电车不用堆大电池了?国产电机重量砍一半,续航靠减重补回来

这几年买纯电车的人第一反应就是看电池多大、续航标多少。车企也把电池堆越大越好,100度、150度甚至200度电池包往上装。

电车不用堆大电池了?国产电机重量砍一半,续航靠减重补回来-有驾

但是车重也会跟着涨。一台搭载200度大电池的纯电轿车,整车重量轻松超过2.5吨,起步、加速、高速巡航都要拖着这个重量跑,电耗很难低。更现实的是,电池包成本占整车售价的一半以上,车价贵、刹车距离变长、轮胎磨损快、充电时间久等种种问题也伴随着大电池而来。

最近国产电机的一项量产突破,给“续航只能靠堆电池”这条老路提供了一种新的解法。

此次落地的是轴向磁通电机。上海盘毂动力与中国科学院宁波材料技术与工程研究所自2018年开始联合攻关,研发出耐高温不退磁的PGH高性能磁钢,建成全球第一条轴向磁通电机规模化量产线,已实现万台级批量交付。不是实验室样品,是开始装车用的产品。

轴向磁通电机和目前大多数纯电车用径向磁通电机结构差别很大。传统电机是圆筒形的,磁场绕行路径长,在运转的时候铁损较大,高速巡航的时候损耗会更加明显。轴向磁通电机为扁平圆盘形,两层转子中间夹着定子,磁力直线穿过,磁路短,电能内部损耗大。同等功率下,这套电机重量、体积、金属耗材可以比传统电机减少一半以上。

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性能上,该款国产轴向磁通电机有效功率密度为25.73kW/kg,比我国《节能与新能源汽车技术路线图3.0》中2040年规划目标高42.94%。最高转速大于18000转每分钟,总成扭矩密度为293牛米每千克,比同类对标产品高22%。简单地说,用更轻的电机可以输出同样甚至更强的动力。

日常用车中最大的变化就是整车减重。电机重量砍掉一半,整车可以减几十公斤。车轻了,起步、加速、匀速行驶所消耗的电能都会减少。同样容量的电池,实际续航能提升;如果保持原有的续航目标,就可以选择更小的电池包。

用一台家用纯电车作例子,原本用80度电池跑600公里,换装新电机后,不一定非要升级到100度电池,也能维持600公里左右。电池小了之后,购车成本、充电时间、刹车和轮胎损耗都会改善。

但是这项技术现阶段还存在明显的限制。轴向磁通电机制造工艺要求很高,零部件加工精度远高于传统电机,早期量产成本比传统电机高。目前产线刚建成,产能还在爬坡期,短期内会优先搭载到部分车型上。根据目前交付情况主要应用于新能源重卡、电动摩托车等商用领域,普通家用乘用车的大规模搭载还需要一段时间。

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另外,电机只是整车能耗系统的一个环节。实际续航还会受到电控、电池、车身风阻、轮胎、空调等因素的影响。单靠一台高效的电机,也很难完全消除冬季低温以及高速行驶造成的续航衰减。它是在不盲目增加电池的基础上降低百公里电耗,而不是万能方案。

除了轴向磁通电机以外,国内还有许多条电机技术路线正在同步推进。广汽埃安的夸克电驱2.0用非晶合金材料,使电机峰值效率达到98.5%,转速可达到30000转每分钟,2024年8月已经量产下线。比亚迪可变磁通电机也在推进中,从工信部新车申报信息可知,汉EV、海豹07 EV、秦MAX等车型已经使用了该款新电机,其思路是在低速时保持强磁以保证动力,在高速时弱化磁场来减少损耗。

对于普通买车用户来说,以后选电车的思路可以调整一下。以前第一反应是看电池多大、CLTC续航多少。以后除了电池容量,还要看电驱系统效率、整车重量和实测百公里电耗。同样标称600公里续航的两台车,一台是靠超大的电池堆出来的,另一台是靠高效电机加上轻量化实现的,实际用车体验、购车成本以及后期维护费用都会有明显差别。

大电池车型不会消失。经常长途自驾、没有条件频繁充电的用户,仍然需要大容量长续航版本。新电机带来的变化是给市场多出一条路线,日常通勤可选中等容量电池和高效电机,用车更轻便;长途需求再选大电池版本。竞争逻辑由“比谁电池大”变成“比整车综合能耗控制”,对于消费者而言,选择变得更加清楚了。

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