华为将解锁2.5万转电机，不学特斯拉用碳纤维，还能咋办？

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由奇瑞与华为合作打造的智界S7刚上市，智界系列的下一款车，也就是SUV车型（网传为智界S9）也已经摆上台面。从战略上来说，智界系列的前两款车型毫无疑问都是瞄着特斯拉的主销产品而来。这也是近年来罕见的在前两款产品上，就直接硬刚特斯拉的存在。产品的技术实力无疑是做出这一决策的重要倚仗。很显然，在智界S7的基础上，推出一款完全继承其优势的SUV产品，依旧具有很强的市场竞争力。但从日新月异的新能源车市，以及网传预计明年第二或者第三季度推出的智界SUV车型，具备足够的后发空间来看。新车很有可能还会给我们带来更多技术惊喜。
不谈OTA，满血性能释放有望量产？

实际上，新能源车想要做到后发优势，也是并不容易的。以智界S7为例，在OTA的支持下，无论是其鸿蒙座舱，还是驾驶辅助系统等等。即便后发的智界SUV车型有所提升，眼下的智界S7也能迅速跟进。除非两款车型在智能硬件质量上有迭代水平的提升，又或者是硬件数量上进行越级的堆料。很显然，在同级别车型上，很难出现这种差异，否则成本控制力也无法控制。更何况除激光雷达外的感知硬件，智界S7也已经基本“拉满”。激光雷达也做到了主流覆盖。这个价位，去用双激光雷达，甚至三激光雷达的方案，也是不切实际的想法。


其实总结下来就是，想要做到后发优势级别的产品力升级，只能指望硬件上的突破。对于智界而言，既能覆盖核心用户需求和体验的升级，又能满足不在现有产品基础上大动干戈的操作，极有可能还会把视野放在性能部分。原因也很简单，现在的智界S7并非华为这套电驱系统的满血输出。根据华为的介绍，其永磁同步电机可以达到25000转/分，最大功率250kW的表现。而眼下的智界S7则被“锁上”了3000转，其后置电机的最大功率为215kW。而且远的智界SUV车型不谈，就说即将推出的问界M9纯电版本，其后置电机的峰值功率就将达到230kW。所以我们也可以大胆推测，到明年智界推出全新SUV产品的时候，其电驱系统会不会完全释放华为这一套科技树实力。


当然，高转速电机不是拿来炫技的，其现实意义也非常明显。首先就是能够更好地满足用户对电动车性能的需求。在主流电动车都没有变速箱结构的情况下，刷高转速几乎成为获取高性能的唯一途径。同时，高转速电机的效率也会更高。其在工作中，能够将电能更高效地转化为机械能。反映在产品上，最直观的表现就是省电。以智界S7为例，在车身尺寸、车重、性能等因素全面领先的情况下，它的百公里耗电量依旧与特斯拉Model 3几乎在同一水平线（都以长续航后驱版为例）。
不用碳纤维、磁悬浮炫技，也能做到高转速？

高性能还省电，那高转速电机肯定是众多车企和供应商内卷的重灾区。但实际情况是，并非想卷就能卷的，核心原因在于成本。如果以超过“量产”标准的堆料，与普通消费者之间的关系也就并不大了，最典型的例子就是特斯拉此前推出的Model S Plaid版。该车型在有限定条件的前提下，跑出了2.1秒的零百加速成绩。为其立下汗马功劳的，当属那三台由高强度碳纤维材料包裹，最大转速可以达到2万转以上的电动机。比铜等金属更轻，受热影响更小，强度更是碾压，碳纤维材质的优势毋庸置疑。但即便伴随技术进步，供应链整合等因素，能够适当降低成本。这玩意儿在可以预见的时间内，想要做到类似Model 3级别的普及率，几乎是不可能的事情。但是，搭载在智界S7身上的华为电机做到了，并且转速还要更高。甚至并不需要等待太久，这款电机的表现还能进一步拉开与特斯拉等第一梯队产品的差距。


首先，华为高转速电机的底层优势在于800V高压平台，以及配套的SiC材料的应用。在此基础上，可以降低电机的退磁风险，减小电机体积，降低热损耗等等。冗余的提升也就使得电机的转速可以适当再提升。特别是在中国品牌大多热衷于投身到800V高压平台中来，也使得华为电机即便在非全套应用其技术的产品身上，也能够很好地发挥其性能和效率优势。这也构建了相对与特斯拉而言，在驱动系统上的第一道护城河。但是想要在如此高性能的情况下，把转速推向2万转以上，甚至更高的水平。高转速驱动电机所要面对的难题，仅仅是刚刚开始。最直观的影响就有三个方面，即：噪音、寿命、散热。


借助华为在字里行间中透露出的有限信息，排除AI、算法等在设计阶段奠定的基础，仅讨论硬件部分，主要可以落脚到转子与轴承部分。首先转子是最直观的一个部分，所谓高速旋转的就是转子本身，所以其必然会承受极为强大的离心力。面对超过2万转的转速，传统的铜条焊接、铸铝结构等等，基本都难以满足需求。碳纤维缠绕是相对大力出奇迹的那种，也就是前面提到特斯拉的方案。实心转子技术则是相对“躺平”的方案，高效、高扭矩、高稳定性，看起来效果十分完美。但实心转子的造价并不算便宜，加上质量较大，从这两点来看，似乎不太符合华为电驱系统在价格覆盖与轻量化上的表现。那么剩下的方法或许只剩在高强度不锈钢、玻璃纤维、硅钢等材料应用于焊接、打箍等技术上的精进了。


除了转子，轴承也是高转速电机中，决定使用效果与寿命的核心零部件。考虑到高功率与高转速的双重需求，空气轴承肯定是率先被淘汰。剩下的主流方案就是磁悬浮轴承与机械轴承。听名字也知道，磁悬浮轴承造价更为昂贵。倒不是说贵就不能用，但眼下磁悬浮轴承在精度、强度、温度等方面，在车规级别上，都还有再提升的必要性。于是现阶段最好入手的应该还是机械轴承。除了机械轴承成熟、可靠，其需要单独设计油路润滑的特性，也很对高转速电机的胃口。因为华为已经对电机应用上了油冷系统，如无意外，轴承的配油系统也可以一起设计。当然，有的电驱系统也会沿用整车的水冷系统，这样就需要单独给轴承设计一套供油设备。


写在最后：

电机突破2万转，已经成为现阶段划分电驱系统第一梯队的核心标准。但这项标准应该是立体的，也就是说能够通过技术手段惠及更多用户。这也是新能源车能够替代燃油车的最核心价值之一。很显然，华为通过智界S7，已经在性能和价位上给予了市场一定的惊喜。而明年将会落地的智界SUV产品，如果能够一口气将转速提升至25000转的满血水平，我也不会感到意外。

来源：https://view.inews.qq.com/k/20231207A0618K00
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