近日，2024電驅(qū)新材料高峰論壇暨夸克電驅(qū)2.0下線儀式在廣州市銳湃動(dòng)力科技公司舉行。全球首款量產(chǎn)的非晶-碳纖維超級電機(jī)的發(fā)布，標(biāo)志著全球新能源汽車非晶電機(jī)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化。新下線的夸克電驅(qū)2.0最大的技術(shù)創(chuàng)新是使用了非晶-碳纖維超級電驅(qū)，核心點(diǎn)主要為非晶合金定子和碳纖維高速轉(zhuǎn)子組合。
非晶合金與碳纖維的奇妙融合
非晶合金，又稱金屬玻璃，以其獨(dú)特的無序原子排列方式、優(yōu)異的力學(xué)性能和磁性能，長期以來被視為材料科學(xué)領(lǐng)域的“新星”。而碳纖維，作為現(xiàn)代復(fù)合材料中的佼佼者，以其高強(qiáng)度、高模量、低密度及良好的耐腐蝕性和熱穩(wěn)定性，廣泛應(yīng)用于航空航天、汽車制造等領(lǐng)域。將這兩種看似不相關(guān)的先進(jìn)材料巧妙融合于一臺(tái)電機(jī)之中，其難度可想而知，但正是這樣的創(chuàng)新嘗試，催生了非晶-碳纖維超級電機(jī)的誕生。
性能卓越，引領(lǐng)行業(yè)變革
相較于傳統(tǒng)電機(jī)，非晶-碳纖維超級電機(jī)在多個(gè)方面展現(xiàn)出了無可比擬的優(yōu)勢。首先，在效率方面，其能量轉(zhuǎn)換效率可高達(dá)98%以上，遠(yuǎn)超傳統(tǒng)電機(jī)的平均水平，這意味著在相同輸出功率下，能耗大幅降低，對于節(jié)能減排、綠色發(fā)展的全球趨勢具有重要意義。
其次，在功率密度上，該電機(jī)實(shí)現(xiàn)了前所未有的突破，單位重量或體積下能夠輸出更大的功率，這對于電動(dòng)汽車、無人機(jī)、高速列車等需要高功率密度電機(jī)的領(lǐng)域來說，無疑是巨大的福音。此外，非晶-碳纖維超級電機(jī)還具備出色的動(dòng)態(tài)響應(yīng)能力和穩(wěn)定性，能夠在瞬間完成加速或制動(dòng)，滿足高性能應(yīng)用場景的需求。
應(yīng)用前景廣闊，開啟未來新篇章
隨著非晶-碳纖維超級電機(jī)的正式量產(chǎn)，其應(yīng)用前景令人矚目。在新能源汽車領(lǐng)域，這款電機(jī)將成為推動(dòng)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程、加速性能及整車輕量化水平全面提升的關(guān)鍵力量。在航空航天領(lǐng)域，其高功率密度和輕量化特性將助力飛行器實(shí)現(xiàn)更高的飛行效率和更遠(yuǎn)的航程。此外，在工業(yè)自動(dòng)化、風(fēng)力發(fā)電、船舶推進(jìn)等多個(gè)領(lǐng)域，非晶-碳纖維超級電機(jī)也將展現(xiàn)出巨大的應(yīng)用潛力，推動(dòng)相關(guān)產(chǎn)業(yè)的技術(shù)進(jìn)步和產(chǎn)業(yè)升級。
碳纖維在電驅(qū)應(yīng)用的優(yōu)勢
碳纖維，一種卓越的無機(jī)高分子材料，其含碳量通常高達(dá) 93%以上。碳纖維常常作為增強(qiáng)材料，與樹脂、金屬、陶瓷等結(jié)合，制成性能各異的復(fù)合材料。其由于其膨脹系數(shù)為負(fù)，不可避免地會(huì)產(chǎn)生一定程度的熱收縮。為了解決這個(gè)問題，必須在高強(qiáng)度張力下將碳纖維纏繞在定子上。這樣，在裝配完成后，會(huì)產(chǎn)生巨大的徑向預(yù)緊力，緊緊地包住轉(zhuǎn)子。通過纖維層產(chǎn)生的預(yù)應(yīng)力，能夠有效地抵消一部分內(nèi)壓，極大地降低復(fù)合材料受壓時(shí)的徑向變形，從而顯著提高轉(zhuǎn)子的爆破壓力。
當(dāng)車輛處于極速運(yùn)轉(zhuǎn)狀態(tài)時(shí)，轉(zhuǎn)子由于超高速旋轉(zhuǎn)，極易出現(xiàn)爆破損壞的情況。 總的來說，預(yù)緊力在整個(gè)系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用。它能夠讓轉(zhuǎn)子和定子之間的裝配間隙更加穩(wěn)定，避免出現(xiàn)間隙變化帶來的不良影響。如果沒有預(yù)緊力，在低溫環(huán)境下，碳纖維就會(huì)松動(dòng)，從而影響整個(gè)設(shè)備的性能和穩(wěn)定性。值得一提的是，碳纖維并非金屬材質(zhì)，這一特性賦予了它獨(dú)特的優(yōu)勢。它不會(huì)干涉磁場，也不會(huì)形成渦流，這使得電機(jī)在運(yùn)行過程中能夠節(jié)省大量的磁耗和能耗。此外，碳纖維還具有良好的導(dǎo)熱性，這意味著它不會(huì)對轉(zhuǎn)子散熱造成任何阻礙。在電機(jī)運(yùn)行時(shí)，良好的散熱性能對于設(shè)備的穩(wěn)定運(yùn)行和壽命延長至關(guān)重要。碳纖維的這一特性，為電機(jī)的高效運(yùn)行提供了有力的保障。
