Развитие плоской автомобильной промышленности

Почему повышение производительности двигателя с плоской проволокой 1% может привести к огромным изменениям в отрасли?

В последнее время самой горячей темой в области транспортных средств на новой энергии от ветра с литиевым аккумулятором оказался двигатель, на долю которого приходится всего 10% стоимости транспортного средства. С двигателем с плоской проволокой, связанным с акциями Jingda, цена акций Founder Motor и других компаний почти удвоилась, и причиной является повышение эффективности 1% при применении двигателя с плоской проволокой. Почему это улучшение производительности 1% может привести к огромным изменениям в отрасли?

На протяжении всей истории, будь то спортивная или деловая война, мастер дуэли, при приближении к пределу

Каждое улучшение 1% часто может дать гораздо больший эффект, чем 1%.

Оглядываясь назад на разработку двигателей с плоской проволокой , можно отметить, что Chevrolet Volt и Toyota Pruis четвертого поколения уже начали применять двигатели с плоской проволокой , в то время как исследования в этой области в Китае начались поздно. Но в последнее время Tesla, SAIC New Energy, ZEEKR, BYD и другие компании, производящие автомобили с новой энергией, ускорили темпы замены двигателей с круглым проводом на двигатели с плоским проводом .

И причина замены:

Двигатели с плоской проволокой способны повысить КПД на 1% по сравнению с обычными двигателями.

Физика говорит нам, что природа механической работы — это процесс преобразования энергии из одной формы в другую.

Для двигателя целью является преобразование электрической энергии в механическую энергию. И из-за закона сохранения энергии предел эффективности этого преобразования составляет 99,99 ……%, бесконечно близко к 100%, но не 100%.

Для электродвигателей потери связаны с этими аспектами.

КПД преобразования синхронных двигателей с постоянными магнитами может достигать 961ТП2Т-971ТП2Т, что уже намного выше, чем у двигателей внутреннего сгорания с тепловым КПД всего 30-401ТП2Т.

Как дальше идти по этой фигуре? В отрасли принято решение использовать более разумные обмотки статора и работать над потреблением меди, что является самой большой потерей энергии.

Технология намотки плоской проволоки является решением этих задач.

1) Высокая эффективность

Больше меди на единицу площади. По сравнению с традиционными двигателями с круглым проводом, двигатели с плоским проводом могут увеличить полную скорость пазов из оголенной меди на 20% до 30%, эффективно уменьшая сопротивление обмотки и, следовательно, потери в меди.

По сравнению с обмотками из круглого провода, двигатели с плоским проводом могут вмещать большую площадь провода при тех же условиях. Чем толще провод и меньше сопротивление, тем меньше энергии будет потеряно в проводе из-за тепловыделения.

Во-вторых, конечный размер короче. Двигатели со шпилькой имеют более короткий размер конца обмотки по сравнению с двигателями с круглым проводом, а общая высота конца на 5–10 мм короче, что эффективно снижает потребление меди в концевой обмотке и дополнительно повышает эффективность двигателя.

Медь на конце не влияет на мощность двигателя, а служит только в качестве соединения, которое создает дополнительные электрические потери, поэтому чем короче, тем лучше.

Эти структурные оптимизации могут увеличить средний КПД двигателя по сравнению с двигателями, в которых не используется технология плоского провода , более чем на 1%.

Однако ведь улучшение только 11ТП2Т. Насколько значимо улучшение «1%» для инженеров в лаборатории? С точки зрения пользовательского опыта, что можно донести до пользователя?

Во-первых, из графика характеристик двигателя видно, что у двигателя с плоской обмоткой с четырьмя пазами, наиболее эффективная область значительно увеличена.

Увеличение в направлении горизонтальной оси указывает на то, что диапазон скоростей наиболее эффективного интервала стал больше. От работы на низкой скорости в городских пробках до высокоскоростных крейсерских условий можно наслаждаться высочайшей эффективностью.

Во-вторых, так называемый «1%» относится к средней разнице эффективности между ними в условиях WLTC, которая на 1,12% выше для двигателей с плоской проволокой . Однако во всем диапазоне средних условий разница между двумя значениями эффективности достигает 2%. В рабочих точках с низкой скоростью и высоким крутящим моментом эффективность может быть повышена даже до 10%.

(Примечание: WLTC — это новый стандарт испытаний на энергопотребление, который будет внедрен в ближайшее время.)

Конечно, технология плоской проволоки обеспечивает не только высокую эффективность.

2) Более высокая удельная мощность

Двигатели со шпилькой увеличивают полную скорость слота для неизолированной меди с 20% до 30%, текущий высокий уровень в Китае может достигать полной скорости слота 75%, в будущем есть больше возможностей для роста. При том же объеме двигатели с плоской проволокой могут быть упакованы в большее количество обмоток статора, так что двигатели с плоской проволокой могут выдавать более высокую мощность и крутящий момент при тех же потерях.

В настоящее время наибольшая удельная мощность двигателей с плоской обмоткой в Китае достигает 5 кВт/кг, в то время как обычные двигатели укладываются в узкое место на уровне 3 кВт/кг. Китайский «План развития энергосбережения и новой энергетической отрасли» требует, чтобы мощность двигателей достигала 4 кВт/кг и более, поэтому применение двигателей с плоской проволокой стало неизбежным.