舍弗勒进入电驱动系统领域已有基础

更新时间:2019-08-24

  中国机械工业联合会机经网发布时间:2019-08-23 15:36:12 来源:搜狐网汽车与配件

  近期,本刊记者采访了舍弗勒大中华区电驱动事业部高级副总裁龚玉用及电驱动桥业务单元电桥变速器及系统集成产品线总监黄超,他们就目前电驱动系统的技术现状、舍弗勒的发展布局,以及面临的挑战进行了深度解读。

  伴随电动汽车技术不断发展,零部件模块化、集成化已成为必然趋势。在电驱动领域,以电驱动桥为例,逐步走向“二合一”,甚至深度“三合一”集成。电动化时代,汽车的定义也随之发生改变,从原先关注驱动属性,到更多聚焦于娱乐等功能属性。那么,这一转变是否意味着电驱动比传统汽车动力总成的技术门槛低?电驱动系统的真正痛点体现在哪里?

  近期,本刊记者采访了舍弗勒大中华区电驱动事业部高级副总裁龚玉用及电驱动桥业务单元电桥变速器及系统集成产品线总监黄超,他们就目前电驱动系统的技术现状、舍弗勒的发展布局,以及面临的挑战进行了深度解读。

  通常谈起电动汽车,市场普遍关注加速性能。电动汽车在启动时,由于电机在起步时可以输出最大扭矩,因而与燃油汽车相比能够比较容易实现更好的加速性能,但这不免让人误解其技术门槛有所降低,反而忽略了电动汽车真正的技术痛点,如提升效率等。

  对此,龚玉用认为:“电驱动系统最大的要求是提高效率。随着人们对续驶里程的要求越来越高,同时为了避免能源、动力和成本的浪费,整车厂对驱动系统的效率要求会越来越高。所以,高效一定是电驱动系统未来的发展趋势。”

  在电驱动系统中,效率损耗主要源于电机和减速器,因此提高效率通常有两个主要的途径:一是提高电机效率。目前,电机的转速越来越高,传统汽车中发动机的最高转速一般在7000rpm,而电机的最高转速一般为10000rpm,甚至达到20000rpm。不能忽略的是,如此高转速下密封圈、轴承等部件带来的损耗也会增加,如何减少这些损耗变得至关重要。

  从系统集成的平衡角度考虑,提高效率的另一种途径是通过减速器。黄超表示,为了提高电驱动系统的效率,采用两挡减速器是未来的主要趋势,主要有两个原因:一是,两挡减速器可以把一个电机的效率谱分成两部分,既能保证低速大扭矩加速过程中的效率,又可以兼顾高速低扭矩时的效率;二是,两挡减速箱可以相对降低对电机的要求,即在同样的输出要求的情况下两档减速箱只需要匹配更小功率扭矩的电机,从而可以减小整个动力系统的尺寸,易于搭载于混动和纯电动整车平台。

  黄超说道:“我们的两挡减速器尺寸相当小,与同样输入400 Nm的单挡减速器相比,重量只有其1/2,却可以实现3300 Nm的输出。可以想象,这样一款减速器在总装时特别具有优势,占据空间小;同时,我们还采用了行星齿轮排及行星齿轮差速器等轻量化设计以提升系统效率。”

  对于两挡减速器是否会导致系统成本的增加,龚玉用表示:“虽然两挡减速器的成本较单挡相比有所提高,但是由于降低了对电机的要求,这样综合看来整个系统成本基本不会受到影响,我们在设计‘二合一’和‘三合一’电桥时,就从系统整体的角度出发进行产品优化,满足客户在性能和成本方面的要求。”

  同时,为了寻求整个电桥系统在技术上的进一步的提升,黄超介绍道:“舍弗勒一直致力于使用一些先进的设计和制造技术来提升电机和电控系统的效率。比如,基于扁线的波形绕组的电机设计,以及使用碳化硅技术的高压电控系统。这些先进的技术将进一步提升整个电桥的系统效率,减少整车的能耗。”

  进入电驱动领域,零部件供应商都想尽快“触电”,舍弗勒自然也不例外,经过多年耕耘之后已经取得阶段性的进展。舍弗勒在电驱动解决方案方面已经拥有超过17年的研发经验,为了顺应全球电气化的发展趋势,舍弗勒中国于2011年正式成立了电驱动系统部门,并于2018年开始成立了独立的电驱动事业部。

  与此同时,舍弗勒正在逐渐完善在电机方面的开发和制造能力,通过并购Compact Dynamics公司加强了公司在高性能电机设计方面的能力,通过并购电机定子绕组设备制造商Elmotec Statomat公司,掌握了新一代电机的关键制造技术。“这些加上舍弗勒自身引以为傲的研发能力和制造技术,形成了完整的电机产业链,涵盖研发、设计、制造和系统集成等所有环节,”龚玉用说道。

  在减速器方面,舍弗勒已经在传统变速箱领域积累了丰富经验和专业知识。龚玉用表示:“舍弗勒在高速静音轴承领域的专业知识,加上在变速箱领域的核心零部件,比如轻量化差速器、行星齿轮组、换挡执行机构等,让我们在进入电驱动系统领域时已经拥有了坚实的技术基础。”

  不能忽视的是,电驱动系统集成后也会产生散热、NVH等问题。那么,舍弗勒在技术优化上有何考量?黄超表示:“舍弗勒有四款单挡减速器已经量产,用于保时捷、奥迪等高端品牌车型,这已经证明我们的产品从技术上来说非常可靠,包括NVH性能。在散热领域,我们也有深厚的技术积淀,香港马会开奖资料,舍弗勒在中国具备热仿真的能力,可以针对电机建立不同的热模型,进行不同位置、不同扭矩、不同转速下的热仿真。”

  基于对中国市场的重视,舍弗勒两挡电驱动桥已经于今年4月在舍弗勒太仓制造基地投产,成为中国市场上首款实现量产的两挡电驱动桥。这是继2018年3月,舍弗勒全球首个P2混合动力模块在太仓投产后的又一款电驱动产品在中国实现量产。目前,这款两挡电驱动桥已经成功应用于插电混动SUV车型长城WEY P8(参数图片)和长安CS75(参数图片)等国产品牌车型上,并获得了良好的市场口碑。

  当下,全球市场竞争激烈,有20多家厂商在2019上海车展上推出“三合一”系统。在如此激烈的竞争格局中,舍弗勒如何脱颖而出?龚玉用表示:“作为一家技术型公司,舍弗勒极具创新精神,我们看好中国汽车电气化的未来发展。在电驱动领域,我们希望成为中国客户的首选合作伙伴和系统供应商,与他们一同发展,共同成长。”

  为了实现这一目标,除了布局本土制造能力外,舍弗勒还在中国建立了一个全新的电驱动研发中心,以加强本土研发能力。新的研发中心整合了包括混动和纯电动在内的所有产品和相关资源,将进一步提升舍弗勒的在电驱动领域的研发能力,为中国汽车客户打造创新的电驱动产品和技术解决方案。

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