独家供应蔚来乐道，这家电驱动公司把电机“转速”打下来
马威动力董事长龙卫国
“未来一定是扁线电机的天下。”
当前，一线主流整车厂都在研发储备下一代电驱动技术，马威动力公司董事长龙卫国在与媒体沟通交流时强调称。
早在2003年至2004年期间，宝马就开始立项研究电驱动。经过三年半的研究，宝马成功研发出了混磁电机技术，并于2007年开启宝马i3、i8等新能源车型的开发项目。
新能源汽车时代，很多人认为豪华品牌在新能源汽车技术上已经落伍，但实际上，在核心技术的研发上，这些全球化的车企早已有布局。
1999年成立的马威，就曾在早期参与了宝马的电驱动技术的联合研发。2010年，马威的混磁电机HSM技术率先在BMW上进行量产，随后特斯拉、法拉利、阿斯顿·马丁、捷豹路虎等企业均也采用了马威的早期技术路线。去年8月，马威发布全球首条闭口槽连续扁线混磁电机，独家供应蔚来乐道L60。
何为混磁电机？
汽车驱动电机中应用最多的是永磁同步电机和交流异步电机。相较于异步电机的体积大、重量重，永磁同步电机则具有体积小、效率高、高效区域宽、转矩和功率密度高、调速范围宽、快速响应能力强等优点。
因此，以特斯拉为代表的车企，无论是自主研发生产，还是通过外部合作加工的电机，均采用永磁同步电机技术方案。
不过，值得注意的是，特斯拉 2023 年在美国发布的最新Model S ，首次搭载了混磁电机。同年 11 月推出的 Roadster 车型，其前后双电机同样采用了该技术。
相较于永磁同步电机，混磁电机并不追求在额定功率下达到的最高转速，但其在一些极端工况之下，依旧能满足性能要求。
特斯拉这一技术更迭也引起了行业关于混磁电机的关注。但实际上，如开篇所言，早在2013年宝马i3就采用了混磁电机（HSM）。
早期关于混磁电机，一些业内人士认为“混磁电机存在严重的抖动和噪音问题，根本无法应用于汽车领域。”
在传统永磁同步电机中，转子磁铁以标准的N极、S极交替分布，运行时能够保持相对平稳。而混磁电机的技术原理在于，将传统永磁同步电机规则的N极、S极分布，重新设计为无数个微型N极、S极组合。然而，根据物理原理，能量转换过程中伴随的作用力与反作用力，极易引发电机剧烈抖动。
据马威动力董事长龙卫国介绍，为了攻克这一难题，马威研发了非对称磁隔桥专利技术。其解决思路并非依赖复杂的减震装置，而是基于电机运行时常见的6次或8次振动特性，通过精确调整，将振动的峰值与谷值在时间维度上进行合理匹配，使其相互抵消，从而大幅降低整体振动幅度。从外观与结构来看，马威的混磁电机转子磁铁在角度分布上呈现出非对称的设计，与传统电机形成显著差异。 最大的优点是在优化磁槽、提高磁阻的同时，增加功率密度，减少转矩波动和噪音，在功率密度、转矩密度、效率、重量上均具优异表现。
转速不是关键
当前，高速电机已成为行业研发趋势，大家都在做25000转 / 分钟与 35,000 转 / 分钟。但实际应用场景中，国内路况是否需要高速电机？
龙卫国表示，此前马威给某超豪华跑车品牌定制的35000转/ 分钟的高速电机已实现量产上路。这一应用的前提是欧洲部分高速公路不限速的特殊交通环境，而国内高速公路存在严格的速度限制，在此背景下，如此高转速的电机在实际驾驶场景中难以充分发挥效能。并且，追求超高转速将引发一系列成本问题，除电机本身的研发制造成本外，还涉及配套部件如轴承等的性能升级，导致整体成本大幅提升。
在龙卫国看来，转速不是关键，关键是如何利用现有的原材料去提高电机的能力密度。“技术的进步不在表面，现在35000转在法拉利车上跑得很好，一点问题没有，不是技术的问题。”
归根结底还是成本的问题。近来来，汽车价格战打得愈来愈凶，汽车产业淘汰赛已经进入最后的冲刺阶段，想要留在牌桌上，就要在各个环节上做好极致成本控制，这种压力也早已传导到供应商身上。实际上对于零部件厂商来说，如何用更少的成本实现更好的性能，当下面临的棘手问题。
在电机制造领域，各企业的产品布局与技术特性呈现显著差异化。然而，想要同时满足多项核心性能指标，对任何企业而言均是重大挑战。但判断一个驱动电机的好坏，龙卫国指出，最简单的四个标准“功率、扭矩、效率和重量”。
总结来看，优秀的电机产品需要具备以下关键要素：首先，安全性与可靠性是重中之重，直接关系到产品的实际应用价值与用户体验；其次，产品设计应兼顾紧凑性与高能量密度，当前行业内若能实现 10 千瓦 / 公斤以上的能量密度，已属领先水平；再者，在材料选择与工艺设计上，需在不依赖特殊材料的前提下，实现低成本制造，同时还可以达到非常高的效率。
技术突破点在哪里？
在电机技术发展中，如何在有限的空间条件下实现性能突破是关键课题。电机同样大小的情况下，如何进一步提高它的性能？车上可以给到电机的空间有限，如何能够得到更多的功率输出、扭矩输出？
结合闭口槽的结构优势，马威开发了全新的浸没式油冷方案，能够翻倍提升电机额定扭矩和功率。龙卫国认为，“浸没式油冷闭口槽连续波绕混磁电机通过技术创新，在功率密度、效率、可靠性、轻量化和成本控制方面全面超越传统电机，且已通过实际应用验证，我们在不使用特殊电机材料的情况下，已交付的B样机功率密度达到17.4kw/kg，代表了电驱动未来的发展方向。”
据悉，马威在电机方面的关键技术突破有三：电磁设计，使用高磁阻嵌入式永磁电机；自研的闭口槽连续波绕技术（W-pin），通过优化绕组结构，减少铜线使用量，增强了整机输出效率；同时，浸没式油冷技术能够提升油冷效果，使温度分布更均匀，大幅提高额定功率。
一些友商会通过在电机上套一个套子，塞在里面，把这些缝都堵住，再放转子在里面，这样空气之间的间隔就会大。每增加0.5间隔，外部体积就要增加10%到15%，性能上会有所影响，同时在效率上会降低，损耗也会增加。
龙卫国指出，马威的这套电机冷却方案并不需要加套组，只需要两边进行密封即可。另外，定子浸在油里面可以达到非常好的冷却效果，能够进一步提升热效率，就是浸没式油冷。这两个技术结合。
龙卫国强调称，“转子在油里转和在空气中转，损耗是完全不一样的，尤其是高速电机中，浸没式油冷没有任何的成本增加。”总结来说，就是损耗降低了，冷却提高了，整体性能就提高了。
那么，具体成本可以优化多少？龙卫国并未透露具体的数据，但他指出，“在成本不增加的情况下，可以提高近一倍的功率密度。”
龙卫国进一步举例称，马威给阿斯顿马丁做的150千瓦的电机，有效部件8公斤多，采用的就是浸没式油冷，转速可以达到21,000转/分钟。
现在整个汽车行业进入最后激烈的“淘汰赛”关键期，作为供应商，龙卫国不认为“卷”是坏事。他认为“卷”是好事，“为什么要怕‘卷’？因为‘卷’才带动了生产力的发展，才带动了技术的发展，但是不能无序地恶性竞争。”
“我们过去是看着老外去追，追到这个程度了，没东西好追了。总不能再等着老外做概念再去追。现在，需要我们做一些基础研究工作了。”龙卫国希望所有的行业，不管是零部件企业还是整车企业，都能认认真真地沉下来做一些深层次的研究。（本文首发于钛媒体APP，作者｜张敏，编辑｜李玉鹏）
(来源：钛媒体)
