[愛卡汽車 深度感受 原創(chuàng)]
最近超跑圈流行一句話:法拉利和柯尼塞格的電動化,全靠奔馳了。
事實上,此話絕非車迷簡單的調(diào)侃。早在2021年7月,奔馳就正式官宣了全資收購英國YASA公司的消息。而這家在大多數(shù)人看來名不見經(jīng)傳的小公司,卻是法拉利SF90、柯尼塞格Regera 等超級跑車的軸向電機(jī)(又名輪轂電機(jī)、輪邊電機(jī))的零部件供應(yīng)商。
軸向電機(jī)為何能成為作為眾多超跑和高性能車的選擇?下面的一組數(shù)據(jù)就是最好的回答。
甚至在2030年品牌全面完成電動化轉(zhuǎn)型后,以軸向電機(jī)為核心的電驅(qū)系統(tǒng)將徹底取代該品牌高性能車的內(nèi)燃機(jī)及插混動力系統(tǒng)。
相比于傳統(tǒng)的徑向電驅(qū)系統(tǒng),高度集成的結(jié)構(gòu)也更適合當(dāng)下純電平臺模塊化設(shè)計思路。
此后一個多世紀(jì)的發(fā)展歷程中,致力于研發(fā)軸向電機(jī)技術(shù)的車企和機(jī)構(gòu)亦不在少數(shù)。21世紀(jì)初,三菱和奔馳先后推出過搭載軸向電機(jī)動力系統(tǒng)的Lancer EVO和SLS AMG,但在完成了實驗數(shù)據(jù)采集的任務(wù)后,試驗車和相關(guān)技術(shù)就被封存了。
時至今日,除了法拉利SF90、柯尼塞格Regera等極少數(shù)超級跑車,軸向電機(jī)最廣泛地應(yīng)用恐怕就是電動自行車了。
由此不免令人好奇,既然軸向電機(jī)優(yōu)點(diǎn)眾多,為什么沒有隨著電動化時代的到來而蓬勃發(fā)展呢?
針對高溫,目前世界范圍內(nèi)的解決方案分為物理降溫和改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu)兩種思路。前者通過在制動系統(tǒng)中布置隔熱材料以及在電機(jī)中增加液冷裝置以降低工作溫度。
更激進(jìn)的廠商則試圖通過改進(jìn)電機(jī)結(jié)構(gòu),徹底擺脫對于永磁材料的依賴,從根本上解決“退磁”的困擾。
另一個困擾工程師們的難題是車輛安裝軸向電機(jī)后激增的“簧下質(zhì)量”。
這還是基于輕量化設(shè)計的結(jié)果,由于需要安裝散熱所需的水道并承載冷卻液,舍弗勒等廠商的軸向電機(jī)總成自重甚至超過了50kg。
簧下質(zhì)量的增加會導(dǎo)致懸掛應(yīng)對高頻顛簸或重心轉(zhuǎn)移時響應(yīng)變慢,對于整車的操控、高速行駛的穩(wěn)定性和制動慣性都帶來了巨大的挑戰(zhàn)。從實際測試表現(xiàn)看,通過增加空氣彈簧、自適應(yīng)減振器等部件可以在一定程度上緩解增重對操控的不利影響,但這無疑會帶來成本的增加。
在Protean公司為首的另一些軸向電機(jī)供應(yīng)商看來,簧下質(zhì)量的增加并不會使車輛操控性惡化。
另外,由于車輪內(nèi)的軸向電機(jī)更容易收到灰塵、雨水的侵襲,因此在保證輕量化、易于散熱的基礎(chǔ)上,軸向電機(jī)對于封裝技術(shù)提出了更高的要求。目前, Fraunhofer ICT等研究機(jī)構(gòu)開始考慮用塑料、輕質(zhì)鋁合金等材質(zhì)制造軸向電機(jī)外殼,以滿足密封需求并降低重量。
編輯總結(jié):
當(dāng)下,隨著全球車企電動化轉(zhuǎn)型邁入快車道,電機(jī)技術(shù)正在史無前例的飛速發(fā)展,比如近年來出現(xiàn)的開關(guān)磁阻電機(jī)和無磁軛軸向永磁電機(jī)。在很多業(yè)內(nèi)人士看來,軸向電機(jī)與目前主流的永磁同步電機(jī)絕非垂直換代的關(guān)系,前者未來更多的還是在高性能車及大型商用車輛中應(yīng)用。事實上,更多的電機(jī)種類的出現(xiàn)只會讓新能源汽車在更多的細(xì)分市場替代傳統(tǒng)燃油車。畢竟,即使在內(nèi)燃機(jī)時代,單一技術(shù)也無法滿足市場的全部需求,電動時代亦然。