Infinitum選擇生產(chǎn)市場規(guī)模巨大的工業(yè)電機。Infinitum的解決方案（右）比傳統(tǒng)繞線電機占據(jù)更小的空間。（Infinitum）

OEM、供應(yīng)商和初創(chuàng)公司正在努力優(yōu)化現(xiàn)有技術(shù)，同時開拓新的領(lǐng)域。與此同時，電驅(qū)動力總成的發(fā)展也在以驚人的速度前進。

目前的驅(qū)動電機與電子設(shè)備已經(jīng)非常高效，但汽車廠商仍在大量創(chuàng)新，以進一步提升電動汽車車載動力的效率。以下是一些最新的進展：

Infinitum：

持續(xù)推出更新、更輕的電機

Infinitum把電機里定子鐵芯中所有的鐵和銅繞組從定子中取出，全部更換為蝕刻了銅導(dǎo)體的印刷電路板（PCB）定子，從而推出了比傳統(tǒng)軸向磁通電機尺寸更小，重量更輕的電機。該設(shè)計消除了定子中所有的鐵芯損耗，如轉(zhuǎn)矩波動、齒槽、定子磁滯和渦流，從而“大大提高了效率”。此電機更小、更安靜、更高效，在整個電機工作曲線上有著更高的效率。

Infinitum的Aircore Mobility電機的分解圖。（Infinitum）

最初，Infinitum試圖解決HVAC電機的低效問題，目前則專注于工業(yè)市場。

Infinium將冷卻液直接輸送到定子中心，在那里靠離心力向外部旋轉(zhuǎn)擴散，從而冷卻定子和其他零件，直到它碰到外殼并排入油底殼，在那里進行再循環(huán)。（Infinium）

在CES 2023上，Infinitum宣布了其最新進展——裝有PCB定子的空芯電機，其液冷系統(tǒng)可以將冷卻液直接輸送到電機熱源。該電機將冷卻液注入空心軸，使其與定子直接接觸，優(yōu)秀的散熱使得功率密度比傳統(tǒng)徑向磁通電機高四到五倍。大多應(yīng)用于徑向和軸向通量電機中的冷卻方法只能將冷卻液注入到電機周圍的夾套中。而Infinitum將冷卻液輸入到定子中心，離心力可以將液體推到外護套中，排入液槽，進行再循環(huán)，從而使得具有150 kW（201 hp）連續(xù)功率和300 kW（402 hp）峰值功率的電機可以在7500 rpm下以95%的效率運行。

該公司負責(zé)人表示，使用碳化硅MOSFET的空芯電機能實現(xiàn)更高速的切換。電機可以O(shè)TA更新，還可以根據(jù)應(yīng)用來決定其大小或是否使用多個較小的電機替代一個大電機。

空芯電機是為循環(huán)使用而設(shè)計的。蝕刻銅層面板使用了現(xiàn)成的FR4玻璃環(huán)氧樹脂作為絕緣材料。該公司表示，這使得標準型定子的可靠性提高了10倍。這是怎么做到的呢？Schuler的解釋是：“我們所有的銅層壓板和絕緣材料都有相等的熱膨脹系數(shù)，反復(fù)加熱和冷卻時會以相同的速率進行，不會產(chǎn)生機械干擾，因此不會失效?！?/p>

??舍弗勒：

系統(tǒng)效率

舍弗勒正在尋求通過調(diào)整磁體位置的方式提高永磁電機的效率，并把注意力轉(zhuǎn)向沒有磁鐵的外部勵磁電機。無磁電機通常效率較低，但舍弗勒的工程師稱，可以開發(fā)出與永磁電機“同等”效率的外部勵磁電機。

舍弗勒的4in1 e-axle通過整合牽引電機、變速器、電力電子設(shè)備和熱管理系統(tǒng)（可包括熱泵），尋求最大限度地實現(xiàn)系統(tǒng)化。（舍弗勒）

該公司最近透露的解決方案是“四合一電動車橋（4in1 e-axle）——在其三合一系統(tǒng)中的牽引電機、變速器和電力電子設(shè)備的基礎(chǔ)上， 加入了熱管理系統(tǒng)，大大提升了效率。舍弗勒稱，各部門協(xié)作開發(fā)的碳化硅電力電子器件可提供超過99%的效率。舍弗勒的新四合一電動車橋可以集成二檔變速箱的換檔機構(gòu)。一些人認為，這對于美國市場青睞的體積更大、慣性重量更高的車輛來說，是個值得添加的功能。此外，舍弗勒還提供相應(yīng)的解耦單元。

采埃孚：

整個動力總成

2022年11月，采埃孚推出了一款集許多優(yōu)點于一身的全新電驅(qū)動力總成。與其他專注于適應(yīng)400V或800V架構(gòu)的設(shè)計一樣，它的靈活性來自控制器芯片和帶有單獨電源開關(guān)的逆變器。該公司聲稱，比起當今的電源模塊，這種架構(gòu)需要的組件更少。該系統(tǒng)的軸功率最低為100 kW（134 hp），最高可達300 kW。相關(guān)閱讀：采埃孚推出全套電驅(qū)系統(tǒng)，幫助OEM縮短開發(fā)時間。

采埃孚的電機使用編織繞組來提高功率密度并減少原材料的使用。（采埃孚）

采埃孚全新電驅(qū)系統(tǒng)采用了編織繞組技術(shù)，可以提高功率密度。電機產(chǎn)品線負責(zé)人Roland Hintringer表示：“五到七年前推出的發(fā)夾式繞組是當今的最先進技術(shù)，但是需要數(shù)百個激光焊接點?！彼€表示，采埃孚的編織是在同一個操作步驟中成型的，既節(jié)省了時間，也節(jié)省了空間。其繞線頭為15 mm，而發(fā)夾式繞線為28 mm。只需要24個焊接點，采用編織方式也節(jié)省了10%的原材料使用。

同時，采埃孚還與Infinitum一樣開發(fā)液冷技術(shù)。除了水冷電機外殼，還將冷卻油泵送至外殼周圍，以及編織繞組本身的槽體中。與現(xiàn)有技術(shù)相比，該技術(shù)的峰值性能提升85%，動力提升50%，且稀土用量僅為當前的1%。??

?eLeap Power：

不需要車載充電器的逆變器在CES

加拿大eLeap Power公司表示，其逆變器技術(shù)利用驅(qū)動電機已有的電機繞組，消除了對車載充電器和變壓器的需求。eLeap表示這一發(fā)明有許多好處：

800v充電速度，但與400v系統(tǒng)兼容。

取消車載充電器后，車輛重量減輕了30-40 kg（66-88磅），增加了續(xù)航里程。

幾乎兼容目前所有的電動汽車動力總成架構(gòu)，且成本不高。因為其可以適應(yīng)800v架構(gòu)，同時使用了當今可用的較便宜、較低電壓的開關(guān)元。

在交流和直流中是完全雙向的。這允許使用風(fēng)能和太陽能等可再生資源為車輛蓄電池直接充電，同時允許車輛在高峰需求時“動能回收”。

逆變器使用分流電池（split-battery）或雙電池系統(tǒng)來實現(xiàn)更高的可靠性。如果系統(tǒng)的一部分發(fā)生故障，車輛仍然可用。

eLeap Power的集成逆變器利用電機的繞組（電機不移動）來取代車載充電器，并降低充電速度。（eLeap Power）

eLeap公司相關(guān)負責(zé)人認為：該系統(tǒng)更智能，功能更強大。體現(xiàn)車輛充電能夠更快，充電后能行駛更遠。并且節(jié)省了成本，而且更環(huán)保。eLeap系統(tǒng)的核心在于它利用電機中的磁場和繞組與軟件結(jié)合，可產(chǎn)生高速電流來為電池充電。除了移除車載充電器外，目前使用400v/800v升壓轉(zhuǎn)換器的Lucid Air等車輛也無需再使用轉(zhuǎn)換器了。他說：“我們能夠獲得巨大成本優(yōu)勢也是因為我們在充電操作中使用了電機。所以，通常情況下無需使用電感和變壓器?！彼f：“充電過程是靜止的，電機沒有旋轉(zhuǎn)，也沒有振動?！?/p>

eLeap表示，通過拆分電池，解決了其他公司試圖集成逆變器時遇到的問題，基本上是將逆變器置于過程的中間位置。（eLeap Power）

編輯：黃飛

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