正在閱讀:

除了800V和碳化硅,中外電動車企在偷偷修煉各自的“武功秘笈”?

掃一掃下載界面新聞APP

除了800V和碳化硅,中外電動車企在偷偷修煉各自的“武功秘笈”?

看看誰能笑到最后?

文|車聚網(wǎng)

在碳排放的壓力下,內(nèi)燃機正在默然退場。

電動車相比于傳統(tǒng)燃油車,最大的改變就是驅(qū)動系統(tǒng):電機、電控、電驅(qū)動系統(tǒng),完全替代了發(fā)動機和變速箱。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展,電驅(qū)動系統(tǒng)正在從簡單粗放走向精致高效。那么在純電動車的江湖中,中外車企所選擇的路線有哪些異同呢?

所有路線的本質(zhì)都在思考:如何平衡成本和性能。

首當其沖的必須是800V電壓系統(tǒng),因為這關系著消費者能否用接近加油的時間,來完成充電。這大概是電動車相較于燃油車,最后一個短板了。 甚至,有些車企已經(jīng)開始著手研發(fā)超800V的電壓系統(tǒng)。他們大概也明白這個道理:天下武功,唯快不破。于是乎,各家車企紛紛走上了升壓之路。

繼保時捷在Taycan上嘗試800V電壓平臺之后,寶馬的第六代電動車平臺、大眾的PPE平臺、Stellantis的STLA 平臺都紛紛效仿,這些平臺下的中型、大型、非承載式越野車都是基于800V電壓設計。

梅賽德斯-奔馳的下一代車型,則幾乎全部升級到了800V。

看回國內(nèi)企業(yè)。比亞迪、吉利、長城、小鵬等都已開始了800V的布局,未來一兩年之內(nèi),相信大家會看到越來越多的800V車型推出。

如果說800V是屠龍刀,那么碳化硅就是倚天劍。

隨著整車系統(tǒng)電壓的升級,相應的電控器件需要更強的耐壓等級和強度,碳化硅的使用也成為必然。因此800V和碳化硅總是成對出現(xiàn),這也是當下電動車升級換代的主要方向。

就目前而言,一般還需要增加「充電升壓」功能,即可以使800V的汽車使用400V的充電樁,以應對800V專用充電樁尚不完善的現(xiàn)狀。該功能可以集成在車載充電機或逆變器上。

當然,400V車型應該是只是一個過渡產(chǎn)品,就像增程之于純電動一樣。不久的將來,隨800V和碳化硅的規(guī)模快速擴大,成本也會顯著下降,那么400V會逐漸退出歷史舞臺。

以上是中外都認可的發(fā)展方向,接下來我們看看中外車企又有哪些獨門秘笈?

赫赫有名的多合一電驅(qū)系統(tǒng)在國內(nèi)頗受矚目,猶如武當派的天罡北斗陣,各個子系統(tǒng)獨立工作,同時又享受著集成帶來的優(yōu)勢。這兩年來無論是整車企業(yè)還是零部件企業(yè)紛紛推出自己的多合一系統(tǒng),華為、比亞迪、威邁斯都是其中代表。

比亞迪八合一電驅(qū)

這里的多合一指的是三個以上部件的集成,有六合一、七合一、八合一等不同系統(tǒng)。通常是電機+逆變器+減速器+車載充電機+DCDC+配電箱, 也叫大三合一加小三合一。

在此基礎上,還有再集成電池管理系統(tǒng)和整車控制器的,例如比亞迪的八合一。集成化系統(tǒng)的主要優(yōu)勢,就是節(jié)省成本、減輕重量、節(jié)約安裝空間。

目前看到的多合一系統(tǒng),其物理集成度并不是特別高。各子部件之間還是獨立的,有些地方有共用了外殼,有些地方則沒有,共用PCB板的也只限于車載充電機和DCDC之間。這更像是大三合一和小三合一的物理疊加。但是相信在很快的將來,我們應該可以看到有更高集成度的多合一系統(tǒng)。

在國內(nèi)備受追捧的多合一系統(tǒng),在國外的市場上似乎沒有特別的熱度。

究其原因,還是與行業(yè)的供應鏈有關。我們看到國內(nèi)做多合一的BYD、華為是擁有完整的子部件研發(fā)和生產(chǎn)能力的,所以集成可以帶來成本的優(yōu)勢。

而國外的企業(yè),無論是車企還是零部件企業(yè),鮮有將這7、8個零件都完全內(nèi)部制造的;如果當中有幾個零件是需要外購的,那么集成產(chǎn)生的成本優(yōu)勢將大打折扣,特別是在初期。

接下來,我們再看看有哪些技術是在國外受青睞而在國內(nèi)卻沒有被關注到的。

▎電勵磁同步電機(EESM: Electrically Excited Synchronous Machine)

 

參考文獻:Universit t Stuttgart Institut für Elektrische Energiewandlung;Inductive Electric Excited Synchronous Machine An Option for Future Mobility by Prof. Dr.-Ing. Nejila Parspour.

目前電機的主流是永磁同步電機(PMSM: Permanent Magnet Excited Synchronous Machine),也有異步電機(ASM:Asynchronous Machine),例如特斯拉 Model S。但電勵磁同步電機的使用目前只在國外有看到,最早使用此類電機的是雷諾 ZOE 和Smart Fortwo electric drive。

如果說永磁同步電機是降龍十八掌,異步電機是鐵砂掌,那么電勵磁同步電機就是打狗棒法。它高效輸出的范圍廣,主驅(qū)和輔驅(qū)皆適用,只是最大扭矩不如PMSM,速度不如ASM。

電勵磁同步電機最大的優(yōu)點就是:不含稀土材料。既節(jié)省成本,又環(huán)保,所以也被譽為是綠色電機,因此用丐幫的打狗棒法來類比。

除了上文提到的雷諾,另有兩家德國頭部車企以及一些著名的汽車零部件企業(yè)也已經(jīng)開始啟用EESM。至于電勵磁電機為什么國內(nèi)國外冰火兩重天,還是取決于各自的稀土資源對成本的影響。

▎軸向磁通電機(AFM:Axial Flux Motor)

參考文獻:《Axial flux motors》 - The new hope from Electrical Machines of youtube

如果說EESM正在從小眾走向大眾,那么AFM就是至今還保持著高冷的一款電機了。現(xiàn)在的電機市場超過99%都是徑向磁通電機,只有在Ferrari和Mclaren的混動車型上看到軸向磁通電機的應用。

數(shù)月前,梅賽德斯奔馳收購了一家位于英國牛津的初創(chuàng)電機企業(yè)YASA。該公司成立于2009年,專注于AFM的研發(fā)。軸向磁通電機并不是一項新的技術,早在五十多年前該技術就已經(jīng)問世。

AFM的優(yōu)勢在于扭矩輸出強大,持續(xù)功率密度高,體積小重量輕。整個電機是扁平狀的,像一個圓盤,因此也被稱為軸向磁通盤式電機。對于動力性能要求高的跑車,SUV,商用車,軸向磁通電機擁有巨大的應用潛力。

另外軸向磁通電機也適用于飛行工具。AFM沒有EESM那樣明顯的成本優(yōu)勢,但也限于其規(guī)模太小,批量生產(chǎn)的成本還不好估算。這也是這種類型的電機還比較小眾的原因吧?

最后,問題來了,如果要用某種武功做類比,軸向磁通電機應該是什么呢?六脈神劍吧。來自異域的小眾武功,攻擊力強但應用性不廣泛(目前),畢竟,連自家的未來掌門人段譽也是時而使得出時而使不出。

車聚小結

接下來的三到五年,無疑是電動車市場轉(zhuǎn)型,升級以及市場格局形成的重要時期,面對快速變化的市場,以及從其他行業(yè)投身到汽車業(yè)的新玩家,傳統(tǒng)車企和零部件企業(yè)都面臨著極大的壓力和挑戰(zhàn)。

江湖不會平靜,唯一不變的就是變化,電動車市場是會被一種技術統(tǒng)一還是呈現(xiàn)百花齊放的局面呢?拭目以待。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權事宜請聯(lián)系原著作權人。

評論

暫無評論哦,快來評價一下吧!

下載界面新聞

微信公眾號

微博

除了800V和碳化硅,中外電動車企在偷偷修煉各自的“武功秘笈”?

看看誰能笑到最后?

文|車聚網(wǎng)

在碳排放的壓力下,內(nèi)燃機正在默然退場。

電動車相比于傳統(tǒng)燃油車,最大的改變就是驅(qū)動系統(tǒng):電機、電控、電驅(qū)動系統(tǒng),完全替代了發(fā)動機和變速箱。

經(jīng)過十幾年的發(fā)展,電驅(qū)動系統(tǒng)正在從簡單粗放走向精致高效。那么在純電動車的江湖中,中外車企所選擇的路線有哪些異同呢?

所有路線的本質(zhì)都在思考:如何平衡成本和性能。

首當其沖的必須是800V電壓系統(tǒng),因為這關系著消費者能否用接近加油的時間,來完成充電。這大概是電動車相較于燃油車,最后一個短板了。 甚至,有些車企已經(jīng)開始著手研發(fā)超800V的電壓系統(tǒng)。他們大概也明白這個道理:天下武功,唯快不破。于是乎,各家車企紛紛走上了升壓之路。

繼保時捷在Taycan上嘗試800V電壓平臺之后,寶馬的第六代電動車平臺、大眾的PPE平臺、Stellantis的STLA 平臺都紛紛效仿,這些平臺下的中型、大型、非承載式越野車都是基于800V電壓設計。

梅賽德斯-奔馳的下一代車型,則幾乎全部升級到了800V。

看回國內(nèi)企業(yè)。比亞迪、吉利、長城、小鵬等都已開始了800V的布局,未來一兩年之內(nèi),相信大家會看到越來越多的800V車型推出。

如果說800V是屠龍刀,那么碳化硅就是倚天劍。

隨著整車系統(tǒng)電壓的升級,相應的電控器件需要更強的耐壓等級和強度,碳化硅的使用也成為必然。因此800V和碳化硅總是成對出現(xiàn),這也是當下電動車升級換代的主要方向。

就目前而言,一般還需要增加「充電升壓」功能,即可以使800V的汽車使用400V的充電樁,以應對800V專用充電樁尚不完善的現(xiàn)狀。該功能可以集成在車載充電機或逆變器上。

當然,400V車型應該是只是一個過渡產(chǎn)品,就像增程之于純電動一樣。不久的將來,隨800V和碳化硅的規(guī)??焖贁U大,成本也會顯著下降,那么400V會逐漸退出歷史舞臺。

以上是中外都認可的發(fā)展方向,接下來我們看看中外車企又有哪些獨門秘笈?

赫赫有名的多合一電驅(qū)系統(tǒng)在國內(nèi)頗受矚目,猶如武當派的天罡北斗陣,各個子系統(tǒng)獨立工作,同時又享受著集成帶來的優(yōu)勢。這兩年來無論是整車企業(yè)還是零部件企業(yè)紛紛推出自己的多合一系統(tǒng),華為、比亞迪、威邁斯都是其中代表。

比亞迪八合一電驅(qū)

這里的多合一指的是三個以上部件的集成,有六合一、七合一、八合一等不同系統(tǒng)。通常是電機+逆變器+減速器+車載充電機+DCDC+配電箱, 也叫大三合一加小三合一。

在此基礎上,還有再集成電池管理系統(tǒng)和整車控制器的,例如比亞迪的八合一。集成化系統(tǒng)的主要優(yōu)勢,就是節(jié)省成本、減輕重量、節(jié)約安裝空間。

目前看到的多合一系統(tǒng),其物理集成度并不是特別高。各子部件之間還是獨立的,有些地方有共用了外殼,有些地方則沒有,共用PCB板的也只限于車載充電機和DCDC之間。這更像是大三合一和小三合一的物理疊加。但是相信在很快的將來,我們應該可以看到有更高集成度的多合一系統(tǒng)。

在國內(nèi)備受追捧的多合一系統(tǒng),在國外的市場上似乎沒有特別的熱度。

究其原因,還是與行業(yè)的供應鏈有關。我們看到國內(nèi)做多合一的BYD、華為是擁有完整的子部件研發(fā)和生產(chǎn)能力的,所以集成可以帶來成本的優(yōu)勢。

而國外的企業(yè),無論是車企還是零部件企業(yè),鮮有將這7、8個零件都完全內(nèi)部制造的;如果當中有幾個零件是需要外購的,那么集成產(chǎn)生的成本優(yōu)勢將大打折扣,特別是在初期。

接下來,我們再看看有哪些技術是在國外受青睞而在國內(nèi)卻沒有被關注到的。

▎電勵磁同步電機(EESM: Electrically Excited Synchronous Machine)

 

參考文獻:Universit t Stuttgart Institut für Elektrische Energiewandlung;Inductive Electric Excited Synchronous Machine An Option for Future Mobility by Prof. Dr.-Ing. Nejila Parspour.

目前電機的主流是永磁同步電機(PMSM: Permanent Magnet Excited Synchronous Machine),也有異步電機(ASM:Asynchronous Machine),例如特斯拉 Model S。但電勵磁同步電機的使用目前只在國外有看到,最早使用此類電機的是雷諾 ZOE 和Smart Fortwo electric drive。

如果說永磁同步電機是降龍十八掌,異步電機是鐵砂掌,那么電勵磁同步電機就是打狗棒法。它高效輸出的范圍廣,主驅(qū)和輔驅(qū)皆適用,只是最大扭矩不如PMSM,速度不如ASM。

電勵磁同步電機最大的優(yōu)點就是:不含稀土材料。既節(jié)省成本,又環(huán)保,所以也被譽為是綠色電機,因此用丐幫的打狗棒法來類比。

除了上文提到的雷諾,另有兩家德國頭部車企以及一些著名的汽車零部件企業(yè)也已經(jīng)開始啟用EESM。至于電勵磁電機為什么國內(nèi)國外冰火兩重天,還是取決于各自的稀土資源對成本的影響。

▎軸向磁通電機(AFM:Axial Flux Motor)

參考文獻:《Axial flux motors》 - The new hope from Electrical Machines of youtube

如果說EESM正在從小眾走向大眾,那么AFM就是至今還保持著高冷的一款電機了。現(xiàn)在的電機市場超過99%都是徑向磁通電機,只有在Ferrari和Mclaren的混動車型上看到軸向磁通電機的應用。

數(shù)月前,梅賽德斯奔馳收購了一家位于英國牛津的初創(chuàng)電機企業(yè)YASA。該公司成立于2009年,專注于AFM的研發(fā)。軸向磁通電機并不是一項新的技術,早在五十多年前該技術就已經(jīng)問世。

AFM的優(yōu)勢在于扭矩輸出強大,持續(xù)功率密度高,體積小重量輕。整個電機是扁平狀的,像一個圓盤,因此也被稱為軸向磁通盤式電機。對于動力性能要求高的跑車,SUV,商用車,軸向磁通電機擁有巨大的應用潛力。

另外軸向磁通電機也適用于飛行工具。AFM沒有EESM那樣明顯的成本優(yōu)勢,但也限于其規(guī)模太小,批量生產(chǎn)的成本還不好估算。這也是這種類型的電機還比較小眾的原因吧?

最后,問題來了,如果要用某種武功做類比,軸向磁通電機應該是什么呢?六脈神劍吧。來自異域的小眾武功,攻擊力強但應用性不廣泛(目前),畢竟,連自家的未來掌門人段譽也是時而使得出時而使不出。

車聚小結

接下來的三到五年,無疑是電動車市場轉(zhuǎn)型,升級以及市場格局形成的重要時期,面對快速變化的市場,以及從其他行業(yè)投身到汽車業(yè)的新玩家,傳統(tǒng)車企和零部件企業(yè)都面臨著極大的壓力和挑戰(zhàn)。

江湖不會平靜,唯一不變的就是變化,電動車市場是會被一種技術統(tǒng)一還是呈現(xiàn)百花齊放的局面呢?拭目以待。

本文為轉(zhuǎn)載內(nèi)容,授權事宜請聯(lián)系原著作權人。