西門子電動汽車動力總成事業部
⑴ 合資新模式:越開放,越融合
文|闌珊
2020年的開年有點難。
突如其來的肺炎疫情,讓全球汽車工業先後陷入了停擺,截至3月20日,海外車企關停或計劃關停的工廠已經超過了100家,經銷商也紛紛閉店謝客。
只有較早受到疫情影響的中國汽車,產業已在逐漸恢復當中。
上個月,據工信部統計,16家重點整車集團主要生產基地開工率已超過80%。中國汽車流通協會發布的數據也顯示,全國經銷商綜合復工效率達到了60.79%。
各家車企已經開始通過一系列舉措,重振2020年的車市信心。
比亞迪試圖開發新的銷售渠道,他們加大了線上服務的力度,在自建電商、入駐電商、與商家合作平台的基礎上,同步開啟了線上營銷、上門試駕與新零售業務。
上汽通用五菱開始拓展新的海外市場,臨危應變優先啟動了海外車型的生產,1000多輛寶駿530已經從柳州啟程,發往中東。
而北汽新能源,則在分品牌運營戰略的基礎上,啟動了事業部制改革。3月12日,北汽新能源成立了ARCFOX事業部。這就意味著ARCFOX品牌作為北汽新能源向高端進軍的重要戰略布局,將從現在開始,獨立發展,走中國自己的高端純電動汽車進化路。同時,ARCFOX將在今年推出首款產品。
這其實非常符合ARCFOX的品牌定位。
此前,ARCFOX可以說一直是北汽新能源旗下最具創新精神的品牌,其「無邊界」的家族化設計理念、對碳纖維和復合材料的創新性應用,都在業內開了先河,還有給我印象最深刻的,明明是個中國品牌,車卻生產自國際化的合資工廠。
過去,我們的合資工廠都是生產國外品牌汽車,這是唯一一個生產中國品牌汽車的合資工廠。而且ARCFOX的合資對象不是整車廠,是全球第三大零部件供應商的製造大將——麥格納。
如果你對汽車行業足夠了解,一定知道麥格納何許人也。
百年歐洲造車經驗
為麥格納帶來了什麼?
下面這些車型里,我猜或許有你的夢想車型:
賓士大G、MINICOUNTRYMAN、寶馬5系、寶馬X3、寶馬Z4/豐田Supra、捷豹E-PACE、吉普大切諾基、克萊斯勒300C……
但你或許不知道,這些車型其實全部出自位於奧地利格拉茨的麥格納斯太爾工廠,是各大品牌委託麥格納代工生產的。其中的寶馬X3,早期甚至是由麥格納和寶馬聯合研發設計。
沒錯,麥格納,是目前世界上最大的沒有自己品牌的汽車生產商。
2020年的車市前景並不算光明。
因為疫情關系,市場數據分析機構LMCAutomotive已經將今年的全球汽車銷量預期下調了350萬輛,其中中國市場的預計降幅佔一半以上,而且,「不排除情況會隨疫情變得更糟」。
但顯然,ARCFOX作為新品牌中的一員,仍在努力創造新的可能。其在生產方式與產品性能上的種種創新,讓我們看到了汽車市場新的希望。
或許ARCFOX的品牌發展模式,也詮釋了新能源汽車未來的發展方向,那就是越開放、越融合,才能越成長。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑵ 滿足NVH和效率及功率密度要求的電動車橋
考慮到當前汽車動力總成系統的電氣化進程,對車橋提出了全新的技術要求。在進一步開發電動車橋時,法雷奧-西門子電動車公司推出了可對變流器、發動機和變速器等子系統實現機械、電氣和功能集成的電動車橋,並能滿足雜訊-振動-平順性(NVH)、效率以及功率密度等方面的要求。
1?產品要求及其生產業務的調整
根據研究人員的預測,在近10年間,約有25%以上的新車型將裝備電驅動裝置,其中一半是純電動汽車或燃料電池汽車。
汽車製造商為了使其品牌車型具有較高的市場份額,必須開發滿足所有功率等級需求的電驅動方案,因此其應用車型範圍包括最小的純電動汽車、銷售量不斷增長的混合動力汽車以及高級跑車。對於像法雷奧-西門子電動車公司等具有較高技術水平的整車驅動裝置供應商而言,則必須要採用可縮放的高級開發平台以及具有合理結構空間的模塊化解決方案,以便能使其適用於採用不同布局方式的汽車底盤和電路系統。
在進行由變流器、發動機和變速器等子系統組成的電動車橋(圖1)的產品開發過程時,研究人員必須有針對性地利用基於動力總成系統電氣化進程而提出的新要求和自由度。由於車輛結構新穎,須充分利用結構空間,只有通過3個子系統的高度系統集成才能達到該目標,其在機械、電氣和功能介面等方面可提供顯著的優化潛力 。
對於裝備電驅動裝置的車輛而言,使續航里程最大化是其開發的重點,因此產品性能除了具有較高的功率密度以及對電動車橋系統效率提出的較高要求之外,例如減輕動力總成系統質量以降低行駛阻力也有著重要意義。這些性能必須在滿足對電磁兼容性(EMV)、功能安全性和雜訊-振動-平順性(NVH)等要求的同時予以同步優化,但由此往往會產生技術爭議,從而要求對子系統及其介面進行全面的考慮,這些對開發電驅動系統提出的最重要的要求可分成6個基本標准,如圖2所示。
2 電動車橋的系統設計
在低功率等級中,研究人員通常選擇三相結構,以便使最大功率達到75~170 kW。無論是變流器功率模塊中的半導體數量以及由此帶來的電流承載能力對於可縮放性都是至關重要的。同時,研究人員應對冷卻系統結構進行優化,使其在最小的流通阻力下可實現最大的散熱量。
電機能通過其有效長度和定子中繞組的數量實現可縮放性,以便能按照所需的扭矩以確定電機的尺寸。
此外,最新一代的電機是按高轉速方案而設計的,其轉速可高達18 000 r/min。為了能將電機參數與車輪轉速和所需的扭矩相匹配,法雷奧-西門子電動汽車公司為最新的變速器選用了9~11的固定傳動比,並在成本和效率等方面有著顯著優勢。為了能通過提高生產數量以降低成本,平台所採用的策略目標是在寬廣的功率范圍中將殼體件、軸承、轉軸和冷卻通道結構等機械零部件以及板材截面均作為通用件而實現統一利用。盡管只有功率模塊和繞組等部件可實現尺寸的縮放,但是同時研究人員也應避免個別零部件尺寸過大。因此,研究人員在設計過程中需要注意,那些在高功率范圍也有著較高機械強度要求的構件(例如齒輪傳動級)在使用時應統一幾何尺寸,由此可通過高強度材料或相應的材料處理工藝以實現強化。
3 電動驅動單元
為了在400 V汽車電路情況下實現設備供應商(OEM)所提出的高功率需求,系統設計規定將6相驅動系統布局作為唯一的目標導向方案,從而能實現高達300 kW的最大功率。6相變流器-電機的結構布置示於圖3。
2台分別具有2個獨立三相繞組系統的電機由功率半導體器件進行控制,並布設於同一個殼體單元的同一根軸上。正如圖3所示,功率半導體器件可使用具有整體式門電路電極的硅雙極晶體管(IGBT),或使用通過門電路控制的硅碳化物場效應晶體管。另外,2個繞組系統彼此均按照規定的角度實現安裝。通過對繞組系統的置換控制,除了減小電機的電流波動和取消功率模塊的並聯布置方式之外,還能有效提升其效率和功率密度。研究人員通過選擇合理的結構布置方式,就能調整中間電路電容器的大小,再與相應的調節策略和模塊化策略相配合就能使這種變流器的尺寸減小約30%,從而減輕了系統質量和結構空間,並相應降低了成本。
圖4示出了電驅動單元的結構分解圖,並將在下文中予以介紹。能量流從蓄電池經過高電壓插頭(1)被導入變流器(2),直流接觸軌(3)通過電磁兼容性(EMV)濾波器(4)傳輸電流,以保證其他電控單元的電磁兼容性。液體冷卻的整流盒(7)由功率模塊(5)和中間電路電容器(6)組成,並被集成在一個壓鑄鋁殼體(8)中。車輛的低電壓接頭(9)位於1個匯總電控單元(10)上,並且半導體器件由1個同樣的匯總驅動單元(11)控制。通過交流電流進行測量(12)後,接線盒(13)中的電流接觸軌與6相電機連接(14)。另外,轉子位置感測器(16)的信號經過低電壓接頭(15)傳送,繞組頭部(17)中的電機溫度感測器控制分開的繞組。盡管採用了這種整體式結構型式,但由此可實現介面功能分開,並且有望在車輛使用周期內更換功率電子器件。
由於研究人員對扭矩密度、靈活性和效率提出了較高的要求,因而選用了永磁式同步電機。這種電機具有轉子內冷卻系統(18),因此即使在持續運作的情況下,該類同步電機仍能保持較為穩定的熱狀態,同時在其連續運轉時具有良好的效率。
定子(19)的冷卻過程是通過在過載電流與徑向環流之間設定1個最佳值來實現的,一方面通過該方式將電機調節到最好的熱狀況,另一方面使動力總成冷卻系統中的壓降保持在較低的狀態,以此減少了對車載水泵的功率需求。
電機與變速器共用1個中央軸承端蓋(20),這樣顯著優化了系統質量和功率密度,該2項數值明顯優於同類產品。
研究人員通過採用兩級圓柱斜齒輪傳動(21)實現了固定的傳動比,另外差速器(22)集成在緊湊的變速器殼體中。停車止動器執行機構通過變速器輸入軸(23)旁的1個手柄起作用,並且通過變流器來進行控制。
研究人員通過採用水-乙二醇作為冷卻液的高效冷卻系統(25),並對較低的壓力損失進行了優化,由此串聯冷卻變流器、電機和變速器。
本文所介紹的方案可使30 s內的峰值功率達到300 kW(a),傳遞至車輪的最大扭矩能達到5 700 N·m(b),持續扭矩為2 600 N·m(c),持續功率為120 kW(d)。在最低中間電路電壓為325 V的情況下,電機運行時的轉速-扭矩特性曲線包括所選擇的拐點都如圖5所示。
4 NVH和效率的優化潛力
除了功率密度和效率之外,電驅動裝置的雜訊特性也是最重要的參數之一,因此驅動裝置應具有盡可能好的靜音性,這對於產品開發而言就意味著必須降低電機與變速器的激勵頻率。電機的結構必須在功能和機械方面與變速器的結構進行整體考慮,以便在結構上達到最佳的設計方案,在早期開發階段就對模擬工具進行合理應用是成功的關鍵,同時可採用如下措施:增強易產生雜訊的零件的剛度、實現變速器的微觀嚙合,調整電機齒輪螺旋角的匹配方式以及電機轉子的電磁設計方案等。法雷奧-西門子電動車公司的NVH開發過程示於圖6。
最後,在系統整個運行范圍內開關頻率的變動和調制方法的變化也是目標導向措施,以便優化整個系統的聲學性能。提高開關頻率不僅能減小電流的波動,而且也能減小扭矩的波動,從而改善NVH特性,並同時提高電機的效率,但是過大地提高脈寬調制(PWM)頻率會導致過大比例的變流器損失和總傳動損失,因此在系統層面上,NVH與效率之間存在著1個最佳狀況,並且與部分文獻中所述的情況不同,這兩方面的性能並非必然會使彼此之間存在矛盾。
作者:[德] A.H?FER等
整理:范明強
編輯:伍賽特
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
⑶ 純電動汽車怎麼選ARCFOX還是特斯拉
看個人的喜好吧,ARCFOX-ECF這款新能源汽車,融合了ARCFOX的極光元素,實現了視覺與聽覺的融合,以光的形式體現車輛信息,帶來愉悅、溫暖的智能出行等等我覺得是非常好的。
⑷ 極星2兩款單電機車型申報圖 功率分別為165千瓦和170千瓦
動力系統方面,兩款車都將搭載法雷奧西門子電動汽車動力總成(天津)有限公司提供的電動機,不同之處是根據車型定位和售價的不同,功率分別為165千瓦和170千瓦。
⑸ 新能源汽車有哪些主流品牌
一、特斯拉
特斯拉可以說是現在世界上排行第一的純電動汽車品牌,在這新能源汽車領域的技術是處於世界領先水平的。不過特斯拉電動新能源汽車的價格也是不菲,價格在60萬左右起步,這已經是屬於豪車級別了哈,所以現在國內大街上能看到的較少。
二、比亞迪
比亞迪是目前國產品牌中,在新能汽車領域處於領先水平的存在,因為比亞迪是做充電電池起家的,而新能源汽車電池這塊又是核心技術之一,所以它有技術上的先天優勢。現在小編在大街上,經常可以看到新能源的比亞迪汽車。為什麼我知道是新能源,因為他們上的綠色的新能源牌照,所以非常顯目哈!
三、北汽新能源
是北汽旗下的新能源子公司,是國內第一個獲得新能源汽車生產資質的,到現在已經推出的新能源汽車有EH、EU、EX、EV、EC等五大系列車型。
四、寶馬
寶馬作為著名的豪華汽車品牌,很早就布局了新能源汽車領域,旗下出名的新能源汽車有i3、i5等等。
五、吉利
要說目前國產汽車品牌中最牛逼的還是吉利控股集團了,因為它的收購了沃爾沃,而且傳聞還入股了賓士。可以說是目前最強的國產車企之一。旗下的帝豪系列就是新能源汽車。
六、長安汽車
長安也是國產品牌中,新能源汽車較為知名的企業,旗下的逸動系列就是新能源汽車車型。
七、眾泰
可能各位車友對於眾泰的第一印象就是模仿保時捷造出了「保時泰」了,它也的確靠模仿起家,不過現在也是慢慢有了自己的原創車型。旗下Z500就是新能源車型。
八、精靈(Smart)
這是賓士旗下的微型汽車品牌(又叫精靈汽車),所以還是一些背景實力的,旗下新能源汽車是:smart-smart fortwo2014款Electric Drive。
九、上汽大通
看名字就是上汽有關系了,上汽大通是上汽的全資子公司,正所謂背靠大樹好乘涼,其實力也是不可小覷。旗下新能源汽車主要是2016款 EG10系統。
十、海馬汽車
海馬汽車前身是合資品牌,現在分家變成了純粹的國產品牌汽車。旗下主要新能源汽車是:普力馬2016款 EV綠驅型。