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再获“国际领先” 格力独创电机技术为新能源客车能耗“减负”

再获“国际领先” 格力独创电机技术为新能源客车能耗“减负”

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  • 发布时间:2020-02-25 13:16
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再获“国际领先” 格力独创电机技术为新能源客车能耗“减负”

2019年12月28日,在“2019‘让世界爱上中国造’高峰论坛”上,格力对外发布4项本月被鉴定为“国际领先”的创新技术。其中,“新能源客车用无稀土磁阻主驱电机系统”项目在系统能效、防退磁能力以及降噪等技术方面获得专业认可,经现场专家鉴定,被评定为“国际领先”。该技术的研发对提升我国新能源客车行业的整车节能性、环保性、稳定性、舒适性有重大意义。

 

(图为科技成果鉴定会现场)

绿色环保 无稀土磁阻电机推动清洁能源变革

电机是民用、工业领域的重要动力设备之一,被广泛应用于汽车、空调等多个行业,在新能源汽车行业,稀土永磁驱动电机装机量占比高达90%。素有“工业黄金”美誉的稀土当前还广泛应用于航空航天、核工业等领域,是重要的国家战略资源。尽管我国稀土资源储备总量较大,但世界工业发展的需求猛增,对稀土资源的依赖极强,长此以往,稀土资源将面临枯竭的困境,稀土的开采和冶炼还将对环境造成极大破坏,这显然与我国的可持续发展战略道路相悖。自2006年起,我国就推出了指令性开采计划和出口配额政策,进一步限制对国内稀土资源的开采。

因此,研发可替代稀土永磁同步电机的新型无稀土电机具有推动行业可持续发展和支持国家能源战略的双重意义。

无稀土磁阻电机的研发道阻且长。该技术面临替代材料难以达到稀土永磁体的剩磁,引发电机峰值输出不足,从而导致电机整体效能下降的问题。另外,由于替代材料极易发生退磁,电机转矩脉动加大,电机噪声也随之变大。

2011年,格力主导的“新型高效无稀土磁阻电机的研发及其在变频压缩机和空调中的应用”项目成功解决上述难题,为空调产品提供了更加节能环保的电机系统方案。经过多年技术深耕,格力再次通过技术创新将无稀土电机拓展至新能源客车用领域,以节能环保的科技创新推动清洁能源变革。

量身定制 三大技术助力新能源客车行业升级

伴随中国社会经济水平的提高,新能源汽车已成为人们出行方式的新选择。新能源电动汽车产业目前已被列入“十三五”规划,是我国汽车工业转型升级的战略方向。12月3日,工信部对《新能源汽车产业发展规划(2021-2035)》(征求意见稿)(以下简称《规划》)公开征求意见。《规划》要求在提高技术创新方面努力探索新一代车用电机驱动系统解决方案,这在技术层面对新能源电动汽车的电机驱动系统提出了更高的要求。

由于空调产品和新能源客车的工况差异较大,应用在空调领域的新型高效无稀土磁阻电机无法直接移植应用到新能源客车领域。为此,格力进行了长达5年的研发,为新能源客车“量身定制”三大核心技术。

据介绍,在系统能效问题上,项目团队运用强聚磁高凸极比电机拓扑技术实现了主驱电机系统的高效化,运用此项技术后,电机系统效率可以达到并超过稀土永磁电机水平,最高可达95.9%。同时,该电机最高效率的高效区占比面积超过90.1%,整体能效提高效果显著。

从新能源客车的运行工况来看,车辆在行驶中电机主要工作温度在80℃—130摄氏度,此状态下稀土永磁体极易发生退磁情况。铁氧体与稀土永磁体的特征相反,它在极低温状态下容易退磁,在耐高温性能上具有显著优势。基于这一特征,项目团队在电机系统搭建中采用了铁氧体作为替代材料,同时发明双旁路高抗退磁转子技术,使电机内磁体均匀退磁,避免了磁体因低温退磁造成的系统不稳、动能不足问题。经测试,该项目的电机磁体在-40℃极寒环境中的抗退磁裕量也可以达到传统稀土永磁电机的水平。

在噪音问题方面,项目组利用高阻尼轴系抑噪等一系列核心技术实现了全工况最大噪声不超过73dB,比行业先进水平还要低2-4dB。这也解决了驱动电机在车辆起步过程中加速易产生啸叫噪声的行业难题,可进一步提升新能源客车厂商的市场竞争力。

自主研发 科技创新走出高质量发展路径

目前,我国经济已进入高质量发展阶段,这意味着制造业不仅要追求经济发展速度,更要注重经济发展质量。因此,企业更应在节能环保上下功夫,向技术要资源,通过技术创新推动产品、产业的绿色升级。

据介绍,格力该项获得“国际领先”的“新能源客车用无稀土磁阻主驱电机系统”相关技术系格力电器自主研发,可有效帮助新能源客车行业摆脱对稀土资源的依赖,为新能源客车能耗“减负”,不仅降低了企业的生产升本,更以高效、高安全性、低噪的优势,提升了我国新能源汽车核心部件的行业竞争力。

此外,格力“新能源客车用无稀土磁阻主驱电机系统”项目拥有完整的自主知识产权,该技术成果还荣获了第71届“德国纽伦堡国际发明展”金奖和2019年度首届“粤港澳大湾区专利布局大赛”金奖。

华中科技大学曲荣海教授表示:“格力电器在自主创新领域上充满活力,始终走在市场发展与科技研发的前沿,这足以看出格力电器作为制造业典范的魄力。今年格力在电机技术领域取得了“国际领先”,对整个行业的发展都起着引领作用,期待未来格力在中国电机领域有更杰出的成就”。

值得一提的是,今年8月,格力向丹麦企业格兰富授权了3项技术,均出自无稀土磁阻电机领域。董明珠对此表示:“企业有一个重要的使命就是推动绿色环保,能够为社会做出贡献的企业才是优秀的企业。”董明珠认为,技术无国界,推进产业节能环保发展是全世界的事业,希望格力的创新力量能让世界的‘绿水青山’更美丽。”

(来源 今日电机)

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