· 舍弗勒的創(chuàng)新技術(shù)可提升電動汽車續(xù)航里程,或在不犧牲續(xù)航里程的前提下提升駕乘舒適性
· 高效輪轂軸承和變速箱軸承可減少摩擦,從而大幅降低系統(tǒng)能耗
· 高度集成的智能化熱管理組件和系統(tǒng)可將電動汽車續(xù)航里程延長50公里
全球范圍內(nèi)來看,電動汽車的數(shù)量與日俱增。2023年1-9月,中國電動汽車銷量已經(jīng)達到446.8萬輛,市場占有率超過20%。不過,電動汽車的續(xù)航里程依然是一個被廣泛關(guān)注的問題。在電動汽車上,電機并非唯一的耗電設(shè)備。特別是在冬天,所有在車上的物質(zhì)享受都要消耗電力,并且以犧牲續(xù)航能力為代價。舍弗勒在這一領(lǐng)域深耕細作,舍弗勒集團汽車科技事業(yè)部首席執(zhí)行官馬迪斯·青克表示:“舍弗勒開發(fā)的創(chuàng)新解決方案有助于消除駕駛員的里程焦慮。我們?yōu)榧冸婒?qū)動系統(tǒng)提供智能化技術(shù)解決方案以及各類零部件和系統(tǒng),通過降低能耗和延長續(xù)航里程來提高電動汽車的實用性?!边@樣,電動汽車司機可以減少車輛充電次數(shù)。根據(jù)車輛具體應(yīng)用,汽車制造商還可以利用能耗的降低減小電池體積,從而提高車輛的成本效益。
高效的軸承解決方案
所有汽車都離不開軸承——電動汽車也不例外。因此,提高電動汽車續(xù)航里程的方法之一就是減少軸承的摩擦損耗——原本用于驅(qū)動車輛的能量會因為軸承產(chǎn)生摩擦,以熱量形式損耗掉。為此,舍弗勒開發(fā)了針對性解決方案。比如,舍弗勒推出的高效變速箱軸承可大幅減少摩擦,相較于傳統(tǒng)軸承解決方案,可節(jié)省約50瓦電力,這部分能量可以直接用于提升續(xù)航能力。另外,在冬季,50瓦電力還能夠在不影響續(xù)航能力的前提下,用來加熱外后視鏡或方向盤。同樣重要的是,舍弗勒電驅(qū)動變速箱軸承專門針對電橋中變速箱輸入軸的高轉(zhuǎn)速進行了優(yōu)化,從而確保最佳荷載能力。
為了進一步提升續(xù)航能力,舍弗勒還開發(fā)了TriFinity三列輪轂軸承。輪轂軸承是電動汽車底盤系統(tǒng)的重要部件之一,負責引導(dǎo)和支撐驅(qū)動軸及車橋,確保車輪即使在高機械載荷下也能以最小阻力轉(zhuǎn)動。在正常行駛過程中,輪轂軸承會承受巨大的負荷和摩擦力。它們不停地轉(zhuǎn)動,每行駛18萬公里就旋轉(zhuǎn)約1億圈。與傳統(tǒng)軸承相比,舍弗勒的TriFinity三列輪轂軸承可以將摩擦損耗大幅減少67%,可節(jié)省超過200多瓦的電力,相當于一輛電池容量為120千瓦時的電動SUV在充滿電后,可增加約20公里的續(xù)航里程。此外,在冬季,額外的200瓦電力還能夠在不影響續(xù)航能力的前提下,用來加熱座椅。在連續(xù)加熱時,單個加熱座椅每小時耗電可高達100瓦。在尺寸相同的條件下,TriFinity三列輪轂軸承比標準雙列滾珠軸承輕約10%,且使用壽命更長。此外,該軸承的剛度提升20%以上,可以傳遞更大載荷,這對重型電動汽車來說是個關(guān)鍵優(yōu)勢。
借助熱管理消除續(xù)航焦慮
熱管理為續(xù)航能力的提升提供了巨大潛力——舍弗勒在這一領(lǐng)域已深耕細作約15年之久。自2011年以來,舍弗勒一直為汽車客戶提供熱管理解決方案。舍弗勒集團電驅(qū)動事業(yè)部負責人約亨?施羅德博士表示:“特別是在電動汽車中,熱管理與續(xù)航里程和駕乘舒適性有著直接的關(guān)系,也因此逐漸成為提升車型競爭優(yōu)勢的關(guān)鍵技術(shù)之一。”為此,舍弗勒正在開發(fā)一系列解決方案,從多功能、多用途組件到高度集成的熱管理系統(tǒng),再到將電機、減速器、電控和熱管理集成在一個單元中的四合一電橋。四合一電橋省去了分散式熱管理系統(tǒng)所需的額外軟管和電纜,也因此能量損耗更小,而且零件數(shù)量更少,重量更輕,更易于安裝。這一高度集成的解決方案能夠使包括電池在內(nèi)的整個動力總成系統(tǒng)維持在合適的溫度范圍內(nèi),進一步提升續(xù)航里程和充電速度。該系統(tǒng)還可以將車廂內(nèi)溫度控制在適宜范圍內(nèi),從而提升駕乘舒適性。得益于各子系統(tǒng)之間的相互作用,每行駛100公里,該款電橋可為搭載75千瓦時電池的緊湊型電動車節(jié)省約1千瓦時電量,相當于延長約7%(或36公里)的續(xù)航里程。
舍弗勒還在研發(fā)一種新型熱泵,既可用于四合一電橋,也可作為獨立組件使用。這款熱泵將周圍空氣中的熱能以及電機、電控和電池產(chǎn)生的廢熱轉(zhuǎn)化為可利用的熱能,從而節(jié)省電池電量。尤其在寒冷的冬季,電池電量尤為珍貴。與搭載75千瓦時電池和分散式熱管理組件的緊湊型汽車相比,搭載四合一電橋和熱泵系統(tǒng)的同款車型每百公里可減少約4千瓦時能耗(在零下7攝氏度的室外溫度條件下,選擇WLTC工況),相當于延長17%(或48公里)的續(xù)航里程。此外,節(jié)省下來的電量還可用于提升駕乘舒適性和安全性,比如座椅、方向盤、外后視鏡和后擋風玻璃的加熱(這些系統(tǒng)總耗電量約為410瓦*)。舍弗勒熱泵系統(tǒng)的另一個優(yōu)點是使用天然制冷劑二氧化碳(R744),這種制冷劑對環(huán)境的危害比傳統(tǒng)制冷劑(Rf1234yf)小很多。R744不可燃,溫室效應(yīng)潛能值低,不會對大氣層臭氧層造成破壞。對于汽車制造商和車主來說,這也意味著他們?yōu)闅夂虮Wo和綠色發(fā)展做出了貢獻。
* 車輛功能的功耗參考值(資料來源:全德汽車俱樂部)
舍弗勒的技術(shù)創(chuàng)新可以提升電動汽車續(xù)航里程,或者在不犧牲續(xù)航里程的前提下帶來舒適的駕乘體驗
舍弗勒的TriFinity三列輪轂軸承可以將摩擦損耗大幅減少67%
高效的熱管理為提升電動汽車的續(xù)航里程提供了巨大潛力
舍弗勒四合一電橋在集成電機、減速箱及電機控制器的基礎(chǔ)上進一步集成了熱管理模塊,整個系統(tǒng)更加緊湊、效率更高
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