市场对电气化驱动系统的需求在今后几年将快速增加。虽然围绕纯电动汽车的兴奋情绪现已有趋缓,但专家预计混合动力车和电动车的全球市场份额将从现在的4%增加到2025年的约20%。特别受关注的是发展迅猛的中国汽车市场——预计到2025年时的年销量将达到3,400万辆,占全球汽车销量的四分之一以上。作为电动交通领域的技术领导者,大陆集团已研发出专为中国市场打造的新型电力驱动系统,其创新概念在于集电机、变速箱和功率电子系统于一体,省去了许多部件。这种紧凑和经济的系统极具扩展能力,能应用于从60 kW - 120 kW的所有性能水平。因此可用于从插电式混合动力车到强劲电动车在内的广泛车型。
根据用途的不同,该驱动系统的电动机有两种变体:异步电动机 (ASM) 和永磁同步电动机 (PSM)。这种新型驱动系统在2015大陆集团技术展上首次亮相,并将在IAA 2015上展出。从2003年在欧洲市场推出首款量产混合动力系统开始,大陆集团已通过大量创新证明了其在电气化驱动系统领域的全面专业知识。我们对各种技术都有着深刻理解,因此能够为每种汽车和每个市场提供合适的解决方案。“所谓‘合适’,我们的意思是适合市场需求且经济适用的定制技术解决方案,”大陆集团动力总成事业部混合动力及电动车 (HEV) 业务单元负责人Bernd Mahr博士表示,“由于其紧凑的设计,我们的新型电力驱动系统不仅重量更轻,而且比同类产品更强劲。这使驾驶更富乐趣,而这是电动车获得接受的一个重要因素。另外它还有成本上的优势。因此我们相信该电力驱动系统正适合中国市场,并将对正在蓬勃发展的电动交通发展做出重要贡献。”
基本设计来自德国,研发和生产在中国
大陆集团多年的驱动系统研发和量产经验业已融入该新型驱动系统。这一新产品的基础设计来自柏林和纽伦堡(混合动力及电动车业务单元总部所在地)。在此过程中,大陆集团工程师结合使用了来自其他系统的许多解决方案。变速箱和功率电子系统的集成意味着可省去许多部件,如接头、线缆和液压连接件。结果实现了可观的成本节省,同时驱动系统的重量也减轻了约15%。具体客户应用由大陆集团中国区研发,新的电机也是和中国供应商一起生产的。
全系列:适合每种电动机的创新解决方案
混合动力车和电动车主要使用三相电动机。在这些电动机中,定子负责产生使转子运动的旋转磁场。在结构方面,异步电动机 (ASM) 与永磁同步电动机 (PSM) 和外励磁同步电动机 (SM) 这两种同步电机存在区别。其中,永磁同步电动机的磁体固定在其转子上,而外励磁同步电动机的转子是由励磁线圈组成,只有施加电流时才会产生磁场。
具体使用哪种技术取决于应用。例如,异步电动机通常用于简单的皮带驱动式启动电机。但是,如果安装空间狭窄并需要高功率输出,则适合使用永磁同步电动机。在直接驱动式电机情形下,原则上三种技术全都可以使用并最大限度发挥其优势。例如。异步电动机主要适合用于小型电动车,原因在于其设计简单。紧凑和强劲的永磁同步电动机适合用于运动型和大型电动车,以及插电式混合动力车。另外,特别节能的同步电动机技术也可用作这种汽车的优质解决方案。它能够实现对转子磁化的控制,以最大限度减少能量损失。大陆集团是这种先进电动机概念领域的技术领导者。“借助这种设计紧凑的新型电力驱动系统,我们现在拥有针对所有三种电机技术的创新解决方案,并能为每个市场提供具有竞争力的定制电气化解决方案”,Mahr解释说,“客户能够按照模块化原理组合最佳技术与功率输出。电动机的模块化结构意味着只有转子和长度会因要求而变化。”