2023年12月28日,小米召開汽車發布會,電機創新成核心亮點:發布V6和V6s,目前已經量產,將搭載于小米SU7 首批車型;發布首款自研V8s,采用高強度硅鋼,轉速達27200轉;實驗室預研第三代超級電機,采用“激光原位固化”工藝制備碳纖維纏繞的電機轉子,轉速達35000轉。
得益于碳纖維的優異性能,碳纖維轉子匹配電機高速化需求
新能源車驅動電機高速化趨勢明確,同時高轉速導致轉子所受離心力變大,對電機穩定性和安全性帶來挑戰。為保證高速電機安全穩定運行,需對永磁體加以保護。相較于金屬護套,碳纖維復合材料護套具有輕量化、高強度與耐久性、低導電率、高導熱等特性,起到保護作用的同時能夠降低渦流損耗,同時不會影響轉子散熱,可以更好地匹配電機高速化需求,從而提高電機性能。此外,碳纖維護套可與高強度硅鋼片同步使用,強強聯手共同助力高速電機轉子克服高離心力挑戰。
特斯拉開碳纖維轉子應用先河,產業密集跟進
產業化進展來看,特斯拉開碳纖維轉子應用先河,在2021年6月交付的Model S plaid中采用碳纖維包裹轉子從而加強其結構強度,最高轉速達到20000rpm+,進而最高時速達到322公里。而后多家國內外主機廠及Tier1密切跟進:
(1)東風馬赫電驅采用碳纖維包覆轉子,轉速可達30000 rpm;
(2)博格華納碳纖維電機轉子最高轉速達到25000rpm;
(3)智己LS6電機采用定轉子雙油冷,轉子采用碳纖維外殼,最高轉速達到21000rpm;
(4)廣汽埃安夸克電機采用碳纖維高速轉子技術,與X-PIN扁線定子技術可使電機在縮小25%體積的情況下,電驅功率提升30%以上;
(5)此外,紅旗汽車、匯川聯合動力、天蔚藍、極氪等皆推出了碳纖維轉子。
電機高速化是電驅動系統的必然趨勢,高速電機有望逐步成為行業主流,而轉速上限取決于主機廠與Tier 1對性能、成本、應用場景的綜合考慮。碳纖維轉子具有高強度、高效率、輕量化、高導熱等優勢,匹配電機高速化趨勢,有望對高性能碳纖維帶來增量需求,同時將進一步提升電動汽車的性能與效率。(來源:町說金屬與新材料)
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