全球首款量產的非晶-碳纖維超級電機的發布!

 近日,2024電驅新材料高峰論壇暨夸克電驅2.0下線儀式在廣州市銳湃動力科技公司舉行。全球首款量產的非晶-碳纖維超級電機的發布,標志著全球新能源汽車非晶電機實現產業化。
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對比夸克電驅1.0,新下線的夸克電驅2.0最大的技術創新是使用了非晶-碳纖維超級電驅,核心點主要為非晶合金定子和碳纖維高速轉子組合。
下線儀式上,昊鉑研發主理人張雄介紹了給電驅非晶電機優異的性能,多項性能參數處于業界領先:工況效率為93%,為全球最高電驅系統工況效率;能效達到94.7%,為行業最高電驅一級能效;電機效率達到98.5%,為全球最高量產電機效率;轉速達到30000rpm,為全球最高電機轉速;功率密度為13KW/Kg, 為全球最高量產電機功率密度。中汽研廣州檢測中心總經理高明秋現場也介紹了他們對埃安電驅測試報告,高度評價了上述數據。
據了解,新電驅在電池容量不變的前提下,可續航50-150公里,相當于能效提高了4%,而新能源汽車減重200Kg以上才能實現能效6%的提升。公司相關負責人說,新電驅的非晶電機重量20kg左右。這位負責人還說,預計明年6月非晶電機將在新能源汽車實現規?;瘧?。

碳纖維在電驅應用的優勢

碳纖維,一種卓越的無機高分子材料,其含碳量通常高達 93%以上。在眾多可作為原絲的材料中,尤以聚丙烯腈纖維表現突出,同時粘膠、瀝青、酚醛、聚乙烯醇、聚氯乙烯等也可作為原絲來源。碳纖維的制作過程極為復雜,首先要在空氣中 300℃以下進行預氧化處理,這一步驟至關重要,為后續的工序奠定了基礎。接著,在惰性氣體的嚴密保護下進行高溫碳化,確保碳纖維的結構穩定和性能卓越。最后,經過精細的表面處理等工序,使其具備更加優異的特性。碳纖維常常作為增強材料,與樹脂、金屬、陶瓷等結合,制成性能各異的復合材料。其中,目前主流的方案是與樹脂復合。這是因為碳纖維的膨脹系數為負,當與樹脂結合后,可以達到基本不膨脹的理想狀態。然而,由于其膨脹系數為負,不可避免地會產生一定程度的熱收縮。為了解決這個問題,必須在高強度張力下將碳纖維纏繞在定子上。這樣,在裝配完成后,會產生巨大的徑向預緊力,緊緊地包住轉子。通過纖維層產生的預應力,能夠有效地抵消一部分內壓,極大地降低復合材料受壓時的徑向變形,從而顯著提高轉子的爆破壓力。

要知道,當車輛處于極速運轉狀態時,轉子由于超高速旋轉,極易出現爆破損壞的情況。 總的來說,預緊力在整個系統中起著至關重要的作用。它能夠讓轉子和定子之間的裝配間隙更加穩定,避免出現間隙變化帶來的不良影響。如果沒有預緊力,在低溫環境下,碳纖維就會松動,從而影響整個設備的性能和穩定性。值得一提的是,碳纖維并非金屬材質,這一特性賦予了它獨特的優勢。它不會干涉磁場,也不會形成渦流,這使得電機在運行過程中能夠節省大量的磁耗和能耗。此外,碳纖維還具有良好的導熱性,這意味著它不會對轉子散熱造成任何阻礙。在電機運行時,良好的散熱性能對于設備的穩定運行和壽命延長至關重要。碳纖維的這一特性,為電機的高效運行提供了有力的保障。