Die Entwicklung der Flachdrahtmotorenindustrie

Warum kann eine 1%-Leistungsverbesserung des Flachdrahtmotors große Veränderungen in der Branche bewirken?

Kürzlich stellte sich heraus, dass das heißeste Thema im Bereich der Fahrzeuge mit neuer Energie aus Lithiumbatterien der Motor war, der nur 10% der Fahrzeugkosten ausmacht. Mit dem Flachdrahtmotor im Zusammenhang mit den Jingda-Aktien wird der Aktienkurs von Founder Motor und anderen Unternehmen fast verdoppelt, und der Grund ist eine 1%-Effizienzverbesserung bei der Anwendung des Flachdrahtmotors. Warum kann diese 1%-Leistungsverbesserung eine große Veränderung in der Branche bewirken?

Im Laufe der Geschichte, ob Sport oder Wirtschaftskrieg, der Meister des Duells, wenn es ans Limit geht

Jede 1%-Verbesserung kann oft weit mehr als 1%-Effekt bringen.

Rückblickend auf die Entwicklung von Flachdrahtmotoren haben der Chevrolet Volt und Toyotas Pruis der vierten Generation bereits damit begonnen, Flachdrahtmotoren einzusetzen, während Chinas Forschung in diesem Bereich spät begann. Aber kürzlich haben Tesla, SAIC New Energy, ZEEKR, BYD und andere Unternehmen für neue Energiefahrzeuge das Tempo beim Austausch von Runddrahtmotoren durch Flachdrahtmotoren beschleunigt.

Und der Grund für den Austausch ist:

Flachdrahtmotoren können den Wirkungsgrad im Vergleich zu gewöhnlichen Motoren um 1% steigern.

Die Physik sagt uns, dass die Natur der mechanischen Arbeit der Prozess der Umwandlung von Energie von einer Form in eine andere ist.

Beim Motor geht es darum, elektrische Energie in mechanische Energie umzuwandeln. Und aufgrund des Energieerhaltungsgesetzes liegt die Grenze dieser Umwandlungseffizienz bei 99,99 ……%, unendlich nahe an 100%, aber nicht.

Bei Elektromotoren ergeben sich die Verluste aus diesen Aspekten.

Der Umwandlungswirkungsgrad von Permanentmagnet -Synchronmotoren kann 96%-97% erreichen, was bereits viel höher ist als der von Verbrennungsmotoren mit nur 30-40% thermischem Wirkungsgrad.

Wie geht man mit dieser Figur weiter? Es ist Konsens der Industrie, vernünftigere Statorwicklungen zu verwenden und am Kupferverbrauch zu arbeiten, der den größten Energieverlust darstellt.

Die Flachdrahtwickeltechnik ist die Lösung für diese Anforderungen.

1) Hoher Wirkungsgrad

Mehr Kupfer pro Flächeneinheit. Im Vergleich zu herkömmlichen Runddrahtmotoren können Flachdrahtmotoren die Vollrate von blanken Kupferschlitzen um 20% auf 30% erhöhen, wodurch der Wicklungswiderstand und damit die Kupferverluste effektiv reduziert werden.

Im Vergleich zu Runddrahtwicklungen können Flachdrahtmotoren unter den gleichen Bedingungen mehr Drahtfläche stopfen. Je dicker der Draht und je niedriger der Widerstand, desto weniger Energie geht im Draht durch Wärmeentwicklung verloren.

Zweitens ist die Endgröße kürzer. Haarnadelmotoren haben im Vergleich zu Runddrahtmotoren eine kürzere Wicklungsendgröße, und die Gesamthöhe des Endes ist 5 bis 10 mm kürzer, was den Kupferverbrauch der Endwicklung effektiv reduziert und den Wirkungsgrad des Motors weiter verbessert.

Das Kupfer am Ende trägt nicht zur Motorleistung bei, sondern dient nur als Verbindung, die zusätzliche elektrische Verluste erzeugt, also je kürzer desto besser.

Diese strukturellen Optimierungen können den durchschnittlichen Motorwirkungsgrad im Vergleich zu Motoren ohne Flachdrahttechnologie um mehr als 1% erhöhen.

Immerhin beträgt die Verbesserung aber nur 1%. Wie sinnvoll ist die „1%“-Verbesserung für Ingenieure im Labor? Was kann dem Benutzer in Bezug auf die Benutzererfahrung gebracht werden?

Erstens können wir aus dem Diagramm der Motoreigenschaften erkennen, dass beim Vierschlitz -Flachdrahtwicklungsmotor der effizienteste Bereich erheblich vergrößert wird.

Die Vergrößerung in Richtung der horizontalen Achse zeigt an, dass der Geschwindigkeitsbereich des effizientesten Intervalls größer geworden ist. Von Arbeitsbedingungen bei niedriger Geschwindigkeit im Stadtverkehr bis hin zu Fahrtbedingungen bei hoher Geschwindigkeit kann die höchste Effizienz genossen werden.

Zweitens bezieht sich der sogenannte „1%“ auf den durchschnittlichen Wirkungsgradunterschied zwischen den beiden unter WLTC-Bedingungen, der bei Flachdrahtmotoren um 1,12% höher ist. Im gesamten Bereich der durchschnittlichen Bedingungen erreicht die Differenz zwischen den beiden Effizienzwerten jedoch 2%. In Betriebspunkten mit niedriger Drehzahl und hohem Drehmoment kann der Wirkungsgrad sogar um bis zu 10% verbessert werden.

(Hinweis: WLTC ist der neue Teststandard für den Energieverbrauch, der in Kürze eingeführt wird.)

Natürlich bringt die Flachdrahttechnik mehr als nur einen hohen Wirkungsgrad.

2) Höhere Leistungsdichte

Hairpin- Motoren erhöhen die volle Rate des blanken Kupfersteckplatzes von 20% auf 30%, das derzeitige hohe Niveau in China kann die volle Rate des 75%-Steckplatzes erreichen, es gibt mehr Raum für Wachstum in der Zukunft. Bei gleichem Volumen können Flachdrahtmotoren in mehr Statorwicklungen gepackt werden, sodass Flachdrahtmotoren bei gleichem Verlust eine höhere Leistung und ein höheres Drehmoment abgeben können.

Derzeit erreicht die höchste Leistungsdichte von Motoren mit Flachdrahtwicklung in China 5 kW/kg, während gewöhnliche Motoren bei 3 kW/kg den Engpass erreichen. Chinas „Entwicklungsplan für Energieeinsparung und neue Energieindustrie“ verlangt, dass Motoren 4 kW/kg oder mehr erreichen, sodass der Einsatz von Flachdrahtmotoren unvermeidlich geworden ist.