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舍弗勒创新技术助力提升电动汽车续航里程

2023-11-03 16:21 3240
  • 舍弗勒的创新技术可提升电动汽车续航里程,或在不牺牲续航里程的前提下提升驾乘舒适性
  • 高效轮毂轴承和变速箱轴承可减少摩擦,从而大幅降低系统能耗
  • 高度集成的智能化热管理组件和系统可将电动汽车续航里程延长50公里

上海和苏州2023年11月3日 /美通社/ -- 全球范围内来看,电动汽车的数量与日俱增。20231-9月,中国电动汽车销量已经达到446.8万辆,市场占有率超过20%。不过,电动汽车的续航里程依然是一个被广泛关注的问题。在电动汽车上,电机并非唯一的耗电设备。特别是在冬天,所有在车上的物质享受都要消耗电力,并且以牺牲续航能力为代价。舍弗勒在这一领域深耕细作,舍弗勒集团汽车科技事业部首席执行官马迪斯•青克表示:“舍弗勒开发的创新解决方案有助于消除驾驶员的里程焦虑。我们为纯电驱动系统提供智能化技术解决方案以及各类零部件和系统,通过降低能耗和延长续航里程来提高电动汽车的实用性。”这样,电动汽车司机可以减少车辆充电次数。根据车辆具体应用,汽车制造商还可以利用能耗的降低减小电池体积,从而提高车辆的成本效益。

高效的轴承解决方案

所有汽车都离不开轴承——电动汽车也不例外。因此,提高电动汽车续航里程的方法之一就是减少轴承的摩擦损耗——原本用于驱动车辆的能量会因为轴承产生摩擦,以热量形式损耗掉。为此,舍弗勒开发了针对性解决方案。比如,舍弗勒推出的高效变速箱轴承可大幅减少摩擦,相较于传统轴承解决方案,可节省约50瓦电力,这部分能量可以直接用于提升续航能力。另外,在冬季,50瓦电力还能够在不影响续航能力的前提下,用来加热外后视镜或方向盘。同样重要的是,舍弗勒电驱动变速箱轴承专门针对电桥中变速箱输入轴的高转速进行了优化,从而确保最佳荷载能力。

为了进一步提升续航能力,舍弗勒还开发了TriFinity三列轮毂轴承。轮毂轴承是电动汽车底盘系统的重要部件之一,负责引导和支撑驱动轴及车桥,确保车轮即使在高机械载荷下也能以最小阻力转动。在正常行驶过程中,轮毂轴承会承受巨大的负荷和摩擦力。它们不停地转动,每行驶18万公里就旋转约1亿圈。与传统轴承相比,舍弗勒的TriFinity三列轮毂轴承可以将摩擦损耗大幅减少67%,可节省超过200多瓦的电力,相当于一辆电池容量为120千瓦时的电动SUV在充满电后,可增加约20公里的续航里程。此外,在冬季,额外的200瓦电力还能够在不影响续航能力的前提下,用来加热座椅。在连续加热时,单个加热座椅每小时耗电可高达100瓦。在尺寸相同的条件下,TriFinity三列轮毂轴承比标准双列滚珠轴承轻约10%,且使用寿命更长。此外,该轴承的刚度提升20%以上,可以传递更大载荷,这对重型电动汽车来说是个关键优势。

借助热管理消除续航焦虑

热管理为续航能力的提升提供了巨大潜力——舍弗勒在这一领域已深耕细作约15年之久。自2011年以来,舍弗勒一直为汽车客户提供热管理解决方案。舍弗勒集团电驱动事业部负责人约亨•施罗德博士表示:“特别是在电动汽车中,热管理与续航里程和驾乘舒适性有着直接的关系,也因此逐渐成为提升车型竞争优势的关键技术之一。”为此,舍弗勒正在开发一系列解决方案,从多功能、多用途组件到高度集成的热管理系统,再到将电机、减速器、电控和热管理集成在一个单元中的四合一电桥。四合一电桥省去了分散式热管理系统所需的额外软管和电缆,也因此能量损耗更小,而且零件数量更少,重量更轻,更易于安装。这一高度集成的解决方案能够使包括电池在内的整个动力总成系统维持在合适的温度范围内,进一步提升续航里程和充电速度。该系统还可以将车厢内温度控制在适宜范围内,从而提升驾乘舒适性。得益于各子系统之间的相互作用,每行驶100公里,该款电桥可为搭载75千瓦时电池的紧凑型电动车节省约1千瓦时电量,相当于延长约7%(或36公里)的续航里程。

舍弗勒还在研发一种新型热泵,既可用于四合一电桥,也可作为独立组件使用。这款热泵将周围空气中的热能以及电机、电控和电池产生的废热转化为可利用的热能,从而节省电池电量。尤其在寒冷的冬季,电池电量尤为珍贵。与搭载75千瓦时电池和分散式热管理组件的紧凑型汽车相比,搭载四合一电桥和热泵系统的同款车型每百公里可减少约4千瓦时能耗(在零下7摄氏度的室外温度条件下,选择WLTC工况),相当于延长17%(或48公里)的续航里程。此外,节省下来的电量还可用于提升驾乘舒适性和安全性,比如座椅、方向盘、外后视镜和后挡风玻璃的加热(这些系统总耗电量约为410*)。舍弗勒热泵系统的另一个优点是使用天然制冷剂二氧化碳(R744),这种制冷剂对环境的危害比传统制冷剂(Rf1234yf)小很多。R744不可燃,温室效应潜能值低,不会对大气层臭氧层造成破坏。对于汽车制造商和车主来说,这也意味着他们为气候保护和绿色发展做出了贡献。

* 车辆功能的功耗参考值(资料来源:全德汽车俱乐部)

舍弗勒的技术创新可以提升电动汽车续航里程,或者在不牺牲续航里程的前提下带来舒适的驾乘体验
舍弗勒的技术创新可以提升电动汽车续航里程,或者在不牺牲续航里程的前提下带来舒适的驾乘体验

舍弗勒的TriFinity三列轮毂轴承可以将摩擦损耗大幅减少67%
舍弗勒的TriFinity三列轮毂轴承可以将摩擦损耗大幅减少67%

高效的热管理为提升电动汽车的续航里程提供了巨大潜力
高效的热管理为提升电动汽车的续航里程提供了巨大潜力

舍弗勒四合一电桥在集成电机、减速箱及电机控制器的基础上进一步集成了热管理模块,整个系统更加紧凑、效率更高
舍弗勒四合一电桥在集成电机、减速箱及电机控制器的基础上进一步集成了热管理模块,整个系统更加紧凑、效率更高

消息来源:舍弗勒
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