埃安发布夸克电驱,突破电驱工业的“3纳米”

3月3日,埃安发布全新一代高性能集成电驱技术群——夸克电驱,能以极小的体积迸发出强劲的功率,电机功率密度高达12kw/kg,相比行业6kw/kg提升100%。巴掌大的电机,就能带来超越V8发动机的超大马力实现此项突破,不亚于芯片行业一下子从“28纳米”时代快进到“3纳米”时代。

无独有偶,特斯拉投资者日上官宣了其新一代自研电驱系统,将通过减少碳化硅等材料使用实现成本的进一步降低。一边是追求极致的成本控制,一边是追求极致的性能超越,双方似乎已形成两套逻辑和技术发展路线。

摘下特斯拉未竟的果实,埃安突破电驱世界级难题

小到生活中常见的平衡车、无人机等普民应用,到“国之重器”航空母舰、太空探索等高精尖领域,电机都在其中扮演不可或缺的角色,但无论哪个行业,都在追求“体积小型化,动力巨量化”的电机。可以说,电机技术的发展史,就是一段不断追求极致功率密度的历史。

1900年,保时捷曾推出过一款使用小体积轮毂电机的概念车。但因为小体积电机功率密度不足,车辆极速只有35km/h,最终只能流产。无独有偶,特斯拉旗下首款车型Roadster为实现更高的功率密度,最初设计采用两挡变速箱,但因种种技术问题,最终导致无法量产,功率密度也无法提升。

事实上,电机功率密度的突破一直以来都是世界级难题。无数工程师、科研机构,致力于提升其功率密度。有成功,亦有失败。功率密度的突破,面临着两大世界难题。

一方面是要考虑在体积不变的情况下,如何实现更大的功率输出。这就要求必须去探索电机的空间极限,让电机的每一个点都能释放出最大潜能。同时还可以通过提升电压的方式,提升功率。但电压每提升1V,都是一个涉及材料、工艺、软件、封装、安全的系统级庞大工程;

另一方面还要避免高功率输出损耗,好不容易提升的功率,尽可能避免浪费在产热这种无用功上。

在新能源汽车行业快速发展的这10年里,行业的电机功率密度从2kw/kg提升到6kw/kg了。埃安夸克电驱技术的横空出世,让电机功率密度跨越式提升到12kw/kg,摘下了特斯拉未竟的果实。

三大首创技术,引领驱动方式变革

埃安电驱研发团队深耕动力科技领域十余年,拥有雄厚的研发实力。围绕“高功率密度,低发热损耗”两个核心点,持续进行技术迭代开发,从而积累纳米晶-非晶超效率电机、X-PIN扁线绕组、900V高效碳化硅、E-drive软件、无动力中断电子换挡等一系列创新技术。其中最核心的是三大前瞻技术:

• 全球首个“纳米晶-非晶”超效率电机

永磁同步电机技术发展至今,电机铁芯损耗是影响电机工况效率的主要因素。埃安电机团队从基础原材料和电磁原理创新开发,设计了一种“纳米晶-非晶” 合金材料及批量制备工艺;相较于传统的铁基硅钢材料冶炼工艺,纳米晶-非晶材料冷却速度高达100万℃/s,较铁基硅钢材料快1000倍;具有原子无序排列、无晶粒、无晶界的微观特性。其铁损系数远低于铁基硅钢等电工钢,埃安创新应用该材料制作电机铁芯,降低电机50%铁芯损耗,从而有效降低电机能量损耗,电机工况效率提升至97.5%,电机最高效率达到98.5%。

• 行业首创X-PIN扁线绕组

埃安融合自主专利的X-PIN扁线定子技术和碳纤维高速转子技术,在缩小25%体积的情况下,电驱功率提升30%以上。基于电机技术的进步,未来产品将呈现小型化、轻量化、出行形态多样化。X-PIN碳纤维高速电机技术具有3项独有平台绕线方案的国家专利,可实现70kW~320kW功率范围、220~450Nm扭矩范围多平台兼容。

• 全球最高900V碳化硅功率模块

埃安深度介入SiC产业链建设,自研封装设计。从芯片布局、均流一致性、缩小芯片开关延时、叠层功率回路设计四个方向进行突破,同时结合全银精准低温烧结工艺的革新,使得SiC模块回路杂感降低50%以上、热阻降低约25%、芯片通流能力提升10%以上、功率循环寿命提升约100%。

结合安全可靠的SiC芯片驱动与保护设计,充分发挥碳化硅的高耐压、高功率密度、高效率特性,助力夸克电驱实现最高满功率工作电压900V,峰值功率高达320kw以上,最高效率超99.8%,位居行业顶尖水平。

夸克电驱的一系列技术革新,都是从细节入手,不断做到极致,从而突破了“大动力与小体积”不可兼得的矛盾,也赋予埃安的Hyper SSR和Hyper GT与生俱来的极致性能及极致空间体验!让埃安Hyper SSR实现全球最快多电机1.9秒百公里加速,Hyper GT实现全球最快单电机4.9秒百公里加速能力。

打开未来畅想,夸克电驱让人人都是钢铁侠

此次夸克电驱首次突破“大动力与小体积”不可兼得的矛盾,让埃安的电驱研发进入“纳米时代”,为埃安电驱技术研发史树立了全新里程碑,这也是中国新能源汽车行业腾飞的缩影。

作为中国第一家EV+ICV全栈自研的车企,埃安已实现多项技术的超越。不仅自主研发了弹匣电池、超倍速电池、海绵硅电池三大原创电池技术,一举解决安全、补能、续航三大行业痛点难题,还推出了“AEP3.0平台”以及“星灵架构”等Hyper Tec全新一代高端技术。

四年前埃安和特斯拉是唯二拥有纯电平台的车企,埃安去年发布了全新一代平台AEP 3.0,而本次投资者日上,特斯拉承诺的新一代平台又一次跳了票。虽然马斯克发布了秘密宏图的第三篇章,活动过程中股价却一路下跌。究其原因,正是特斯拉理想宏大却细节不足,光画饼,却没有用足够的新技术来支撑。

在全栈自研的基础上,埃安还加码成立锐湃动力科技有限公司,重点围绕前瞻动力科技研发及产业化,全面打通研发、智造、销售、服务一体化,打造更多、更极致的动力科技产品,引领行业变革。

夸克电驱的问世,让人们对未来汽车形态有了更丰富的想象空间。或许在不久的将来,轻盈又强劲的轮毂电机可以实现量产,到那时,侧方停车能如同螃蟹一样“霸道横行”,再狭窄的路段也能轻松实现原地转向,甚至还能加速潜艇汽车、飞行汽车等更多汽车形态的量产落地,为用户带来“上九天揽月,下五洋捉鳖”奇幻出行体验。

当然,夸克电驱不仅仅局限于汽车,还能应用在很多前瞻领域,解锁更多未来智能生活场景。比如在医疗科技领域,可以运用夸克电驱制作动力义肢,让残疾人也能拥有正常人的活动能力;让可穿搭机器成为人体一部分,人人都是钢铁侠;再比如无人机领域,通过使用夸克电驱技术,运载量和续航均可以大幅提升,结合AI技术,无人快递业务也不再是遥不可及的幻想……

与特斯拉的宏大叙事却缺乏细节,夸克电驱技术本次实打实的突破,也正是埃安对技术脚踏实地投入的体现。随着夸克电驱技术不断进化,未来它可能会被应用在智能机器人、机械外骨骼、医疗、航空航天等多个高精领域,让高性能机械便携化。由此产生的连锁反应,甚至有可能改写整个社会的运行方式,让科幻世界照进现实。

今年1月30日,福布斯中国发布2022年新晋独角兽榜单,埃安在全球新晋独角兽中位列第一。这是继2022年埃安被评为创新企业超级独角兽和2022年中国最具增长潜力新锐TOP品牌之后,再次获得国际权威机构认可。以科研成果和技术创新为内在驱动力的埃安,也已经吹响了冲击科创板IPO的号角,未来可期。