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蔡蔚:電驅動系統如何實現節能環保?

精進電動創始人兼首席技術官 蔡蔚

非常感謝大家,

簡單的跟大家分享一下關於電驅動系統怎麼樣解決這個問題。首先大家可能都知道全世界的能源向清潔化的方向發展,由石油、天然氣等等的,還有煤發電的逐步向清潔能源方向發展。另一個我想說的,從電能的清潔化加上汽車的電動化是中國國家的一部戰略大旗,這件事是非常重要的。現在國務院已經拿到了在領導的演講當中也是這樣講的,這是很重要的。
我想說的是煤發電本身也要更加清潔化,少排放二氧化碳。

中國新等能源的70%是用於公路交通的,給中國增加了很大的壓力。中國的一帶一路,我們確實遇到了很多沒有藍天的日子。第三個問題就是二氧化碳的排放,全球交通領域二氧化碳的排放占四分之一,公路交通占17%,全世界,這個領域要不節能減排的話沒有辦法達到二氧化碳減排的目標。

這是中國的規法規與規劃,

我們基本上5升、4升、3.2升,這是中國發展規劃的要求。但是國家政策上現在寫的只是5升和4升,也就是2020年5升,2025年4升。這是按照中國規劃和中國製造的2025的任務當中其中大概有這麼多的,有油耗的要求,而且有新能源汽車,下面還有很多是節能汽車當中的。我們中國通常把能充電的車叫新能源汽車,不能充電的叫節能汽車,實際上全世界更多的是節能汽車,大家一定要注意這個事情。
這個是雙重積分,我今天也不講這個。

我從這裡開始講,電驅動系統包括什麼,大概包括這樣的一些東西:電機、齒輪箱、變速箱器,由軟體演算法把它們連到一起,它們跟整車之間的聯繫是機電熱介面。我把全世界的東西都總結在一張PPT當中,電機主要是感應電機和永磁電機。儲能方面由鉛酸電池、鎳氫電池、鋰離子、三元電池向固定方向發展。電壓不斷在提高,單電機的最大功率到了350千瓦,

低的在豪華車當中也有200V。

因為有了這樣的一些機會,我們國家不允許再造油車的企業誕生了,因而執法新能源汽車執照,有很多人搶新能源汽車執照,這裡面有很多人拿到,有很多人沒拿到。不管拿到沒拿到談到都缺電機和齒輪變速箱。電機的分類基本上有一大堆,這裡面只有永磁和感應電機用的比較多,永磁和感應有什麼區別?上面是永磁,下面是感應,

永磁電機的轉子和感應電機的轉子不一樣的地方。黑框裡面是感應電機特有的損耗,感應電機在整體的運行當中,尤其是低速運行當中一定趕不上永磁電機。特斯拉不再用了,特斯拉model3已經決定用永磁電機,不再用感應電機了。永磁電機也有兩種,一種集中繞組,一種是分佈繞組。在選擇電機的時候,永磁電機的永磁體安排有幾種方式,一種永磁體放在表面上的,還有這兩樣的放置方法,中間這種用的很少,大的用的也不多。永磁電機的轉距,主席LD=LQ的時候就少用這種。弱磁需要一個負電流的ID電流,在高速的時候產生弱磁運行。

這裡面來看,大部分採用了內置式的永磁電機,表貼式的很少使用,或者根本不用。永磁電機的沖片產生了各種各樣的,這裡面有我們的,也有客戶的,上面是寶馬的,一系列不同的沖片使得永磁體裝到裡面不一樣。我們對分佈和集中繞組比較的時候,集中繞組的優點容易控制。但是分佈繞組的電機相對難一些,因為分佈繞組的電機單位角度很大,分佈繞組的電機通常轉據產生磁組轉矩較大。

軟體控制是很重要的,左邊來看是轉矩,我們希望轉矩的波動角小,轉矩的波動要掉到穀底去。21世紀是軟體控制解決的問題,不但如此,變演算法可以提高電機的功率,同樣的電機只要你控制的方法通過不斷的改變,可以提高電極的功率,現在這方面做得很少很少,尤其在我們國家。通過控制演算法就可以降低電極的振動和噪音,現在這方面我們國家做得也不多,因而未來都是我們要努力的方向。

永磁體對電機的性能有很大的影響,不用永磁體制也許可以造電機,關鍵是太大。所以我們採用了這樣的一些結果以後,我們會發現為了降低電機的損耗,永磁體多用點可能是個好事,但是這裡面有個成本的問題,因為永磁體的成本大概占電機成本的五分之一到四分之一。進一步的降低電機的振動和噪音,因而採用矩形導體的電機,我是第一個把矩形導體引導這裡面的,現在全世界主流公司都在做這個東西。我15年前發明的東西,到現在為止終於得到全世界廣泛的認可。矩形導體和圓形導體的性能一眼就看出來,如果是你你也選擇矩形導體。電機的啟動主要是三個點,我們希望這三個點越高越好,這樣一來電機本身有的時候達不到這個要求,因而我們採用了增加電壓的方法,提高最高轉速下的功率。我們採用了變速器的方法,把減速器變成了變速器的方法解決低速啟動和最高車速下的功率不足的矛盾。

這是兩檔變速箱,我就不詳細的講了,這是精進電動到現在為止不僅僅做電機,電機和變速箱都是我們做的,統一集成到一起賣給客戶,現在受到客戶廣泛的響應,尤其在商用車當中有40多個車用到我們的目錄。這是兩檔變速箱工作原理,我們採用的是電池離合器,是精進電動自己的自主產權。這是在1檔情況下的運行,一會車換到了低檔,大家可以看到,這是離合的過程。這是離合器的工作,它在推動著齒輪向這個方向,當要傳遞到這個時候,這個縫隙逐步的閉合了,這大概是兩檔箱,目前已經在我們國家被廣泛的商用車使用,我們正在開發兩檔乘用車的變速箱。

採用兩檔變速箱以後,把一個2800Nm的巨大電機變成一個小的電機。通過增加制動再生發電,減少10度車輛電耗。節能是必須通過電驅動來完成的,什麼時候?我們也在打造平臺,使乘用車大家共用這個平臺,這裡面有傳統汽車企業,也有新產生的比如說前途這樣,新拿到國家發改委支撐的,新拿到國家發改委支撐的13個公司有6個公司在用我們的。除了科力遠的電機是我們提供的,我們自己還開發一個動力總成,作為前驅的動力總成,我們也給廣汽開發動力總成。這樣一系列的東西都是我們未來的發展,這是第三代供電半導體的開發,我們與三個美國的高效合作。這是豐田已經能夠做到的,可以進一步的使油耗降低10%,到2020,這是他的目標,而且他進一步減小了系統。系統向多功能集成化發展,驅動和充電用一個模組,省下一部分錢。可以把電機與電力電子集成到一起去,也省錢。把電機和減速器集成到一起,使整個變動器縮小。用水冷電機向油冷電機過度,提高系統效率。

我們國家的核心零部件到今天為止只有精進電動一個企業走向世界,我們希望更多的企業走向企業。精進電動不僅走向了世界,精進電動的電機獲得了全球十佳發動機,已經走向了世界,而且是世界十佳發動機之一。我們精進電動機裝在吉利電動車上也獲得了中國第一名。世界厭變,革新是推動進步的唯一動力。謝謝大家!

(本文根據速記整理,未經嘉賓審核)

還有這兩樣的放置方法,中間這種用的很少,大的用的也不多。永磁電機的轉距,主席LD=LQ的時候就少用這種。弱磁需要一個負電流的ID電流,在高速的時候產生弱磁運行。

這裡面來看,大部分採用了內置式的永磁電機,表貼式的很少使用,或者根本不用。永磁電機的沖片產生了各種各樣的,這裡面有我們的,也有客戶的,上面是寶馬的,一系列不同的沖片使得永磁體裝到裡面不一樣。我們對分佈和集中繞組比較的時候,集中繞組的優點容易控制。但是分佈繞組的電機相對難一些,因為分佈繞組的電機單位角度很大,分佈繞組的電機通常轉據產生磁組轉矩較大。

軟體控制是很重要的,左邊來看是轉矩,我們希望轉矩的波動角小,轉矩的波動要掉到穀底去。21世紀是軟體控制解決的問題,不但如此,變演算法可以提高電機的功率,同樣的電機只要你控制的方法通過不斷的改變,可以提高電極的功率,現在這方面做得很少很少,尤其在我們國家。通過控制演算法就可以降低電極的振動和噪音,現在這方面我們國家做得也不多,因而未來都是我們要努力的方向。

永磁體對電機的性能有很大的影響,不用永磁體制也許可以造電機,關鍵是太大。所以我們採用了這樣的一些結果以後,我們會發現為了降低電機的損耗,永磁體多用點可能是個好事,但是這裡面有個成本的問題,因為永磁體的成本大概占電機成本的五分之一到四分之一。進一步的降低電機的振動和噪音,因而採用矩形導體的電機,我是第一個把矩形導體引導這裡面的,現在全世界主流公司都在做這個東西。我15年前發明的東西,到現在為止終於得到全世界廣泛的認可。矩形導體和圓形導體的性能一眼就看出來,如果是你你也選擇矩形導體。電機的啟動主要是三個點,我們希望這三個點越高越好,這樣一來電機本身有的時候達不到這個要求,因而我們採用了增加電壓的方法,提高最高轉速下的功率。我們採用了變速器的方法,把減速器變成了變速器的方法解決低速啟動和最高車速下的功率不足的矛盾。

這是兩檔變速箱,我就不詳細的講了,這是精進電動到現在為止不僅僅做電機,電機和變速箱都是我們做的,統一集成到一起賣給客戶,現在受到客戶廣泛的響應,尤其在商用車當中有40多個車用到我們的目錄。這是兩檔變速箱工作原理,我們採用的是電池離合器,是精進電動自己的自主產權。這是在1檔情況下的運行,一會車換到了低檔,大家可以看到,這是離合的過程。這是離合器的工作,它在推動著齒輪向這個方向,當要傳遞到這個時候,這個縫隙逐步的閉合了,這大概是兩檔箱,目前已經在我們國家被廣泛的商用車使用,我們正在開發兩檔乘用車的變速箱。

採用兩檔變速箱以後,把一個2800Nm的巨大電機變成一個小的電機。通過增加制動再生發電,減少10度車輛電耗。節能是必須通過電驅動來完成的,什麼時候?我們也在打造平臺,使乘用車大家共用這個平臺,這裡面有傳統汽車企業,也有新產生的比如說前途這樣,新拿到國家發改委支撐的,新拿到國家發改委支撐的13個公司有6個公司在用我們的。除了科力遠的電機是我們提供的,我們自己還開發一個動力總成,作為前驅的動力總成,我們也給廣汽開發動力總成。這樣一系列的東西都是我們未來的發展,這是第三代供電半導體的開發,我們與三個美國的高效合作。這是豐田已經能夠做到的,可以進一步的使油耗降低10%,到2020,這是他的目標,而且他進一步減小了系統。系統向多功能集成化發展,驅動和充電用一個模組,省下一部分錢。可以把電機與電力電子集成到一起去,也省錢。把電機和減速器集成到一起,使整個變動器縮小。用水冷電機向油冷電機過度,提高系統效率。

我們國家的核心零部件到今天為止只有精進電動一個企業走向世界,我們希望更多的企業走向企業。精進電動不僅走向了世界,精進電動的電機獲得了全球十佳發動機,已經走向了世界,而且是世界十佳發動機之一。我們精進電動機裝在吉利電動車上也獲得了中國第一名。世界厭變,革新是推動進步的唯一動力。謝謝大家!

(本文根據速記整理,未經嘉賓審核)