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汽车|内燃机研发难，难道电机就容易么？



汽车|内燃机研发难，难道电机就容易么？
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沃尔沃前一阵在上海建立了电机实验室 ， 准备与欧洲联合研发第二代沃尔沃电机驱动系统 。
其实电动车市场中 ， 目前但凡是销量不错的车型 ， 所采用的电机都是自研的 。 之所以如此 ， 是因为电机研发就如同内燃机研发一样 ， 对于电动车来说是比较核心的技术壁垒之一 。 因为电机表现直接影响着续航、性能等关键参数 ， 所以沃尔沃要想在电动车市场真正有所立足 ， 就必须自己深入研发自己的电机和整套电驱系统 。
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相信不少人听过这样一句话：“中国大力发展新能源汽车 ， 其中一个重要的原因即是内燃机技术一直处于落后状态 ， 换到电驱更容易实现弯道超车 。 ”
对于很多人人来说 ， 可能认为电动车用的电机其实与“四驱车”“普通电机”一样 ， 并不算多么复杂 。 所以直接推导出电动汽车其实没啥技术含量 ， 无非就是四个轮子加台电机和电池 。 但这个观点错在两点 ， 其一是“四驱车”的电机也有千差万别 ， 但凡小时候玩过四驱车的都知道 ， 虽然尺寸一样 ， 但是不同的电机性能天差地别；其二是“普通电机”基本上都是固定位置 ， 只要能完成生产目标 ， 对体积尺寸重量并没有严格的要求 ， 而电动车所用的电机则是需要在尽量缩小体积重量 ， 达到尽量大的功率 。
其实除了上述不同 ， 汽车所采用的电机还要求“低转速高扭矩”用于汽车起步性能 ， “较高的最高转速”用于省去变速箱 ， “全工况效率高”用于解决电动车携带有限的电池续航问题等 。
可以说 ， 电动车所采用的电机研发 ， 丝毫不比内燃机研发容易到哪里去 。
电机研发难在哪？
目前电动车所采用的绝大多数为“异步感应电机”和“永磁同步电机” ， “异步感应电机”具有更高的极限转速 ， 最高可超过15000转 ， 同时拥有很强的过载能力 ， 最大可达到额定值的5倍 ， 并且这种电机结构坚固、成本低、可靠性好 。 唯二的缺点是效率略低于“永磁同步电机”和同功率下比“永磁同步电机”尺寸大一些 ， 不同车型会根据具体情况和售价 ， 采用适合的电机类型 。
注：特斯拉
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Model 3(参数|图片)所采用虽然也是“永磁同步电机” ， 但稍有不同的是特斯拉的电机是“开关磁阻永磁同步电机” ， 区别在于这种电机可以调节磁场大小 ， 由此达到低速时扭矩大 ， 高速行驶时提供更高转速保证功率 。
此外 ， 电动车所采用的电机都是由电池提供直流电源 ， 通过逆变器转换成交流电供给电机使用；同时电机需要一套电机控制器来协调控制电机的输出动力和动能回收；然后还需要加装固定齿比的齿轮箱进行变扭再传递给轮子；另外这套系统中冷却系统也非常关键 ， 影响着整体的性能表现 。
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这些东西组合在一起 ， 如何能够达到更小的体积、更轻的重量、更大的功率 ， 都关乎着电动车最直接的空间、续航、性能表现 。
为此 ， 沃尔沃上海电机实验室配备了来自奥地利AVL公司和德国CTS公司的电机测试设备 ， 两家业界顶级的测量设备供应商 ， 给沃尔沃带来了业内领先水平的设备控制精度、测量精度以及可靠性 。
这个实验室的测功机最大功率是400KW ， 电压最大可以支持到1200V ， 数据采样率高达2兆赫兹 ， 测量精度可达0.01% ， 这些在同类实验室当中都是非常高的标准 。 此外还可以对负载、压力、温度变化以及各种路况和车型的模拟与检测 。 未来将用于所有涉及中国的产品验证（包括插混） ， 以及配合欧洲实验室进行第二代电驱系统的研发 。


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