购车网 电动车 奔驰YASA轮毂电机量产倒计时,顺便反杀中国插混?

奔驰YASA轮毂电机量产倒计时,顺便反杀中国插混?



为了轮毂电机这碗醋,包的轴向电机这份饺子?

电池、电机、电控被类比为纯电时代的新三大件。其中,众人目光比较常见的是会集中在电池技术的革新上。包括从电芯、封装、成组等角度,已经诞生了诸多技术方向。至于电机系统,其实从关注程度上来说,是三者中最少的那个,甚至还比不上电控系统的关注热度。原因其实也很简单,在经过异步电机与永磁电机之争后。随着永磁电机拿下市场绝对话语权,眼下技术方面讨论相对较多的,也无非是励磁电机等技术降低稀土资源的能力,也就是成本控制能力罢了。这背后的核心原因,则是电机的效率已经几乎“堆满”了。在进入永磁电机时代之后,电机效率在90%以上是司空见惯的事情。既然如此,也就不像内燃机一样,有着不断迭代热效率的动力。

那么奔驰通过收购YASA获得的轴向磁通电机有啥效果呢?既然效率已经没太多空间了,那就卷尺寸。可是电机还不够小吗?与内燃机相比,做到单位动力的电机,确实已经足够小。但就像消费者对车辆使用空间的追求无穷无尽一样,车企对于缩小非使用空间的零部件尺寸动力也是无穷的。但更重要的是,现在普及的径向电机“大的不是地方”。

简单来说,就像命名方式一样,径向电机的磁场方向,是向半径方向发散,转子在定子内部旋转。而轴向电机的转子则是沿着定子旋转,磁场方向与转轴平行。这种结构上的特点,带来两个结果。其一,轴向电机的扭矩潜力更大。由于转子不再被局限在定子之内,在单位体积一致的情况下,轴向电机能够输出更大的扭矩。其二,轴向电机对轴向空间的占用极为友好。这话听起来很绕口,但把以上两个优势结合起来聊具体的技术应用,大家就不会陌生了。

最具代表性的当属轮毂电机的应用。如果沿着径向电机的开发思路,那么想要实现轮毂电机,就要牺牲包括悬架、刹车、散热甚至性能等一系列电气化原本会带来的优势项目。但是把主角换成轴向电机之后,一方面轮毂的形态就极为适合盘式轴向电机的布局。而不会过分挤占轴向空间,则对于车辆的悬架布局、刹车系统等结构影响,也被大幅降低。根据奔驰披露的数据,轴向磁通电机相较径向电机,在实现相同功率输出的情况下,重量与尺寸,都只相当于后者的三分之一。退一步说,即便被限制在轮毂尺寸中的轴向电机,也不能尽情发挥其性能优势。但如果给四个轮子都装上轴向电机,那在性能上也能很轻松地超越现阶段纯电车型。

杀死了纯电变速器,但挽救了AT变速箱?

如果进一步发散轴向电机的应用场景,那么随着它的技术推广,很可能会率先终结电动车是否需要变速器的争议。即便在眼下的径向电机时代,给电机配变速器的需求仍然不算旺盛。高转速电机可以解决绝大多数场景下的需求,如果不行,那就把转速提升。代价无非是NHV与能耗。至少特斯拉等新势力的高性能车,大多是采取的这种方案。背后的核心逻辑是,电动车的诞生就是为了做减法。而变速器的出现,则是加法。所以反过来看,在纯电时代还会采用“加法”逻辑的,大多也是像保时捷这样的传统车企。

而轴向盘式电机,也就是所谓轮毂电机的出现,叠加了更多数量的电机,以及更大扭矩的输出两项优势。再配合电气化在标定上的天然特质,纯电动车变速器的需求空间,又还能剩下多少呢?再退一步说,还不容易把车内的空间通过轴向电机省了下来。包括奔驰在内热衷于开发轮毂电机的车企,还会愿意把省下的空间拱手让给变速器这个已经无法刺激用户的卖点吗?

不过轴向电机虽然有可能终结对纯电动车配备变速器的讨论,但也同样有可能焕发传统AT机械变速箱的生命力。众所周知,以奔驰为代表的欧洲车企,在PHEV技术路线上普遍采用保留机械变速箱结构的P2构架。这一方案的优势,在于保留传统技术护城河,并且为包括电机在内的所有动力源,都提供来自变速箱的放大效应。当然,缺点也很明显。最直观地便是在本就占空间的变速箱模块中,还要塞入一套电机系统。而轴向电机的出现,则能将这种对尺寸占用,已经延伸至热管理等方面的影响,降至新低。同时,潜在更大的扭矩表现,也能强化P2构架PHEV车型的性能表现,甚至是进一步降低能耗。

奔驰YASA轮毂电机量产倒计时,顺便反杀中国插混?

当然,前面聊到的基本都是轴向电机能够带来的优势。但轴向电机要论年龄,其实比径向电机更大。毕竟,原则上来说,世界上第一台电机,就是轴向电机。至于在后世近200年的时间里,轴向电机都没有能够反杀径向电机。把主要因素概括下来,一个是轴向力的产生,另一点则是加工和装配的精度要求。而且,两者之间还有极强的关联性。

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