,體積小重量輕。整個(gè)電機(jī)是扁平狀的,像一個(gè)圓盤,因此也被稱為軸向磁通盤式電機(jī)。對(duì)于動(dòng)力性能要求高的跑車,SUV,商用車,軸向磁通電機(jī)擁有巨大的應(yīng)用潛力。

另外軸向磁通電機(jī)也適用于飛行工具。AFM沒有EESM那樣明顯的成本優(yōu)勢(shì),但也限于其規(guī)模太小,批量生產(chǎn)的成本還不好估算。這也是這種類型的電機(jī)還比較小眾的原因吧?

最后,問題來了,如果要用某種武功做類比,軸向磁通電機(jī)應(yīng)該是什么呢?六脈神劍吧。來自異域的小眾武功,攻擊力強(qiáng)但應(yīng)用性不廣泛(目前),畢竟,連自家的未來掌門人段譽(yù)也是時(shí)而使得出時(shí)而使不出。

車聚小結(jié)

接下來的三到五年,無疑是電動(dòng)車市場(chǎng)轉(zhuǎn)型,升級(jí)以及市場(chǎng)格局形成的重要時(shí)期,面對(duì)快速變化的市場(chǎng),以及從其他行業(yè)投身到汽車業(yè)的新玩家,傳統(tǒng)車企和零部件企業(yè)都面臨著極大的壓力和挑戰(zhàn)。

江湖不會(huì)平靜,唯一不變的就是變化,電動(dòng)車市場(chǎng)是會(huì)被一種技術(shù)統(tǒng)一還是呈現(xiàn)百花齊放的局面呢?拭目以待。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系原著作權(quán)人。

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除了800V和碳化硅,中外電動(dòng)車企在偷偷修煉各自的“武功秘笈”?

看看誰能笑到最后?

文|車聚網(wǎng)

在碳排放的壓力下,內(nèi)燃機(jī)正在默然退場(chǎng)。

電動(dòng)車相比于傳統(tǒng)燃油車,最大的改變就是驅(qū)動(dòng)系統(tǒng):電機(jī)、電控、電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng),完全替代了發(fā)動(dòng)機(jī)和變速箱。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展,電驅(qū)動(dòng)系統(tǒng)正在從簡(jiǎn)單粗放走向精致高效。那么在純電動(dòng)車的江湖中,中外車企所選擇的路線有哪些異同呢?

所有路線的本質(zhì)都在思考:如何平衡成本和性能。

首當(dāng)其沖的必須是800V電壓系統(tǒng),因?yàn)檫@關(guān)系著消費(fèi)者能否用接近加油的時(shí)間,來完成充電。這大概是電動(dòng)車相較于燃油車,最后一個(gè)短板了。 甚至,有些車企已經(jīng)開始著手研發(fā)超800V的電壓系統(tǒng)。他們大概也明白這個(gè)道理:天下武功,唯快不破。于是乎,各家車企紛紛走上了升壓之路。

繼保時(shí)捷在Taycan上嘗試800V電壓平臺(tái)之后,寶馬的第六代電動(dòng)車平臺(tái)、大眾的PPE平臺(tái)、Stellantis的STLA 平臺(tái)都紛紛效仿,這些平臺(tái)下的中型、大型、非承載式越野車都是基于800V電壓設(shè)計(jì)。

梅賽德斯-奔馳的下一代車型,則幾乎全部升級(jí)到了800V。

看回國內(nèi)企業(yè)。比亞迪、吉利、長(zhǎng)城、小鵬等都已開始了800V的布局,未來一兩年之內(nèi),相信大家會(huì)看到越來越多的800V車型推出。

如果說800V是屠龍刀,那么碳化硅就是倚天劍。

隨著整車系統(tǒng)電壓的升級(jí),相應(yīng)的電控器件需要更強(qiáng)的耐壓等級(jí)和強(qiáng)度,碳化硅的使用也成為必然。因此800V和碳化硅總是成對(duì)出現(xiàn),這也是當(dāng)下電動(dòng)車升級(jí)換代的主要方向。

就目前而言,一般還需要增加「充電升壓」功能,即可以使800V的汽車使用400V的充電樁,以應(yīng)對(duì)800V專用充電樁尚不完善的現(xiàn)狀。該功能可以集成在車載充電機(jī)或逆變器上。

當(dāng)然,400V車型應(yīng)該是只是一個(gè)過渡產(chǎn)品,就像增程之于純電動(dòng)一樣。不久的將來,隨800V和碳化硅的規(guī)模快速擴(kuò)大,成本也會(huì)顯著下降,那么400V會(huì)逐漸退出歷史舞臺(tái)。

以上是中外都認(rèn)可的發(fā)展方向,接下來我們看看中外車企又有哪些獨(dú)門秘笈?

赫赫有名的多合一電驅(qū)系統(tǒng)在國內(nèi)頗受矚目,猶如武當(dāng)派的天罡北斗陣,各個(gè)子系統(tǒng)獨(dú)立工作,同時(shí)又享受著集成帶來的優(yōu)勢(shì)。這兩年來無論是整車企業(yè)還是零部件企業(yè)紛紛推出自己的多合一系統(tǒng),華為、比亞迪、威邁斯都是其中代表。

比亞迪八合一電驅(qū)

這里的多合一指的是三個(gè)以上部件的集成,有六合一、七合一、八合一等不同系統(tǒng)。通常是電機(jī)+逆變器+減速器+車載充電機(jī)+DCDC+配電箱, 也叫大三合一加小三合一。

在此基礎(chǔ)上,還有再集成電池管理系統(tǒng)和整車控制器的,例如比亞迪的八合一。集成化系統(tǒng)的主要優(yōu)勢(shì),就是節(jié)省成本、減輕重量、節(jié)約安裝空間。

目前看到的多合一系統(tǒng),其物理集成度并不是特別高。各子部件之間還是獨(dú)立的,有些地方有共用了外殼,有些地方則沒有,共用PCB板的也只限于車載充電機(jī)和DCDC之間。這更像是大三合一和小三合一的物理疊加。但是相信在很快的將來,我們應(yīng)該可以看到有更高集成度的多合一系統(tǒng)。

在國內(nèi)備受追捧的多合一系統(tǒng),在國外的市場(chǎng)上似乎沒有特別的熱度。

究其原因,還是與行業(yè)的供應(yīng)鏈有關(guān)。我們看到國內(nèi)做多合一的BYD、華為是擁有完整的子部件研發(fā)和生產(chǎn)能力的,所以集成可以帶來成本的優(yōu)勢(shì)。

而國外的企業(yè),無論是車企還是零部件企業(yè),鮮有將這7、8個(gè)零件都完全內(nèi)部制造的;如果當(dāng)中有幾個(gè)零件是需要外購的,那么集成產(chǎn)生的成本優(yōu)勢(shì)將大打折扣,特別是在初期。

接下來,我們?cè)倏纯从心男┘夹g(shù)是在國外受青睞而在國內(nèi)卻沒有被關(guān)注到的。

▎電勵(lì)磁同步電機(jī)(EESM: Electrically Excited Synchronous Machine)

 

參考文獻(xiàn):Universit t Stuttgart Institut für Elektrische Energiewandlung;Inductive Electric Excited Synchronous Machine An Option for Future Mobility by Prof. Dr.-Ing. Nejila Parspour.

目前電機(jī)的主流是永磁同步電機(jī)(PMSM: Permanent Magnet Excited Synchronous Machine),也有異步電機(jī)(ASM:Asynchronous Machine),例如特斯拉 Model S。但電勵(lì)磁同步電機(jī)的使用目前只在國外有看到,最早使用此類電機(jī)的是雷諾 ZOE 和Smart Fortwo electric drive。

如果說永磁同步電機(jī)是降龍十八掌,異步電機(jī)是鐵砂掌,那么電勵(lì)磁同步電機(jī)就是打狗棒法。它高效輸出的范圍廣,主驅(qū)和輔驅(qū)皆適用,只是最大扭矩不如PMSM,速度不如ASM。

電勵(lì)磁同步電機(jī)最大的優(yōu)點(diǎn)就是:不含稀土材料。既節(jié)省成本,又環(huán)保,所以也被譽(yù)為是綠色電機(jī),因此用丐幫的打狗棒法來類比。

除了上文提到的雷諾,另有兩家德國頭部車企以及一些著名的汽車零部件企業(yè)也已經(jīng)開始啟用EESM。至于電勵(lì)磁電機(jī)為什么國內(nèi)國外冰火兩重天,還是取決于各自的稀土資源對(duì)成本的影響。

▎軸向磁通電機(jī)(AFM:Axial Flux Motor)

參考文獻(xiàn):《Axial flux motors》 - The new hope from Electrical Machines of youtube

如果說EESM正在從小眾走向大眾,那么AFM就是至今還保持著高冷的一款電機(jī)了。現(xiàn)在的電機(jī)市場(chǎng)超過99%都是徑向磁通電機(jī),只有在Ferrari和Mclaren的混動(dòng)車型上看到軸向磁通電機(jī)的應(yīng)用。

數(shù)月前,梅賽德斯奔馳收購了一家位于英國牛津的初創(chuàng)電機(jī)企業(yè)YASA。該公司成立于2009年,專注于AFM的研發(fā)。軸向磁通電機(jī)并不是一項(xiàng)新的技術(shù),早在五十多年前該技術(shù)就已經(jīng)問世。

AFM的優(yōu)勢(shì)在于扭矩輸出強(qiáng)大,持續(xù)功率密度高,體積小重量輕。整個(gè)電機(jī)是扁平狀的,像一個(gè)圓盤,因此也被稱為軸向磁通盤式電機(jī)。對(duì)于動(dòng)力性能要求高的跑車,SUV,商用車,軸向磁通電機(jī)擁有巨大的應(yīng)用潛力。

另外軸向磁通電機(jī)也適用于飛行工具。AFM沒有EESM那樣明顯的成本優(yōu)勢(shì),但也限于其規(guī)模太小,批量生產(chǎn)的成本還不好估算。這也是這種類型的電機(jī)還比較小眾的原因吧?

最后,問題來了,如果要用某種武功做類比,軸向磁通電機(jī)應(yīng)該是什么呢?六脈神劍吧。來自異域的小眾武功,攻擊力強(qiáng)但應(yīng)用性不廣泛(目前),畢竟,連自家的未來掌門人段譽(yù)也是時(shí)而使得出時(shí)而使不出。

車聚小結(jié)

接下來的三到五年,無疑是電動(dòng)車市場(chǎng)轉(zhuǎn)型,升級(jí)以及市場(chǎng)格局形成的重要時(shí)期,面對(duì)快速變化的市場(chǎng),以及從其他行業(yè)投身到汽車業(yè)的新玩家,傳統(tǒng)車企和零部件企業(yè)都面臨著極大的壓力和挑戰(zhàn)。

江湖不會(huì)平靜,唯一不變的就是變化,電動(dòng)車市場(chǎng)是會(huì)被一種技術(shù)統(tǒng)一還是呈現(xiàn)百花齊放的局面呢?拭目以待。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權(quán)事宜請(qǐng)聯(lián)系原著作權(quán)人。