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智慧電動汽車開洗技術牌,電機比拼成重中之重

電動汽車無疑是時下最為“熱門”的產品之一, 世界各大知名汽車生產廠商都在奮力角逐這一“新鮮事物”, 國內企業也不甘落後, 僅僅一兩年時間, 電動汽車迎著新能源的發展勢頭進入了“噴發”時期。 在剛剛舉行的2018北京國際車展上, 展出的新能源車數量達到174台, 其中僅中國車企的新能源車就有124台, 超過了總參展車輛的10%, 可謂一道靚麗風景。

技術專家斷言, 在未來新能源車大規模進入市場的視窗期中, 有誰能在電機技術上取得突破, 尤其是能有自主產權的核心電機電控技術, 誰就將成為市場洗牌期間“牌力”優勝的莊家。

在這方面, 矽谷造車勢力是我們需要密切重視的技術風向標, 其中既有美式先遣派——比如“電動車教主”Tesla, 也有位居矽谷技術制高地的先鋒派——比如業內首創四電機驅動技術的SF Motors。

為何電機技術是區分新能源車高下的尺規

在中國, 號稱做新能源電機的企業很多, 但是專業做新能源電機的企業很少, 很多企業都是從機械、船舶等傳統工業電機領域轉行進入新能源電機領域, 普遍存在研發、生產經驗不足的情況。

業內已經爆出很多電機配套企業急忙上馬, 將傳統工業電機進行簡單的技術改進, 當作新能源汽車電機提供給整車廠的情況。 但在國外, 生產新能源汽車電機存在著多項嚴格的技術指標,

尤其是純電動汽車在爬坡、下坡、平坦路面、顛簸路面等不同路況行駛時, 電機的輸出功率不一樣, 對技術要求苛刻得多。 因此, 各企業大力宣揚擁有核心自主智慧財產權的背景下, 大家都不願對外展示作為新能源汽車核心部件之一的電機環節仍處於受制於人的境況。

矽谷系高級電機技術, Tesla和SF Motors誰更值得追隨?

矽谷是毋庸置疑的新技術制高地, 從這裡出發的新能源車品牌都有很強的技術印記, 有著很強的說服力。 從電機技術來看, 無論發跡最早的Tesla還是新進的SF Motors皆是如此。

以Tesla的電機技術發展看, 經歷了一個從特殊型到“公眾型”的變化。 特斯拉Model S及X所使用的電機是三相非同步交流電機, 就其使用的電機種類而言, 與目前全球其他廠商使用的同步電機區別較大。

這種電機功率大、性能優異, 在與整車整合後有著優異的表現, 但是其成本高使得在低價的Model 3上難以繼續應用, 因此最新的Model 3又用回了大多數新能源車企的永磁同步電機。

雖然基於成本優勢, 永磁同步電機的重量和體積容易控制, 方便了在實際生產的推廣與應用, 但是與之前的三相非同步交流電機比較, 也有自身的局限性, 例如需要安裝額外的傳動裝置來實現提速目的, 但是三相非同步交流電機卻無需, 其扭矩調節範圍較廣;在較極端的氣溫條件下, 永磁體的磁性不穩定, 需要安裝散熱器、水泵以及冷卻風扇等, 三相非同步交流電機卻較少用到此類裝置。 另外, 三相非同步交流電機還具有成本低、結構簡單易維護;環境適應性高以及在負載區域內接近恒速等優勢。

Tesla的妥協也映襯出另一家矽谷造車勢力SF Motors對交流電機的專注, 並且這家造車新勢力還實現了單電機和雙電機的突破——在其3月28日舉行的全球發佈會上, 宣佈在業內首創性的實現了四電機驅動。

(圖:SF Motors的四電機驅動底盤)

四電機驅動的難處到底在哪裡呢, 為什麼迄今為止都沒有企業在此做出突破?

技術專家指出, 其實現關鍵在於四個電機的協同控制技術, 這一直是電動汽車行業的技術瓶頸。 只有系統地研究各電機在複雜多工況下的車輛動力學與協同控制機制, 建立整車動力學模型及協同控制演算法, 闡明各驅動輪轂之間的動力學與協同控制的內在機理, 才能實現四個電機的同步運轉, 降低車輛振動、增加車輛在複雜多工況下的適應能力, 從而進一步提高車輛的乘坐舒適性、操縱穩定性和安全性。 說白了就是, 雖然四電機驅動具有無可比擬的動力效率, 但由於其結構複雜,是一件對電驅動技術要求很高的事情,並不是哪家智慧汽車廠家拍拍腦門就能獨立開發的。

根據SF Motors的介紹,其獨創的四電機驅動技術平臺,可以靈活操控電機控制系統使用1至4個電機,並且無需差速器即可實現四輪驅動,從而達到極速回應的扭矩輸出,最終實現了在電驅動技術上的突破。之前,特斯拉雖然也能實現全輪驅動,但只能通過前後驅動橋各佈置一台電機,並伴以傳統差速器的方式來實現,無論是驅動方式還是空間表現,現在看來,都有些落伍了。

(圖:曾任Tesla電機工程師的SF Motors首席技術官唐一帆)

值得一提的是,SF Motors的首席技術官唐一帆正是此前特斯拉的主電機工程師,他曾經參與設計特斯拉第一代電動跑車Roadster和Model S,還是特斯拉Model X AWD原型車的設計者,這就不難解釋為何SF Motors能將Tesla以前的優秀電機技術發揚光大了。

那麼問題來了,SF Motors主導的這種四電機驅動方式好處還有哪些?

我們仔細分析了SF Motors的電機技術參數後發現了這幾點。首先,SF Motors的四電機無需傳統汽車的分動器、傳動軸、差速器等裝置,這就可以為車體結構極大地節省空間,同時減輕自身重量,從而帶來更佳的效能表現和卓越的操控性。據悉,SF Motors採用該電機技術的車型可以在3秒內完成0-60英里的加速,這是一種類似於方程式賽車的加速感受。這個加速度即使放在F1賽場,也能媲美法拉利等一眾超跑。

其次,四電機在協同工作上可以提供更多的組合。這種解決了困擾電動汽車行業多年的四電機協同問題。其每個車輪都是一個獨立的動力單元,因此能夠通過獨創的四電機控制系統實現對每一條輪胎精確的扭矩分配,反應更快更直接,效率更高,也是目前的傳統四驅技術無法做到的。這就意味著,SF Motors的四電機可以根據道路情況,實現靈活多變的動力分配,從而適應各種複雜路況。毫不誇張的說,其越野能力(脫困能力)在理論上可以媲美甚至當前燃油車中的硬派SUV。想像一下,在別的電動SUV只能在城市水泥森林裡穿梭時,而你卻盡情享受四電機驅動帶來的踏山川、越河流的駕馭樂趣,這是怎樣的一種體驗?

再者,SF Motors的四電機可以覆蓋從100kw到400kw的功率,並提供超過1000馬力的最高動力輸出。可能大家對於1000馬力沒有多少概念,要知道,布加迪••威龍愣是使用了16缸引擎和4個渦輪增壓器,同時它的排量也達到了驚人的8.0升,才能夠達到這個功率。而號稱超過100年歷史底蘊研發的奧迪最強V10高轉速發動機,最高也才不過610馬力。或許,這種四電機技術真能帶來一場電動汽車行業的“效能革命”?

在Tesla和SF Motors引領的這兩種新能源車電機技術風潮中,有著向成本控制型妥協的電機,以及深耕優秀電機技術發展出4電機驅動的兩種方向,在我們看來,追求性能的廠商更希望能效仿SF Motors的電機技術。因為有一點必須要提的是,SF Motors提出了“開放共用”的商業模式,也就是歡迎志同道合的產業夥伴與之合作,SF Motors會共用它的技術和生產資源上的優勢,這無疑給了很多在核心技術上有所缺失的新能源車企的合作的信心。

萬能的大熊

藍鯨自媒體聯盟2017年年度科技大V

公關品牌專家:曾負責360手機助手、360手機遊戲、360隨身wifi、360兒童手錶、360行車記錄儀的品牌行銷,均為行業第一品牌。

暢銷書作者:中信出版社合作出版暢銷書《格局逆襲》,銷售近10萬冊。

微行銷第一社群大熊會創始人:2013年創建大熊會,位列中國社群影響力排行榜前五,是國內最大的致力於研究和引領微行銷發展潮流的社會化行銷社群組織,成員已超七千人。

但由於其結構複雜,是一件對電驅動技術要求很高的事情,並不是哪家智慧汽車廠家拍拍腦門就能獨立開發的。

根據SF Motors的介紹,其獨創的四電機驅動技術平臺,可以靈活操控電機控制系統使用1至4個電機,並且無需差速器即可實現四輪驅動,從而達到極速回應的扭矩輸出,最終實現了在電驅動技術上的突破。之前,特斯拉雖然也能實現全輪驅動,但只能通過前後驅動橋各佈置一台電機,並伴以傳統差速器的方式來實現,無論是驅動方式還是空間表現,現在看來,都有些落伍了。

(圖:曾任Tesla電機工程師的SF Motors首席技術官唐一帆)

值得一提的是,SF Motors的首席技術官唐一帆正是此前特斯拉的主電機工程師,他曾經參與設計特斯拉第一代電動跑車Roadster和Model S,還是特斯拉Model X AWD原型車的設計者,這就不難解釋為何SF Motors能將Tesla以前的優秀電機技術發揚光大了。

那麼問題來了,SF Motors主導的這種四電機驅動方式好處還有哪些?

我們仔細分析了SF Motors的電機技術參數後發現了這幾點。首先,SF Motors的四電機無需傳統汽車的分動器、傳動軸、差速器等裝置,這就可以為車體結構極大地節省空間,同時減輕自身重量,從而帶來更佳的效能表現和卓越的操控性。據悉,SF Motors採用該電機技術的車型可以在3秒內完成0-60英里的加速,這是一種類似於方程式賽車的加速感受。這個加速度即使放在F1賽場,也能媲美法拉利等一眾超跑。

其次,四電機在協同工作上可以提供更多的組合。這種解決了困擾電動汽車行業多年的四電機協同問題。其每個車輪都是一個獨立的動力單元,因此能夠通過獨創的四電機控制系統實現對每一條輪胎精確的扭矩分配,反應更快更直接,效率更高,也是目前的傳統四驅技術無法做到的。這就意味著,SF Motors的四電機可以根據道路情況,實現靈活多變的動力分配,從而適應各種複雜路況。毫不誇張的說,其越野能力(脫困能力)在理論上可以媲美甚至當前燃油車中的硬派SUV。想像一下,在別的電動SUV只能在城市水泥森林裡穿梭時,而你卻盡情享受四電機驅動帶來的踏山川、越河流的駕馭樂趣,這是怎樣的一種體驗?

再者,SF Motors的四電機可以覆蓋從100kw到400kw的功率,並提供超過1000馬力的最高動力輸出。可能大家對於1000馬力沒有多少概念,要知道,布加迪••威龍愣是使用了16缸引擎和4個渦輪增壓器,同時它的排量也達到了驚人的8.0升,才能夠達到這個功率。而號稱超過100年歷史底蘊研發的奧迪最強V10高轉速發動機,最高也才不過610馬力。或許,這種四電機技術真能帶來一場電動汽車行業的“效能革命”?

在Tesla和SF Motors引領的這兩種新能源車電機技術風潮中,有著向成本控制型妥協的電機,以及深耕優秀電機技術發展出4電機驅動的兩種方向,在我們看來,追求性能的廠商更希望能效仿SF Motors的電機技術。因為有一點必須要提的是,SF Motors提出了“開放共用”的商業模式,也就是歡迎志同道合的產業夥伴與之合作,SF Motors會共用它的技術和生產資源上的優勢,這無疑給了很多在核心技術上有所缺失的新能源車企的合作的信心。

萬能的大熊

藍鯨自媒體聯盟2017年年度科技大V

公關品牌專家:曾負責360手機助手、360手機遊戲、360隨身wifi、360兒童手錶、360行車記錄儀的品牌行銷,均為行業第一品牌。

暢銷書作者:中信出版社合作出版暢銷書《格局逆襲》,銷售近10萬冊。

微行銷第一社群大熊會創始人:2013年創建大熊會,位列中國社群影響力排行榜前五,是國內最大的致力於研究和引領微行銷發展潮流的社會化行銷社群組織,成員已超七千人。

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