來源:新材料在線
中(zhong)國(guo)汽車(che)工業協(xie)會最(zui)新數據顯示,今年5月,國(guo)內新能(neng)源(yuan)(yuan)汽車(che)銷量(liang)44.7萬輛,實現了(le)同比增長105.2%。新能(neng)源(yuan)(yuan)汽車(che)銷量(liang)增長,一定程度(du)證明了(le)更(geng)加(jia)智能(neng)的(de)駕駛體驗、靜謐的(de)乘坐感受和低廉(lian)的(de)用(yong)車(che)成本,這些來自新能(neng)源(yuan)(yuan)汽車(che)的(de)優勢正在加(jia)快收(shou)獲著市場的(de)認可。
不過,要成功實現“彎道超車”,追趕上擁有百年發展歷史的燃油車,新能源汽車要面臨克服里程焦慮、充電時間長等諸多挑戰。為了應對這些挑戰,整車制造商們正在積極行動通過技術迭代推動行業變革。而通過材料技術革新提升新能源汽車電機運行效率,就是解決以上問題的一個有效手段。
眾(zhong)所周(zhou)知,對于(yu)新(xin)能(neng)源汽(qi)車而言(yan),電(dian)池、電(dian)機、電(dian)控無疑(yi)是(shi)最(zui)為核心(xin)(xin)是(shi)最(zui)為關鍵的(de)三大部件。如果(guo)說電(dian)池是(shi)新(xin)能(neng)源汽(qi)車的(de)“血(xue)液”,那電(dian)機就(jiu)是(shi)新(xin)能(neng)源汽(qi)車的(de)“心(xin)(xin)臟”,負責(ze)“血(xue)液”的(de)傳送(song)和能(neng)量轉換工作。而擁(yong)有(you)一顆高效(xiao)跳(tiao)動的(de)“心(xin)(xin)臟”,對于(yu)整(zheng)車的(de)重要性不言(yan)自明。
當前新能源汽車正在朝向輕量化、緊湊化的趨勢發展,這不僅要求驅動電機設計的尺寸更小,同時,對應用于電機的絕緣材料也提出了更高的要求。作為世界領先的材料解決方案供應商,索爾維能夠提供包含電磁線、絕緣槽襯在內的一系列絕緣解決方案,幫助驅動電機滿足“破局”設計要求,實現高效平穩運行。
電磁線選材推薦:KetaSpire® PEEK
World He提升功率密(mi)度,保(bao)障(zhang)平穩運行
區別于(yu)傳統工(gong)(gong)業電(dian)機(ji)(ji),驅(qu)動(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)作為(wei)電(dian)動(dong)(dong)汽車的(de)主要動(dong)(dong)力(li)部件不僅要求所(suo)占空間更(geng)小,同(tong)時,為(wei)了(le)適應電(dian)動(dong)(dong)汽車啟動(dong)(dong)頻繁、瞬時提(ti)速(su)變速(su)、爬坡(po)等多種運(yun)行工(gong)(gong)況(kuang),電(dian)動(dong)(dong)汽車還對驅(qu)動(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)的(de)功率密(mi)(mi)度(du)提(ti)出了(le)更(geng)加嚴苛的(de)要求。而作為(wei)驅(qu)動(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)的(de)重要組(zu)成部分之(zhi)一,電(dian)磁線的(de)性能好壞(huai)則直接關系到了(le)驅(qu)動(dong)(dong)電(dian)機(ji)(ji)功率密(mi)(mi)度(du)的(de)提(ti)升(sheng)。
面對驅動電(dian)機(ji)效(xiao)率(lv)提升難題,索(suo)爾維創新研發(fa)出了(le)矩(ju)形(xing)電(dian)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)用材KetaSpire® PEEK。不同于傳統(tong)電(dian)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)圓形(xing)設(she)計,矩(ju)形(xing)電(dian)磁(ci)(ci)線(xian)(xian)能夠有效(xiao)提升驅動電(dian)機(ji)槽滿率(lv),從而(er)大幅提升驅動電(dian)機(ji)功率(lv)密(mi)度,幫助電(dian)機(ji)在更多不同使用工況下(xia)都能處于高效(xiao)能量轉換(huan)過(guo)程中(zhong)。
由于分子結構的特殊性,KetaSpire® PEEK能夠在同樣厚度的條件下經受更高電壓的考驗,拒絕電磁線被高電壓擊穿的事故發生。此外,驅動電機線材的工作環境較為嚴苛,其可能面臨水汽、變速箱油、及其他化學成分的考驗,KetaSpire® PEEK具備一流的耐化學性能,能夠幫助電機應對環境考驗,保證平穩高效運行。
絕緣槽襯選材推薦:
應對(dui)高壓考驗,面向未來布局
針對電動(dong)汽車(che)充電慢的(de)(de)痛(tong)點,更大功率的(de)(de)快充技(ji)術毫無疑問將成為未來主流(liu)。不少(shao)電動(dong)車(che)企已(yi)經(jing)開始行動(dong),開啟(qi)了對800V高壓(ya)平臺的(de)(de)研(yan)發與布局。為了配合800V快充發展需求,驅動(dong)電機也(ye)要向高壓(ya)化方向發展。
作為(wei)(wei)一款出色(se)的熱塑性(xing)絕緣槽襯(chen),Ajedium™ PEEK 材(cai)料相比傳統絕緣紙和層壓(ya)(ya)絕緣紙相比,具(ju)有更(geng)加優異的電阻率和電氣性(xing)能(neng)(neng),能(neng)(neng)夠(gou)應(ying)對未(wei)來驅動電機高壓(ya)(ya)化(hua)考(kao)驗(yan)。其局部放(fang)電起(qi)始電壓(ya)(ya)(PDIV)可(ke)(ke)達到(dao)1408Vpeak(150微米厚(hou)度測試值(zhi))。同(tong)時,它的厚(hou)度僅為(wei)(wei)傳統層壓(ya)(ya)符合結構的65%,可(ke)(ke)為(wei)(wei)電磁線爭取更(geng)多(duo)定(ding)子(zi)槽空間,將(jiang)定(ding)子(zi)線槽填(tian)充系數提高3%。
Ajedium™ PEEK材料還同時具有耐高溫與耐彎折特性。彎折之后,Ajedium™ PEEK 槽襯的性能優于層壓材料。索爾維對 250 微米厚的 PEEK 薄膜和 250 微米厚的傳統層壓復合結構的絕緣紙進行了對比。先將兩個正方形試樣對折兩次,然后將其置于電極中間,以測試彎折對絕緣性能的損壞程度。數據表明,Ajedium™ PEEK 絕緣槽襯彎折后絕緣性能沒有下降,且在240℃時依然保有良好的絕緣特性。
驅動電(dian)機功率密度不(bu)斷(duan)提升(sheng),有效散熱空間不(bu)足導(dao)致發熱問題隨之不(bu)斷(duan)凸顯,因此部件自身的導(dao)熱性(xing)能就顯得(de)更加(jia)重要。Ajedium™ PEEK擁有普通絕緣槽襯三倍的導(dao)熱率(0.35Wm/k),能夠更好地(di)將熱量從電(dian)磁(ci)線(xian)繞組內部傳(chuan)導(dao)出(chu)去(qu),助力驅動電(dian)機熱管理系(xi)統高效運轉。
此(ci)外,傳統絕緣(yuan)槽(cao)襯(chen)在插槽(cao)過程中易引起(qi)粉塵(chen)或表面(mian)起(qi)毛(mao)現(xian)象(xiang),最終影響驅動電(dian)機(ji)、變速箱的整潔(jie)度和運行。針對上述問(wen)題,Ajedium™ PEEK可以根據電(dian)機(ji)設計制造光(guang)面(mian)或啞光(guang)面(mian)以調節摩擦系數,使得電(dian)磁線布線更(geng)加容易。既(ji)減少了真(zhen)空防塵(chen)系統的設備成本(ben),對操(cao)作(zuo)人(ren)員來說也更(geng)加安全(quan),也更(geng)環(huan)保(bao)。
除了上述兩款解決方案,索爾維在驅動電機絕緣材料領域還有著豐富的創新研發與應用實踐經驗。未來,索爾維還將不斷深耕細作,迎合未來新能源汽車、驅動電機發展趨勢,精益產品品質與性能,成為整車和零部件制造商們電氣化轉型的可靠合作伙伴。