在11月29日举办的美的第27届科技月上,美的工业技术旗下Welling威灵汽车部件发布了800V SiC碳化硅12000rpm高转速电动压缩机,TheCars为它的强大性能参数和可靠品质赞叹不已,但美的威灵汽车先行研究高级工程师、汽车压缩机研发平台负责人杨开成在媒体专访时的一席话更让人浮想联翩:“现在12000rpm产品已经量产,13500rpm和16000rpm的产品也在不断开发中,相信未来会给大家不断带来惊喜。”
美的工业技术遵循“上市一代、储备一代、研究一代”的开发理念,以6000多项专利推进3大系统5类产品不断进阶、拓展、延伸出多条系统化、多元化、精细化的技术路线,并在上海、安徽合肥、广东顺德、日本大阪和英国谢菲尔德大学等地布局了研发中心与合作机构。更重要的是,美的未来10年在汽车部件还将投入10亿美元的研发费用。立足中国,支持本土和国际合作伙伴,推动全球新能源领域的创新与发展。
今年10月,TheCars深度试驾了搭载国内首个量产车端800V高压SiC平台的小鹏汽车旗舰SUV产品G9,同时还体验了充电过程。这款SUV的4C车型峰值功率430kW,配合小鹏S4超快充桩可充电5分钟续航200km,从10%到80%仅需15分钟;3C车型从10%充到80%仅需要20分钟。
尽管没有使用小鹏S4超快充桩,使用第三方充电桩的充电效率也会明显优于400V平台的车型。在通过国家电网充电桩进行充电测试时,显示需求电流180A,需求电压480V,实际充电电流120A、充电电压480V,不到4分钟就已经充了超过3度电。
这种极致的补能体验最重要就是实现车端800V,小鹏G9也正因为这样的优势获得了广泛的认可,而威灵汽车部件800V SiC 12000rpm高转速电动压缩机,是小鹏G9热管理核心的“心脏”,它具备了“超快充、超静音、超经济、超可靠、超转速” 的五大特征。
还记得2019年发布的保时捷Taycan(参数丨图片)么?这台全球首款搭载800V电池架构的量产车的压缩机是400V,不得不通过DC/DC降压单元将800V转换为400V再给压缩机使用,这样做不仅侵占了宝贵的车内空间、增大了布线难度,还降低了能效。
简单地讲,Taycan并没有实现完全由800V用电器组成的电压平台,最关键的一点是保时捷找不到800V压缩机,而是通过DC/DC转换器融合了400V和800V两套高压系统,并在电池的快充速度上进行了一定的妥协和让步。
威灵的这款800V高转速电动压缩机补上了车端800V的最后一块短板,提升整车快充效率,真正让800V平台的高能效得到充分利用和体现。
值得一提的是,这款800V高转速压缩机应用了家电压缩机里的变频技术。杨开成表示,美的在变频技术方面功底深厚,比如矢量控制、多电阻采样,以及首次采用的20K载波算法等。“美的在几年前推出过‘一晚一度电’的空调产品,它最主要的技术支撑就来自于变频技术。它根据环境和人的舒适性要求,把能耗与之进行线性匹配。相当于舒适性、时间和变频三个维度进行匹配,这是在工业场景和家用场景中一个有趣的应用案例。可以说美的集团对变频技术的理解是较为深刻的。”
杨开成向包括TheCars在内的媒体举了个例子,他认为人体本身对空调出风口温度并不敏感,但在车内空间极有限的情况下,如果出风口温度波动稍微大一点,体感马上就有感觉,这就需要更强的变频调节能力,来适应人体更为精准的舒适性要求。“对于要求高的新能源车企来说,车用压缩机不光要实现出风,还要给空调、尤其是电池制冷。正常出风能量是不到五千瓦,但是给电池制冷需要几十千瓦以上,这两个完全不相干的能力需要耦合到一款产品中,变频是最优的解决方案。
翻看产品资料,这款800V高转速压缩机不仅最大程度缩小了压缩机体积和重量,转速能够达到420-12000rpm范围,例如12000rpm下,40cc功率可达14KW冷量,远高业内45cc的10KW冷量。而且通过优化技术实现更低振动与噪音,如噪音降低5-10dB, 振动下降50%, 12000 rpm的噪音水平和对手8000 rpm的噪音水平接近,同样8000 rpm的情况下比竞争对手的噪音水平低很多,在满足超快充要求的同时增强用户驾驶的舒适性。
除了压缩机,威灵汽车部件还推出一个全新架构的扁线电机。车端800V的发展带动了扁线电机的发展,但传统的扁线电机、发卡电机的标准化和平台化存在困难,比如扁线电机、发卡电机交叉的端部在800V情况下,相间电压会带来一些风险,同时发卡电机的焊点非常多,焊点出现故障也会存在风险,检查难度也会加大。
威灵的全新扁线电机克服了这些问题,做到了没有焊点,并且相与相之间做到了绝缘,提升了安全性、便捷性和平台化的效能、适应性。
在2021中国汽车工程学会年会暨展览会上,公布了2022年度中国汽车技术十大趋势,其中一个趋势就是打造800V的电压平台。Taycan的量产宣告了800V的序幕拉开,目前全球主流车企都已经开始加大800V的投入,虽然架构存在挑战,但未来800V将成为下一代电动汽车主流平台,机会点之一就是SiC碳化硅的导入。威灵也正在用800V SiC高转速电动压缩机为新能源车迈向800V超快充时代奠定基础,电动汽车的持续发展助力。
文 / 西南
值班编辑 西南
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