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產業事件

新能源汽車電機裝配生產線驅動系統未來發展趨勢

作者: 來源: 日期:2018/11/29 16:04:49 人氣:5006

伴隨汽車電動化的快速發展,影響新能源電動汽車駕駛性能及成本的驅動系統預計也將進入飛速成長階段,各種各樣的企業展開了激烈的主導權斗爭。

新能源電機生產裝配線

亚洲第一成年网站视频_?電驅動市場爭奪戰愈演愈烈

亚洲第一成年网站视频_?新的對手相繼加入

亚洲第一成年网站视频_競爭激化的表現就是新的對手不斷加入。其中,*為氣勢凌人的是日本電產。日本電產之前主要生產用于電動制動器的EPS電機,現在則開始商業化具有更高輸出功率的驅動電機。未來還計劃自產逆變器和減速器,進行一體化銷售。到目前為止,在車載領域主營電動轉向電機(EPS電機)、電動制動器用途的中小型電機、以及短距離運輸用途的商用低速驅動電機。

亚洲第一成年网站视频_今后,則將全面進入驅動系統業務。該企業2017年9月發布的以小型輕量為主打的新產品‘E-Axle’就是這一信號的“先行官”。

?上游元器件廠商進入下游供應鏈

驅動系統供應鏈“上游”側的元器件制造商也正在進入“下游側”的逆變器業務。例如,2016年TDK與東芝合作成立了開發,生產和銷售逆變器的合資企業,預計2018年會正式開始產品的銷售。在汽車領域,TDK原本在電動機用釹磁鐵和混合動力汽車DC-DC轉換器中具有優勢,再增加一個逆變器事業,期望由此強化其整個汽車電子關聯業務。此外,專攻逆變器所需功率器件的富士電機,掌握逆變器輸入側安裝的平滑薄膜電容器絕大部分份額的松下等等企業,都加入到了逆變器的商業化競爭中。

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亚洲第一成年网站视频_?隨著“電動化市場“的飛速擴張,新的機會出現

亚洲第一成年网站视频_根據英國調研企業IHS Market的預測,電動汽車將在2020年左右開始迅速增長,至2029年電動汽車將占到所有汽車出貨量的一半左右。

亚洲第一成年网站视频_說到電動汽車電機,目前為止主流的汽車廠商針對HEV或者PHEV主要都是采取內部生產的體制。但是今后,隨著電動汽車的增加,預計汽車廠商外部采購的需求會增加。例如,本田與日立汽車系統(日立AMS)在2017年7月聯合組隊,成立了開發,生產和銷售電動汽車驅動電機的合資企業,預計面向數量巨大,降本要求強烈的普通價格段電動車輛電機,本田會首先考慮從這個新企業進行采購。此外,中國市場從2018年開始將實施“NEV法規”,2019年開始對新能源汽車銷售比例進行規定,由此可以預見未來驅動系統市場將會進一步大幅增長。

亚洲第一成年网站视频_?通過開發新產品或增加產能迎接競爭

由于大部分汽車廠商都自己生產驅動系統相關產品,所以目前沒有市場份額相當大的廠家存在,包括大型零部件供應商在內的行業新加入者,幾乎都處于同一起跑線上。因此,各家之前專攻電機、電頻器、或減速機的廠家,都加入到了新產品開發與生產體制強化的運動中,以此迎接競爭。

亚洲第一成年网站视频_例如,德國零部件供應商博世開發了一種集成了電機,逆變器和減速機的小型化驅動系統,利用該系統作為武器,博世有望使其驅動系統業務增長到10億歐元(約合1300億日元)的規模。

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?體積更小,成本更低的驅動電機

圍繞驅動系統的主要競爭主軸就是高效化,小型輕量化以及成本降低。許多制造商都試圖通過整個驅動系統來實現這些目標,而不是依靠諸如電機、逆變器或減速器的單個單元。2016年后本田混合動力車(HEV)上采用的全新結構驅動電機。與傳統的驅動電機相比,在保持相同輸出和扭矩的情況下,體積和重量分別減少了大約23%。因此,包括逆變器和減速器在內的i-MMD驅動系統的小型化成為可能。現行雅閣的HEV款中采用的2電機驅動系統(電機與發動機),與使用常規電機相比,高度縮減了9.2%,寬度縮減了9.7%。由于驅動系統變小,可以輕松地橫向部署到更多車型上。而采用常規電機的驅動系統尺寸,能夠橫向部署的,以sedan車型為主,也就2~3款車型。本田將以新型結構電機為標準,根據各個車型的要求稍作修改,從而應用到各種HEV車型上。通過批量生產結構大致相同的電機,從而降低零件的采購成本和制造成本。

?增加線圈的占積率

為了實現電機小型化,本田增加了繞線的占積率(空間中銅的比例),使定子變小。通過使用大截面的方形導線作為線圈,使得占積率達到了60%。 在傳統的電動機中,使用薄的圓形線圈,占積率一般只能達到48%。

為了使定子小型化,線圈使用截面積大的方形導線(a)。與傳統的圓形線圈相比,方形導線可使占積率從48%增加到60%。但是,由于和圓線相比方線變粗,導體(銅)中的“過電流損失”會增大。通常通過增大定子的槽寬度或減小每個線圈的厚度來減小過電流損耗(b)。

?縮短線圈末端

亚洲第一成年网站视频_為了實現小型化,本田同時還縮短了從定子突出的線圈部分(“線圈末端”)。本田技術人員認為線圈末端部分“對電機事業沒有貢獻”。

為了縮短線圈末端,采用了新的繞線結構方法。首先,將矩形線圈塑形成U字形,以形成“并列分割線圈”。接下來,將該分割線圈從定子鐵心的軸方向插入。之后,將插入側以及對側伸出的線圈前端焊接在一起而形成線圈。新的繞線工藝,需要投資新的制造設備。與傳統工藝相比,新工藝不需要繩子捆綁,也不需要將線圈末端壓扁,從而更易于自動化。由此實現高效率大批量生產,成本也能降低。基于對未來電動汽車需求大幅增長的預期,本田采取了這樣的具備大批量生產優勢的工藝。

新能源電機生產線

?小型化、輕量化趨勢

亚洲第一成年网站视频_近年,關于電動車輛驅動系統的一體化研究非常活躍,通過電機、逆變器,減速齒輪3個部件一體化,可以實現高效、小型和輕量化,同時降低成本。而將驅動系統安裝在車輪內的輪轂電機,更是進一步推進了小型化和輕量化。

?一體化實現小而高效

亚洲第一成年网站视频_機電一體化活躍的原因在于可以實現驅動系統的小型輕量化以及降低成本,提高效率。如果是電機與逆變器一體,逆變器配置在電機旁邊,連接電機與逆變器的線束就可以縮短或者置換。

亚洲第一成年网站视频_由此,減小了尺寸和重量,還降低了線束產生的損耗。又如果與減速箱一體,那齒輪的潤滑油和電機的冷卻油就可以共用,精簡了冷卻機構,可以輕松實現小型化。傳統發電機及馬達行業都沒有自動化的生產線,只有一些零星自動化的專機設備,工序與工序之間只能經過人工搬運完成,特別在定子與外殼的套裝及定子與轉子的套裝工序上都采用傳統的人工手法,勞動強度大,生產環境惡劣,生產效率非常低下,同時品質沒辦法控制。納瑞盛新能源電機裝配線的引入,使得產業大變樣。現我司技術人員在客戶生產現場計真探討每一道工序,引入自動化生產模式徹底推翻原來的人工模式,特別是引用了機器人全自動裝配模式,將原來的裝配不良率大大降低。采用全自動機殼加熱模式,將原來機殼的加熱時間縮短。

新能源電機生產線

亚洲第一成年网站视频_?加入車載充電器功能

各家制造商為了使產品具備吸引力,在其展出的機電一體化驅動系統上,充分地利用自家所長,增加附加功能。

?增加減速比成為趨勢

電子零件具備優勢的廠商則是將減速器作為了強項。例如,舍弗勒(Schaeffler)企業,在三位一體的驅動系統中使用了減速比約為15的高速減速器。其他企業的減速器一般減速比約為10,即使高速也*多13左右。減速比越高,作為系統越容易提高轉矩。因此,與減速比為10左右的驅動系統相比,能夠在利用高速旋轉的小型電動機的情況下獲得相同的扭矩,也就是說,實現了小型化。


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